Vull mostrar-te el meu muntatge d'un clúster de, fins a vuit Raspberry Pi, on puc ordenar tot el meu hosting: proxy invers, servidor sFTP, màquines amb escriptori remot, NAS, el nuvolet domèstic i més serveis.
Hi ha experiments i experiments, i aquest és un experiment que em feia molta il·lusió materialitzar. Vaig comprar aquest clúster de l'empresa C4labs i m'ho van enviar des dels Estats units. Es tracta d'una caixa modular de plàstic acrílic molt dur i en la web pots triar diversos colors. He de dir que el clúster de color negre i verd també m'agradava prou, però al final volia deixar-ho damunt de la taula de l'escriptori i vaig decidir el clúster transparent. Aquest clúster és compatible per als models de Raspberry Pi 5, Raspberry Pi 4B, Raspberry Pi 3B+, Raspberry Pi 3B, Raspberry Pi 2B i la Raspberry Pi B+.
De moment tinc instal·lades sis Raspberry Pi però puc ficar-ne 2 més quan vulga, i de fet aquesta és la meua idea perquè aquest clúster és escalable. I una cosa que m'agrada moltíssim és que puc anar fent proves en diverses Raspberry Pi apagant-les, cremant la microSD i tornar a desplegar-la sense perjudicar la resta de Raspberry Pi del clúster.
És xicotet però molt versàtil. Fins ara tenia unes quantes Raspberry Pi col·locades baix de la taula amb els meus servidors FreeBSD i OpenBSD connectats 24x7, ara estàs navegant en la segona d'eixes Raspberry Pi, la primera és la que em fa de proxy invers. I bé, ara els tindré més a la vista per a fer actualitzacions i/o reinstal·lacions.
M'el van enviar des dels Estats Units i en 7 dies ja ho tenia a casa:
El muntatge és molt fàcil, els de C4Labs inclou un paper amb les instruccions de muntatge de les diferents parts de la caixa.
Lo únic més aparatós és que a cada part de plàstic que serviran de la base de les Raspberry Pi és que hi ha un plastiquet adherit i cal mullar-ho amb aigua calenta per a llevar el plàstiquet adhesiu del plàstic acrílic. Però una vegada li pilles el truc, ja ho faràs molt rapidament.
SWITCH TP-LINK SG1210MP
El meu switch es un TP-Link TL-Sg1210mp V2 - Switch - Non Gestito - 8 X 10/100/1000 (poe+), ací tens la fitxa del producte en Amazon. És un maquintari de 20,9 cm de llarg (209 mm), de 12,6 cm d'ample (126 mm) i de 2,6 cm d'alt (26 mm), aleshores és perfecte per a aquest clúster ja que li sobren pocs mil·límetres a la dreta i a l'esquerra una vegada l'instal·les dins.
El switch TL-SG1210MP és Gigabit, és a dir, el switch pot enviar i rebre dades a una velocitat màxima teòrica de 1.000 Mbps o 1 Gbps, el "límit" el posarà la pròpia placa. En transferència real de fitxers amb les Raspberry Pi 4 i 5, veurem velocitats d'uns 110 a 115 MB/s (Megabytes per segon). És la situació ideal per a un clúster casolà però potent.
Amb la Raspberry Pi 3 B+, el xip de xarxa està connectat internament a través d'un bus USB 2.0 que fa de colze d'ampolla, la velocitat està capada de fàbrica a uns 300 Mbps com a màxim (uns 35 MB/s reals).
Amb la Raspberry Pi 3 Model B (l'antiga) o models anteriors, el port Ethernet d'aquestes plaques és físicament "Fast Ethernet", per la qual cosa mai passarà de 100 Mbps (uns 11-12 MB/s reals), de manera que el switch funcionarà relaxadament amb elles.
CONFIGURANT ELS INTERRUPTORS FÍSICS O DIP SWITCHES
Els interruptors físics serveixen per a activar o desactivar funcions especials de maquinari d'una manera ràpida, sense haver d'entrar a cap menú de configuració per ordinador.
Aquest model de switch té 3 funcions:
- Extend (Extensió): Serveix per a fer que el cable de xarxa puga arribar fins a 250 metres de distància (però baixa la velocitat a 10 Mbps).
- Isolation (Aïllament): Fa que els ports no puguen parlar entre ells, només amb el router (útil per a xarxes de convidats).
- PoE Auto Recovery: Si un aparell connectat es penja, el switch li talla l'energia i la torna a donar per a reiniciar-lo automàticament.
