Một dự án bốn năm tuổi nhằm xây dựng cụm Raspberry Pi tiết kiệm chi phí trong giá đỡ máy chủ 1U đã khơi dậy cuộc thảo luận mới về tính thực tiễn của các giải pháp máy chủ tự làm. Tác giả ban đầu giờ đây đã thừa nhận rằng bối cảnh đã thay đổi đáng kể, với các lựa chọn phần cứng thay thế mang lại đề xuất giá trị tốt hơn.
Dự án đầy tham vọng này nhằm mục đích đặt nhiều bo mạch Raspberry Pi 4 trong giá đỡ máy chủ tiêu chuẩn với các đơn vị nguồn điện tùy chỉnh, quản lý nguồn điện từ xa và chuyển mạch mạng. Mặc dù ấn tượng về mặt kỹ thuật, trải nghiệm thực tế đã tiết lộ một số thách thức làm nổi bật các vấn đề rộng hơn với colocation quy mô nhỏ và các dự án máy chủ tự làm.
Các linh kiện phần cứng được sử dụng:
- Vỏ case: Supermicro CSE-813MFTQ (1U)
- Máy tính đơn bo mạch: Raspberry Pi 4 Model B
- Bộ nhớ: Kingston 250GB NV1 NVMe PCIe 3.0 với adapter USB 3.0
- Mạng: Switch Ethernet Gigabit 8 cổng TP-Link (TL-SG108)
- Nguồn điện: PSU tùy chỉnh với bộ chuyển đổi DC-DC Buck LM2596
Thách Thức Colocation Vượt Trội Hơn Các Vấn Đề Kỹ Thuật
Kết quả đáng ngạc nhiên nhất không phải là lỗi phần cứng, mà là sự bất ổn kinh doanh. Nhà cung cấp colocation của tác giả ban đầu đã phá sản sau ba năm, buộc phải trả lại phần cứng. Trải nghiệm này phản ánh một vấn đề phổ biến với các dịch vụ colocation ngân sách, nơi các nhà cung cấp chi phí thấp thường gặp khó khăn với tính bền vững lâu dài.
Các thành viên cộng đồng đã chia sẻ những thất vọng tương tự với các dịch vụ colocation giá rẻ. Các vấn đề dao động từ xung đột địa chỉ IP khi các nhà cung cấp vô tình gán cùng một khối IP cho nhiều khách hàng, đến toàn bộ dải IP bị đưa vào danh sách đen do các khách hàng khác chạy các hoạt động spam hoặc lừa đảo. Những thách thức vận hành này thường chứng tỏ gây rối loạn hơn bất kỳ vấn đề phần cứng kỹ thuật nào.
Colocation đề cập đến việc đặt các máy chủ thuộc sở hữu tư nhân trong trung tâm dữ liệu của bên thứ ba, nơi khách hàng cung cấp phần cứng nhưng thuê không gian, điện và kết nối mạng.
Sự Phát Triển Phần Cứng Khiến Cụm Pi Kém Hấp Dẫn Hơn
Bối cảnh công nghệ đã phát triển đáng kể kể từ khi dự án bắt đầu. Các lựa chọn thay thế hiện đại như bộ xử lý Intel N100 , N150 và N305 mang lại những lợi thế hấp dẫn so với cụm Raspberry Pi . Những mini PC này cung cấp hiệu suất tốt hơn trên mỗi watt, hỗ trợ lượng RAM lớn hơn (lên đến 64GB trong một số trường hợp), và loại bỏ sự phức tạp của việc quản lý nhiều bo mạch riêng biệt.
Tác giả dự án ở đây. Dự án này đã 4 năm tuổi tại thời điểm này, và giờ có lẽ việc sử dụng Mac mini hoặc mini PC sẽ hợp lý hơn.
Một số thành viên cộng đồng đã nêu bật những lợi ích cụ thể của các lựa chọn phần cứng mới hơn. Bộ xử lý Intel dòng N có thể xử lý khối lượng công việc đáng kể trong khi chỉ tiêu thụ 10-15 watt trong hoạt động bình thường, với những đợt tăng đột biến thỉnh thoảng lên 30 watt dưới tải xử lý nặng. Hiệu quả này sánh ngang với cụm Pi trong khi cung cấp sức mạnh xử lý đáng kể hơn trong một đơn vị duy nhất, dễ quản lý hơn.
So sánh mức tiêu thụ điện năng:
- Raspberry Pi 4 ở trạng thái rảnh: 2.95-3W (với M.2 NVMe)
- Raspberry Pi 4 ở trạng thái tải: 5.79-5.82W (với M.2 NVMe)
- Mini PC Intel N-series: 10-15W khi rảnh, 30W khi tải cao nhất
Phân Tích Chi Phí Tiết Lộ Các Khoản Chi Ẩn
Thực tế tài chính của các dự án máy chủ tự làm thường khác với kỳ vọng ban đầu. Cụm Pi ban đầu có giá khoảng 800 đô la Mỹ cộng với phí colocation hàng tháng 30-50 đô la Mỹ. Khi so sánh với các dịch vụ hosting được quản lý như Hetzner , cung cấp máy chủ bắt đầu từ khoảng 36 đô la Mỹ mỗi tháng với 64GB RAM và 1TB lưu trữ, cách tiếp cận tự làm trở nên kém hấp dẫn về mặt kinh tế.
Thông số kỹ thuật của cụm Pi - tổng cộng 16GB DDR4 RAM và 1.2TB lưu trữ trải rộng trên nhiều node - trở nên nhạt nhòa khi so sánh với những gì có sẵn từ các nhà cung cấp hosting chuyên nghiệp. Ngoài ra, sự phức tạp của việc quản lý nhiều hệ thống riêng biệt thêm vào chi phí vận hành mà nhiều người dùng đánh giá thấp.
Phân tích chi phí:
- Cụm Pi tự làm: ~800 USD ban đầu + 30-50 USD/tháng cho thuê chỗ đặt
- Máy chủ quản lý Hetzner : ~36 USD/tháng (64GB RAM, 1TB dung lượng lưu trữ)
- Thông số cụm Pi: Tổng cộng 16GB DDR4, 1.2TB dung lượng lưu trữ trên nhiều node
Địa Chỉ IPv4 Thêm Chi Phí Ẩn
Một khoản chi thường bị bỏ qua trong các dự án cụm là địa chỉ IPv4 . Các nhà cung cấp colocation thường tính phí thêm cho các địa chỉ IP bổ sung, điều này có thể nhanh chóng làm tăng chi phí hàng tháng cho các thiết lập đa node. Điều này khiến việc triển khai chỉ IPv6 trở nên hấp dẫn hơn đối với người dùng quan tâm đến ngân sách, mặc dù cách tiếp cận này đi kèm với những thách thức kết nối riêng.
Dự án phục vụ như một bài tập giáo dục về cả tích hợp phần cứng và thực tế của việc triển khai máy chủ quy mô nhỏ. Trong khi thành tựu kỹ thuật đáng chú ý, những bài học thực tế về tính ổn định của nhà cung cấp colocation và kinh tế phần cứng đang phát triển cung cấp những hiểu biết có giá trị cho bất kỳ ai đang xem xét các dự án tương tự.
Cuộc thảo luận làm nổi bật tốc độ phát triển nhanh chóng của thị trường máy chủ nhỏ, với các mini PC hiện đại cung cấp hiệu suất, độ tin cậy và tổng chi phí sở hữu tốt hơn so với cụm Pi tự làm cho hầu hết các trường hợp sử dụng.
Tham khảo: Raspberry PI 1U Server