Начало
В конце 2021 года у меня появилось непреодолимое желание построить свой небольшой домашний вычислительный кластер. Практической задачи на тот момент у меня не было (и до сих пор не появилось), так что подходил исключительно с исследовательским интересом. Вообще, любой домашний кластер можно использовать ради экспериментов, для домашнего хостинга или просто для кайфа от обладания им — мой случай именно третий.
Когда начал изучать чужой опыт, быстро понял, что все строят кластеры на Raspberry Pi. Тогда цены на «малинки» только росли и уже кусались, поэтому решил искать другие варианты.
Вариант с полноценным сервером я сразу отбросил — слишком дорого, громоздко, шумно, и энергопотребление конское, плюс мощности были бы с большим запасом, а мне это было не нужно.
Понял, что мини ПК, именно то, что мне требуется.
Основные преимущества Мини ПК
Мини ПК отлично подходят для домашнего вычислительного кластера, и вот почему:
Компактность: они занимают минимум места и легко размещаются даже в небольшой квартире.
Низкое энергопотребление: такие устройства едва греются и могут работать круглосуточно без особых затрат.
Тихая работа: в большинстве мини ПК стоят пассивные или очень тихие системы охлаждения.
Практичность: мини ПК значительно дешевле серверных решений, к тому же удобны для поэтапного масштабирования — можно докупать новые узлы, когда понадобятся.
Портативность: легко переносить между комнатами или взять с собой, если вдруг понадобится.
Масштабируемость: просто добавить ещё одну машинку — и вот тебе уже «облако».
Гибкая конфигурация: современные мини ПК спокойно работают с быстрыми SSD, гигабитной или даже 2.5G-сетью, имеют слот M.2, иногда два сетевых адаптера и приличный запас памяти для сервисов уровня Kubernetes.
Выбор Мини ПК
После просмотра предложений на Авито, остановился на бюджетон варианте Lenovo IdeaCentre Q180 и Q190.
Q180 по современным меркам не тянет серьёзные задачи или полноценный Kubernetes-кластер, но для первых шагов, песочницы или лёгких сервисов попробовать его можно.
Мои Q180 с Intel Atom D2500/D2700, 4 ГБ DDR3 и HDD на 240–500 ГБ. Для простых тестов этого хватит, но память ограничена 4 ГБ, а Atom всё же довольно медленный, если планируются серьёзные или хотя бы средние нагрузки.
Мои эксперименты больше не требовали: просто хотел собрать простейший кластер, чтобы попробовать и проверить, как это работает. Если запускать домашний сайт на Wordpress — реально работать будет.
Строительство кластера
Привожу этапы строительства кластера с датами:
22.01.2022
Получил заказанный коммутатор TP-Link LS1005G:
5 портов, 1000 Мбит/сек, всего за 890 ₽. Просто взял самый бюджетный.
24.01.2022
Приехали мини ПК Lenovo IdeaCentre:
Q180 (2 шт. по 3500₽)
Q190 (1 шт. за 3000₽)
У одного Q180 не работает HDMI, но VGA норм.
Итого, вместе с моим старым Q180 (4000₽), имею 4 машины:
Q180 (3 шт.)
Q190 (1 шт.)
25.01.2022
Заказал стойки и винты для крепления HDD. Потратил 1201₽.
27.01.2022
Вычислил, что нужен блок питания не менее 300 Вт (с небольшим запасом) — на корпусе мини ПК указана потребляемая мощность 60 Вт.
План работ:
уточнить по питанию (сколько и каких проводов нужно, с учётом коммутатора)
переделать выводы под разъёмы 5.5×2.5 мм — четыре штуки
заменить термопасту и почистить охлаждение
собрать платы на стойках
поставить Ubuntu, настроить сеть
29.01.2022
Нашёл дома старый ATX блок на 800 Вт. Проверил — мини ПК работают от 12 В, можно спокойно запитать от ATX блока.
31.01.2022
Поставил платы на стойки, прикинул компоновку кластера.
05.02.2022
Переделал питание: купил 4 автомобильных шнура-зарядки (2.5×5.5 мм, по 160₽ каждый).
Для коммутатора кабель шёл в комплекте.
Проверил — всё заводится.
23.04.2022
Сделал нижнуюю площадку корпуса и нижние опоры из оргстекла. Сначала пытался сварить стекло растворителем, но успеха не имел, поэтому просто приклеил термоклеем.
30.04.2022
Вырезал и прикрутил верхнюю крышку из оргстекла.
18.03.2023
Кластер готов: работают все 4 машины, стоит Ubuntu Server 22.04.
Правда, одну машину (Q180) пришлось заменить на Q190 — достался слишком древний экземпляр с BIOS 2011 года, который не поддерживал загрузчик Ubuntu. Не стал разбираться и просто купил за 4500 ₽ (5000 ₽ с доставкой) ещё один Q190.
Установил Kubernetes - работает.
Итоговый бюджет
Общих затрат - 21 731₽, без учёта оргстекла, и 4-х кабелей RJ-45, сейчас не помню сколько отдал.
Выводы
Мини ПК годятся для создания домашних кластеров. Подбор конфигурации Мини ПК зависит от задач и бюджета. Малинки и их аналоги в современных условиях проигрывают Мини ПК, как по бюджету так и по характеристикам. Одного бюджетного б/у блока питания хватает только на 4 Мини ПК и один коммутатор - тут конечно многое зависит от модели.