[Infra] Un NAS en impression 3D pour mon homelab

Quand on ajoute l’impression 3D à la liste des hobbies, et qu’on est déjà un geek, ça peut donner des projets surprenants !

Introduction

Voilà maintenant plus de deux ans que mon homelab tourne sur des micros-pc type Dell Optiplex 30x0, comme j’ai pu expérimenter et décrire par ici . Mais le temps passe, les besoins évoluent… Il était temps pour moi de faire le point sur le stockage, qui commençait à poser certains soucis.

Sauf que voilà, une imprimante 3D (Elegoo Centauri Carbon) a rejoint mes projets, et l’idée est rapidement venue de me créer un NAS.

Et pourquoi ?

J’ai pris le parti il y a quelques années d’éviter de stocker de la donnée “morte” sur des disques (ou ssd) actifs. Globalement, j’ai donc fait un très gros tri dans mes données ; certaines sont archivées sur des disques mécaniques (en raid of course), et allumés ponctuellement dans une baie USB. Le reste, qui est accédé régulièrement, est stocké directement sur mes machines actives, sur mes noeuds proxmox (toujours en raid of course).

Le hic, quand on découvre des projets topissimes tels que Immich dont j’ai déjà parlé, ou Frigate dont il faudrait que je parle, on stocke un peu plus de données que prévu…

Il est donc temps d’agrandir la volumétrie utile, tout en gardant en tête mes deux priorités :

• consommation
• sécurité des données

Donc, raid obligatoire, et SSD dans la mesure du possible.

Et un truc tout fait ?

J’ai commencé à regarder sur le grand l’Internet, et là c’est le drame. Il y a beaucoup de NAS intéressants, mais le budget pour des produits vraiment intéressants dépassent facilement 300€, sans parler de stockage.

De plus, étant un peu parano, je n’ai pas spécialement confiance en certaines marques pour héberger mes datas, sur un OS où je ne connais pas trop le contenu.

Je pars donc dans l’idée de me créer mon propre NAS avec une Debian, sur un micro-pc. La question : quel boitier, quelle méthode pour connecter autant de disques sur ce genre de machines ?

La recherche… infructueuse

Sur aliexpress on trouve tout un tas de boitiers, racks ou autres, assez intéressants, mais reste deux constats :

• le prix
• “l’ensemble” : pas de boitier global, comment tout poser dans ma baie sans que ce soit tout en vrac.

A plusieurs cerveaux sur cette problématique, le choix de l’impression 3D débarque. V’la les recherches sur makeworld ou autres sites, pour parcourir les modèles de boitiers pour NAS.

La belle surprise : beaucoup de projets autour des micro-pc pour faire des NAS. On y trouve une mine d’informations sur les machines compatibles, accessoires nécessaires, et surtout pas mal de modèles 3D à imprimer.

Ma seule problématique : très peu se basent sur des formats 2,5’ ; et je ne souhaite pas spécialement utiliser des 3,5’, ou, des convertisseurs. Quelques modèles intéressants permettraient de sloter quelques 2,5’, mais pas autant.

Reste qu’une solution : créer son propre boitier.

Achat du matériel

“L’inception” a été faite, l’idée est bien dans ma tête, plus de marche arrière possible : je débute directement ma recherche pour acheter quelques pièces sur le net, qui seront nécessaires.

Premièrement, le pc.

Mon choix se porte sur le lenovo M720q, qui possède un port pci-e. Son aler-égo, le M920q, possède un second NVME, mais est difficilement trouvable à un prix raisonnable. Comptez environ 100€ pour le m710q, selon le CPU installé et la RAM.

Il faut à cela rajouter quelques composants, que je liste par ici :

• Rizer pci-express type 01AJ940
• 8 sata male/femelle (je vous conseille d’en avoir plus, la qualité n’est pas toujours au rendez-vous)
• 6 câbles sata courts (moins que 30cm serait surement mieux)
• câble alimentation sata (6 ports nécessaires, ou utiliser un doubleur)
• carte sata pci-e 6 ports (attention certains modèles ne sont pas en x4)
• 8 caddies dell
• fibre optique 1m, diamètre 2mm

Notez qu’un projet de ce type est possible sur une autre machine, avec un M.2 vers sata.