Per a desactivar totes estes funcions i que el meu clúster de Raspberry Pi funcione a la màxima velocitat i comunicant-se entre elles sense cap restricció, he de posar les 5 palanquetes blanques cap a dalt (en posició "Off").
ALIMENTACIÓ POWER OVER ETHERNET (PoE)
Una de les coses que m'agrada d'aquest muntatge és que vaig a estalviar-me molts cables carregadors de les Raspberry Pi, perquè el propi switch TP-Link SG1210MP té la capacitat d'enviar l'electricitat i les dades alhora a través del mateix cable de xarxa RJ45 de 15 cm que connectaràs a cada Raspberry Pi. Per tant no necessitarem cap carregador, ni cap transformador, ni cap cable USB de tipus C.
Però, perquè això funcione, necessitem una xicoteta peça addicional per a cada placa perquèLa Raspberry Pi 4 té un port Ethernet compatible amb PoE, però la placa per si sola no sap "separar" l'electricitat de les dades. Necessita un intermediari que anomenem un "Hat".
Un "Hat" és una plaqueta de circuits que es punxa a sobre dels pins de la Raspberry Pi (els pins GPIO). El cable de xarxa curtet de 15 cm va del teu nou switch al port Ethernet de la Raspberry Pi 4, després l'electricitat viatja pel cable, entra al port i puja cap al PoE Hat. Així el PoE Hat transforma eixe corrent i alimenta la teua Raspberry Pi 4 directament a través dels pins.
He comprat un Raspberry Pi PoE+ HAT per a Raspberry Pi 4 en la pàgina de Kubii. Si vols per al model de Raspberry Pi 5 necessites un altre model de "PoE HAT" que també el trobaràs en la web de Kubii.
CONFIGURACIÓ DE LA XARXA
Connectaré les 8 Raspberrys als ports de l'1 al 8, i el router de casa el connectaré al port "Uplink2" amb un cable RJ45 normal.
Per últim, el port "Uplink1" és un port "Combo", açò vol dir que el port RJ45 d'Uplink1 i el port SFP de fibra comparteixen el mateix canal intern de dades. Em quedarà lliure per si en un futur volguera connectar un altre switch o un dis dur de xarxa (NAS).
Per a connectar totes les Raspberry Pi al switch vaig comprar aquestos cables RJ45 de 15cm que veus a les imatges. Podria fer-los jo mateix a partir d'un cable gran, separant els diferents cables i tornar-los a col·locar en adaptadors RJ45 amb una crimpadora, però no tinc massa temps ara en estiu perquè tinc un camp i ara està a tope amb la producció i aixó em consumeix quasi tot el meu temps. Ací tens la fitxa del producte d'aquestos cables de colors, tens de 15cm fins a 25cm. Amb els cables de 15cm tens la distància perfecta, com pots veure a les imatges.
És una xulada veure que s'encenen les Raspberry Pi només alimentant-les amb el cable RJ45. De moment he configurat 3, ara a poc a poc aniré ampliant i escalant el clúster. La meua idea, a mig plaç, és acabar instal·lant 8, i totes amb el sistema PoE d'alimentació. Zero cables, 8 Raspberry pi :-)
SISTEMA INTERN DE VENTILACIÓ
A banda dels adaptadors PoE Hat de les Raspberry, que té un ventilador propi, aquest clúster té quatre ventiladors en la part de darrere, i els ventiladors es poden alimentar fàcilment connectant-los al connector GPIO de les RaspberryPi .
Els ventiladors es connecten molt fàcilment al connector GPIO, connectarem el cable roig del ventilador en el pin de 5V i el negre en GND. Mira la imatge d'ací com a guia:
I bé, una vegada connectes el 5V i el GND al connector GPIO veuràs que el ventilador ja té energia i comença a funcionar. No hi ha més.
UN CLÚSTER ESCALABLE
I ja tinc la versió 1.0, tot funcionant perfectament. Ací tens el muntatge actual, amb sis Raspberry Pi model 4 muntades i funcionant perfectament, cada una amb 4 GB de RAM i tres de les quals ja tenen el sistema PoE Hat per tal d'alimentar-les des del switch Tp-Link, i a poc a poc aniré ampliant l'alimentació PoE a les altres Raspberry Pi i instal·laré un parell de Raspberry Pi més.
Queda molt bé, sobre tot amb el plàstic acrílic transparent, i ara tinc molt menys cables, menys lios darrere de la taula i moltes llumenetes led, que per la nit, quan l'estudi està a les fosques és un poc un espectacle :)
El clúster en funcionament de nit, com una discomòbil:
