机箱模型开源 - 20+盘 全闪、全速M2 NAS机箱设计图纸

luangm2020

这个帖子算是一个开源贴，介绍一下思路，也欢迎大家基于这个方案继续扩展。
本方案涉及到的开源图纸可供任何人生产、传播、改进，无任何约束。
注意这个是设计图纸，虽然也基本上能生产，但更多考虑的是空间因素。
至于生产图纸要取决于加工者，而且加工图纸也不见得通用，我手里也没有。


通过网盘分享的文件：20盘全闪NUC机箱图纸.zip
链接: https://pan.baidu.com/s/17Sd9BDHpHb8YxKI7jU7m2g?pwd=jnfy 提取码: jnfy




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先说下我的痛点：实际上当“家用”NAS数据稍微多了点（大概800T?）之后，最痛苦的不是买不起硬盘，而是开不起机器和空调。
虽然我用的都是UNRAID具备硬盘休眠功能，也将风扇全部替换了猫扇，但当某些场景下，特别是在夏天，24盘的机箱全盘做数据验证或恢复时，无论是散热问题还是风扇噪音都是极其难以解决的，更不要说功耗了（别忘了还需要有UPS）。






这个问题的本质是，拿机械硬盘做热数据，如果盘比较少（4~8个）还没那么明显（比如各种家用nas产品），
但只要稍微多一些就会出现各种跟数据和软件无关的问题，比如散热、噪音、耗电等。

合理的设计是用SSD做 “热”数据，而机械硬盘做 “温” 数据，用LTO磁带机做“冷备”。
只不过我自己家用用不起LTO，目前机械硬盘做“冷”数据其实还是短期最优解，所以就需要有一个足够“大”的热数据存储介质，
即一个足够大（80T+）、低功耗、低噪音的全闪设备，当然为了提升从“热”到“冷”的传输效率，最好能用25G或100G的网络。

但现在市面上的全闪nas要么盘数太少，要么盘速过慢（3.0x1），加个万兆就上天了，更何况25G/100G。更不要说价格了（5K+）。
另外，为什么不用大船U2？因为U2的默认待机功耗（10W+）就很高，有更大的散热需求，而且现在性价比是不如M2的，更不要说没有保修一说。

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现在这个方案，最初是在黄鱼闲逛时看到了个NUC专用扩展主板，刚好家里有个闲置的NUC9，因为风扇噪音太大搁置了在积灰，刚好可以拿出来利旧。
后来问了卖家发现其配套极其不友好，首先200x200的扩展版介于ITX和MATX之间，在7个固定孔位里，只有2个能跟MATX的孔位对齐，其他5个孔位为了避免短路，只能拿塑料的standoff来支撑着，再拿个胶带固定在机箱上。
其次是没有专用机箱，只有一个3d打印的模块，还没有外壳。很后来了才知道这个是用来塞到另一个机箱里的模块，也是本论坛的一位大佬。
黄鱼上有另一个卖家的机箱，虽然也能满足需求，但用的是CRPS服务器电源，就是那种就算不开机都噪音极大的，问了卖家说改不了。其实单纯从空间来看，放个Flex电源甚至SFX电源应该都是绰绰有余的。不过改不了那也就算了。

最终就是自己动手丰衣足食，打造一个自己能满意的方案。

既然是自己设计，就要一个在不影响需求的情况下，追求最小体积。以下是几个设计思路：
1. 扩展版的尺寸(X 和 Y）在200x200，这个不可能缩小，同时NUC计算卡的高度是越肩的，超出了标准不少，所以如果NUC计算卡直插，则在Z的方向上会增加很多，导致空间的浪费；
2. NUC的计算卡在2 PCIE槽宽，就是大概40左右的宽度，刚好和FLEX电源的厚度接近，同时高度 + Flex电源宽度也不超过200。所以这两个做上下布局刚好没有空间浪费；因为NUC计算卡的排热在上，所以NUC在上，Flex在下，刚刚好。
3. 参考A4的背靠背设计，将计算卡和扩展卡背靠背放置，通过PCIE延长线连接，可以将两个散热区域隔离，也就不需要类似NUC12上自带的挡风罩。
4. 在散热上，从前到后的散热风道是最合理的，可以直吹到PCIE扩展卡上，中间没有任何阻挡，且风道距离很短，散热效率高，所以风扇前置而不是上下结构。
5. 8cm风扇噪音有点大，14cm风扇如果2个叠在一起又高度太大（280），所以最终选择用2个12cm风扇，也就是120x240的最小前面版；风扇厚度方面选择12025，而不是12015，主要是25的风量要大一些，用12015能省掉1cm空间但牺牲散热意义不大，同时12025要便宜和静音很多，如果换RGB风扇也很容易。
6. 在PCIE扩展侧，全高pcie 比半高 要多出来 42mm高度，对应机箱宽度要增加42，极其不划算。实际上如果只考虑M2的场景，半高扩展卡已经足够了（单面2个或双面4个都可以），而且半高100G网卡也很便宜了（300多）。所以最终还是选择了半高。
7. 在最后一槽上，刚好是pcie x 16的插槽，做了个双槽位而不影响整个体积，可以插一张半高的4060 Ti，可以支持轻量化的游戏场景。PCIE3.0 x 16的带宽也完全足够。

最终效果（加上了机箱材质本身的厚度、中间的一些用来走线的空位等），做到了 150x260x260 = 10.1L，已经算是极限了。

至于其他的设计元素，如每个面板的散热孔、材料、颜色等，就属于见仁见智的东西了，大家各自喜欢就好，定制也简单。


最后就是几个图了

先来一个20盘的效果


再来一个待机功耗（全部插满23盘的情况下小于100w，如果空载3盘，最低待机40w左右）


最后，晒一下“家用”100G交换机，在原始基础上替换了两个4cm猫扇，做到静音了。

kinglfa

盘与盘之间留出空隙
盘与盘之间留出空隙
盘与盘之间留出空隙
说三遍
甭管机械还是固态都要留

又不是服务器机房的使用环境，看服务器填的那么满就以为家用也可以挨那么近，不合适~
家用考虑静音，就得为散热做好条件

_小板

8U 72盘，可以省个4U空间

满田桑

你家是小区的网络中心么

iamghh

这TM是家用？100G网络，800T数据不是数据中心？

cmh

楼主是狠人啊！请问有没有设计普通机箱的相关资料？比如ATX、ITX机箱的

liolio

话说这回mwc上华为刚放了个32盘单盘128t整机4p的全闪出来

黑钢

你的思路是对的，这样能耗比有了显著提升，毕竟800T的机械盘大约就得8W的价格了，电费还得每年掏1W多，跟养个车差不多了。但是我总感觉贫穷的自己不配参与讨论啊，我感觉我到死也用不上这个玩意儿。再说了，100G网络我能理解，毕竟全闪NAS的传输速度肯定上去了，100G的网络也就能满足每秒10G的传输速度，两个稍微好点的PCI-E 4.0 X4的M2做RAID 1就能跑满了，关键是800T数据家用我暂时还想不出来装啥，我现在总存储容量才80T，这还是2台主力电脑加1个4盘位NAS的总量，我刚刚算了一下，还剩下接近60T的存储空间没使用，我从1995年家里第一个电脑的数据存到2025年，30年存的数据，加上这么多游戏和电影才攒了20T的数据，楼主这个仓鼠的本事还有得我学习啊。

zexin4

家用服务器是真的强大。。。

alibabatadie

这不得配二手区那个20多万的电脑用？

miu9889

800t....给大佬递茶

siyiye

我才上了18TB x12盘，raid Z2。可用空间 149TB

楼主这个阵列是几块卡？

怎么控制的？

luangm2020

再写点细节：

我现在是分了3个24盘位的机箱，两个满了，还有一个只有12个，后面再加。每个服务器都是 Xeon E5 洋垃圾，整机待机功耗在150-200w左右，全盘跑的时候功耗还会更高，有一次两个服务器同时跑校验，把一个UPS干告警了。
选择E5主要的考量还是成本 + 主板扩展性（自带10G网卡，扩展25G网卡） + 主板自带IMPI，主要问题还是功耗，不能24h开着。

操作系统是unraid（两个parity），是我认为家用冷备（就是非24小时在线的）最合理的存储方式，可以支持灵活扩展。最大的问题是写入慢，不过通常都是写入SSD缓存（25G速率），然后慢慢的在本机挪到HDD里。网络到还好，主要就是开机时间长一点。
总容量大概 （22+22+10）*16T = 800+T，现在大概还剩50T可用。硬盘都是早期买的国行有保的16T，有一阵子市场上大量溢出的那种，现在都贵了很多，如果买新的国行性价比 跟 20-22T差不多了，再等等看。

我还有个极空间Z4Pro，用了4个22T的，用的级空间的ZDR，非Raid，就是主要文件全部两份copy。这个主要用来备份家人的手机和照片，且备份一份在百度云上（30T）。主要问题还是吵，放客厅经常能听到炒豆子声音。

针对硬盘容灾，我个人是不喜欢RAID的，哪怕是ZFS，因为绝大部分情况下家用系统的监控肯定是不足的，可能出现硬盘挂了你都不知道的情况。如果哪怕是三块硬盘挂了，我也不希望所有数据全丢失。我只能接受挂掉的硬盘里数据丢失，然后我再想办法恢复，提前做个文件索引 + 数据来源/备份标注，至少知道自己丢了啥，如何找回。
就算是在工作室的情况下，也是类似的，可以接受几块硬盘从LTO磁带里恢复，或者从OSS取回，但不能接受需要全阵列恢复，成本也扛不住。

我这次搭建的全闪NAS，本质上不是数据持久化存储，主要还是一个缓存层，但现在也已经成为了我的办公（主要是编程）的主力机。
为了方便使用，用了Windows11操作系统，文件系统用了Stablebit的DrivePool，一个很小众的、但很成熟的文件系统，也是一套非Raid方案。实际上在全闪场景下，raid带来的速度优势早就没意义了，通常网络是限制。
DrivePool的最大的优点是能默认就支持最大3份 copy（分布到3个盘上），也支持各种自定义的目录级别的控制，包括哪个目录应该优先写哪张盘、应该备份几次。结合另一个软件 Stablebit Scanner，能做到自动的出问题后迁移和重新备份（balance）。
标准场景：
1. 家人照片类：默认本地3份副本 + 自动同步1份到2个不同的网盘（百度 + 阿里）
2. 下载类：一般这种大量读写的对ssd损耗较大，最好就集中到1、2张盘上，把download/pt目录限制在这几张盘上就行，下载完需要长期存储的，再从那个目录里拖出来。
3. 游戏类：这种用独立硬盘或者限制在一张 PCIE4.0 通道的盘里（Nuc12 共有3个，一个用来做操作系统，另两个用来做游戏和虚拟机）。
4. 服务软件类：比如Emby，Plex， Komga等，同游戏类。
5. 虚拟机类：这个我用的比较多，开了几个虚拟机跑开发环境，以及模拟网络集群的情况。这些虚拟机文件都是双写。
5. 其他媒体类：这种就是缓存，放哪里都行。

最后说一句，玩了nas好多年，发现最重要的还是备份（包括网盘备份），只有备份才是能让我晚上睡好觉的，其他的手段只是降低恢复成本的手段而已。

luangm2020

siyiye 发表于 2025-3-11 13:38
我才上了18TB x12盘，raid Z2。可用空间 149TB

楼主这个阵列是几块卡？

这种服务器一般都是自带扩展芯片背板的，用1条线连接一个12G HBA卡就够了。
机箱品牌是国鑫。

之前我也用过不带芯片的背板，需要接6根线，3个便宜HBA卡，但风险是如果一个卡挂了，整个阵列就挂了，整体稳定性降低很多。

brucelee1126

如果不在乎20＋个u.2挤在pcie通道有限的nuc上，nuc方案确实可行

不负责任猜测lz可能是某几个大站的站长

自己刚组好一台24 u.2的服务器，目前最大的障碍是主板跟背板接24根线的走线问题

贫民张大嘴

这个确实牛逼，我16X8的群晖到现在还空了一半的空间，都不知道存啥

mdk2000

pc620神箱,我全闪和hdd都用他,最高塞了20块u2硬盘,hdd只能16盘,散热上吹要比抽强几条街,抽风的直接pass,不是耳朵受不了就是硬盘受不了

我6台pc620,其中5台每台hddx16盘,全部风扇定速800-900转,35一个的鸿x 12cm,硬盘最高不上45,待机30多

6台的噪音比我以前1台24盘柜都小,之前24盘3个1500转12cm,体验过后不可能在回去硬盘柜了

1台16t hddx16功耗多少?

通过aec-82885t(10w-15w)连接硬盘,一个pc620 16盘睡眠的时候mg08 16t那台是27w,hc550是35w

如果用epyc做服务器,80块硬盘都休眠完全可以做到不到250w

mdk2000

luangm2020 发表于 2025-3-12 10:59
再写点细节：

我现在是分了3个24盘位的机箱，两个满了，还有一个只有12个，后面再加。每个服务器都是 Xeon ...

3个柜1台服务器就行了,另2台用82885t

ruo101

好吧 我拖后腿了··
4个6T组raid5 我感觉都够用了··

不过考虑到多年后··感觉好似又差了点意思· 不过到时候硬件都差不多到头了··再换 估计那时单盘16T白菜价了

老饭

直接做成2u多好

wildbear

kinglfa 发表于 2025-3-7 01:30
盘与盘之间留出空隙
盘与盘之间留出空隙
盘与盘之间留出空隙

机房可是上了强冷的风道

zxv

你这“家用”比一般中小公司都强了。。。

jiano

这得插眼学习。

其实弄个全闪做热备还是很好的，尤其是现在SSD价格下降，这要以前真实现不了。
但是看楼主这数据量，普通全闪真吃不下，也不知道热备量有多大。有了全闪做缓冲，所有HDD都可以待机冷备甚至关机冷备了，这样机柜里其实配个机柜小空调，制冷量也完全足够了，毕竟冷备之后，每次开机读写的时间也不会太久。

wangluowl

这都能把岛国全存完了。
顺序播放，时长应该能超过100年吧

tyy474

我是把硬盘分布在几个不同地市，这样也是同步备份，避免都在一个篮子全翻车

yjyjxs

家？用？   

guitengyue

800t家用的确牛逼了。。
目前我大概32T资料 raidz2,32t job(2块16 pt下载用),感觉也塞不满啊

声色茶马

iamghh 发表于 2025-3-7 08:37
这TM是家用？100G网络，800T数据不是数据中心？

CHH的家用。理解一下亲。

klxq15

这是急需32T的盘，盘位数一下少一半

sevenleaves

卧槽，PT完美后宫