La découverte de la 3D sous Freecad

Je me lance donc à la découverte de Freecad, outil de folie pour créer des pièces “mécaniques”. Après quelques heures en accéléré sur des vidéos youtube de débutants, je me lance à la création d’un premier modèle.

Je pars sur l’idée de mettre le pc en bas, sans son couvercle, nécessaire pour la carte sata et les câbles. Dans mon cas, la façade est fendue, mais tant pis..

J’imagine un rack avec 8 emplacements, 6 étant gérés par la carte sata, les deux autres nous verrons par la suite. L’avantage est que cela loge parfaitement sur la largeur du pc.

Je créé une légère hauteur entre les disques et la machine, pour pouvoir avoir de l’espace pour les câbles, et ventiler. Quelques trous pour l’aspiration du ventilateur, et le tour est joué.

Plusieurs versions des premiers cm me seront utiles pour valider le format des caddies Dell, et la bonne dimension du pc, ne souhaitant pas gaspiller trop de plastique (et autant d’heures d’impression).

Le plus gros travail sera au niveau du backplane, plusieurs versions m’ont été nécessaires pour adapter au milimètre. Les ports sata mâles/femelles permettent de créer les connexions. Un peu de colle (à défaut de trouver de la visserie), et ça roule.

Je créé également un petit support à leds, pour la carte sata, avec pour idée de déporter les voyants lumineux des disques, vers les caddies Dell.

Première version

La première impression est un succès direct. Les caddies rentrent parfaitement, et le backplane fonctionne globalement (un port est HS, qualité de port sata merdique…).

Le déport des leds est génial. Je n’aurais jamais cru que la diffusion serait si bonne.

La fixation des leds devient plus simple en créant un petit “chapeau”, sur lequel je colle les fibres. Cela évite de les installer une à une.

Il ne reste qu’une question non abordée : comment vais-je alimenter les disques ?

L’idée première est d’utiliser un chargeur 12V et un convertisseur 12V-5V, avec une sortie sata. Le problème est que la pièce n’arrivera jamais.

Après recherche sur le net, je tombe sur ce post , mine d’information sur ces machines.

Je fini par y comprendre qu’on peut se repiquer sur la carte mère. J’identifie rapidement des plots 5V et 12V ; et je m’y connecte.

Par défaut les SSD et HDD de 2,5’ n’utilisent que du 5V (sauf très anciens HDD), mais je préfère brancher les deux, au cas où. On verra si le chargeur 65w fait l’affaire…

La v2 “reliable”

Après quelques jours d’utilisation, la machine est stable.

Me vient néanmoins l’idée d’une V2 pour corriger quelques détails avant que la bête ne parte en “prod” pour quelques années :

• j’aimerais ajouter les patins du lenovo sur le boitier
• il faut que j’agrandisse la sortie arrière des câbles
• j’ai besoin d’un “frein” à l’avant pour le boitier pc
• quelques trous seraient utiles pour l’aération, car je n’ai pas étudié de ventilation active
• j’aimerais un backplane non collé ; et donc qui tient seul

La v2 sort assez vite sur freecad.

Et le nouveau backplane aussi…

L’impression est également un succès, bien que plus longue (env 16h). 500g de PLA…

Le nouveau backplane s’installe parfaitement et tient correctement.

Le câblage est par contre, à revoir, mais fonctionne. Dommage je n’ai pas trouvé d’alimentation SATA x6. Les deux emplacements suivants sont connectés en USB, ou via une rallonge sur le port sata intégré de la machine. C’est un plus.

La machine est prête à accueillir ses disques…

The end

La machine rejoint donc mon cluster proxmox, et la carte sata héberge 6 disques en RAID6 (peu de confiance sur mes disques actuels). Les 7 et 8e disques sont un bonus, ne reste plus qu’à tester la stabilité de la machine sur la durée.

Au final : des dizaines d’heures et un projet réussi :)

Si vous avez aimé ce projet, vous pouvez retrouver les STL sur makeworld . N’hésitez pas à mettre un pouce ;)

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