โปรเจกต์อายุสี่ปีในการสร้าง Raspberry Pi cluster ที่คุ้มค่าในเซิร์ฟเวอร์แร็ค 1U ได้จุดประกายการอภิปรายใหม่เกี่ยวกับความเป็นไปได้ของโซลูชันเซิร์ฟเวอร์ DIY ผู้สร้างต้นฉบับได้ยอมรับแล้วว่าภูมิทัศน์ได้เปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก โดยตัวเลือกฮาร์ดแวร์ทางเลือกเสนอข้อเสนอคุณค่าที่ดีกว่า
โปรเจกต์ที่ทะเยอทะยานนี้มีเป้าหมายเพื่อจัดวางบอร์ด Raspberry Pi 4 หลายตัวในเซิร์ฟเวอร์แร็คมาตรฐานพร้อมกับหน่วยจ่ายไฟแบบกำหนดเอง การจัดการไฟฟ้าทางไกล และการสวิตช์เครือข่าย แม้จะน่าประทับใจทางเทคนิค แต่ประสบการณ์ในโลกแห่งความเป็นจริงได้เผยให้เห็นความท้าทายหลายประการที่เน้นย้ำปัญหาที่กว้างขึ้นเกี่ยวกับ colocation ขนาดเล็กและโปรเจกต์เซิร์ฟเวอร์ DIY
ฮาร์ดแวร์ที่ใช้ในโครงการ:
- เคส: Supermicro CSE-813MFTQ (1U)
- คอมพิวเตอร์บอร์ดเดียว: Raspberry Pi 4 Model B
- หน่วยเก็บข้อมูล: Kingston 250GB NV1 NVMe PCIe 3.0 พร้อมอะแดปเตอร์ USB 3.0
- เครือข่าย: TP-Link สวิตช์ Gigabit Ethernet 8 พอร์ต (TL-SG108)
- แหล่งจ่ายไฟ: PSU แบบกำหนดเองพร้อม LM2596 DC-DC Buck Converters
ความท้าทายของ Colocation มีน้ำหนักมากกว่าปัญหาทางเทคนิค
ผลลัพธ์ที่น่าประหลาดใจที่สุดไม่ใช่ความล้มเหลวของฮาร์ดแวร์ แต่เป็นความไม่มั่นคงทางธุรกิจ ผู้ให้บริการ colocation ของผู้สร้างต้นฉบับล้มละลายหลังจากสามปี บังคับให้ต้องส่งคืนฮาร์ดแวร์ ประสบการณ์นี้สะท้อนปัญหาทั่วไปของบริการ colocation งบประมาณต่ำ ซึ่งผู้ให้บริการต้นทุนต่ำมักจะประสบปัญหาด้านความยั่งยืนระยะยาว
สมาชิกชุมชนแบ่งปันความผิดหวังที่คล้ายกันกับบริการ colocation ราคาถูก ปัญหาต่างๆ ตั้งแต่ความขัดแย้งของที่อยู่ IP เมื่อผู้ให้บริการกำหนดบล็อก IP เดียวกันให้กับลูกค้าหลายรายโดยไม่ตั้งใจ ไปจนถึงช่วง IP ทั้งหมดถูกขึ้นบัญชีดำเนื่องจากลูกค้ารายอื่นใช้งาน spam หรือ phishing ความท้าทายในการดำเนินงานเหล่านี้มักจะสร้างความหยุดชะงักมากกว่าปัญหาฮาร์ดแวร์ทางเทคนิคใดๆ
Colocation หมายถึงการจัดเก็บเซิร์ฟเวอร์ที่เป็นกรรมสิทธิ์ส่วนตัวในศูนย์ข้อมูลของบุคคลที่สาม ซึ่งลูกค้าจัดหาฮาร์ดแวร์ แต่เช่าพื้นที่ ไฟฟ้า และการเชื่อมต่อเครือข่าย
วิวัฒนาการของฮาร์ดแวร์ทำให้ Pi Cluster ดูน่าสนใจน้อยลง
ภูมิทัศน์เทคโนโลยีได้พัฒนาไปอย่างมากนับตั้งแต่การเริ่มต้นของโปรเจกต์ ทางเลือกสมัยใหม่เช่นโปรเซสเซอร์ Intel N100, N150 และ N305 เสนอข้อได้เปรียบที่น่าสนใจเหนือ Raspberry Pi cluster Mini PC เหล่านี้ให้ประสิทธิภาพต่อวัตต์ที่ดีกว่า รองรับ RAM ขนาดใหญ่กว่า (ถึง 64GB ในบางกรณี) และขจัดความซับซ้อนของการจัดการบอร์ดแยกหลายตัว
ผู้เขียนโปรเจกต์ที่นี่ โปรเจกต์นี้อายุ 4 ปีแล้ว และตอนนี้อาจจะสมเหตุสมผลกว่าที่จะใช้ Mac mini หรือ mini PC
สมาชิกชุมชนหลายคนเน้นย้ำประโยชน์เฉพาะของตัวเลือกฮาร์ดแวร์ใหม่ๆ โปรเซสเซอร์ Intel N-series สามารถจัดการกับปริมาณงานที่มากในขณะที่ใช้ไฟเพียง 10-15 วัตต์ในระหว่างการทำงานปกติ โดยมีการเพิ่มขึ้นเป็นครั้งคราวถึง 30 วัตต์ภายใต้การประมวลผลหนัก ประสิทธิภาพนี้เทียบได้กับ Pi cluster ในขณะที่เสนอพลังการประมวลผลที่มากกว่าอย่างมีนัยสำคัญในหน่วยเดียวที่จัดการได้ง่ายกว่า
การเปรียบเทียบการใช้พลังงาน:
- Raspberry Pi 4 ขณะไม่ทำงาน: 2.95-3W (พร้อม M.2 NVMe )
- Raspberry Pi 4 ขณะทำงานหนัก: 5.79-5.82W (พร้อม M.2 NVMe )
- Intel N-series Mini PC : 10-15W ขณะไม่ทำงาน, 30W ขณะทำงานหนักสูงสุด
การวิเคราะห์ต้นทุนเผยให้เห็นค่าใช้จ่ายที่ซ่อนอยู่
ความเป็นจริงทางการเงินของโปรเจกต์เซิร์ฟเวอร์ DIY มักจะแตกต่างจากความคาดหวังเริ่มต้น Pi cluster ต้นฉบับมีต้นทุนประมาณ 800 ดอลลาร์สหรัฐ บวกค่า colocation รายเดือน 30-50 ดอลลาร์สหรัฐ เมื่อเปรียบเทียบกับบริการโฮสติ้งที่จัดการแล้วเช่น Hetzner ซึ่งเสนอเซิร์ฟเวอร์เริ่มต้นที่ประมาณ 36 ดอลลาร์สหรัฐต่อเดือนพร้อม RAM 64GB และพื้นที่จัดเก็บ 1TB วิธี DIY กลายเป็นสิ่งที่น่าสนใจน้อยกว่าทางเศรษฐกิจ
ข้อมูลจำเพาะของ Pi cluster - RAM DDR4 รวม 16GB และพื้นที่จัดเก็บ 1.2TB กระจายไปตามโหนดหลายตัว - ซีดจางเมื่อเปรียบเทียบกับสิ่งที่มีจากผู้ให้บริการโฮสติ้งมืออาชีพ นอกจากนี้ ความซับซ้อนของการจัดการระบบแยกหลายตัวเพิ่มค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานที่ผู้ใช้หลายคนประเมินต่ำเกินไป
การวิเคราะห์ต้นทุน:
- DIY Pi Cluster: ~$800 USD เริ่มต้น + $30-50 USD/เดือน สำหรับ colocation
- Hetzner Managed Server: ~$36 USD/เดือน (RAM 64GB, พื้นที่จัดเก็บ 1TB)
- ข้อมูลจำเพาะ Pi Cluster: DDR4 รวม 16GB, พื้นที่จัดเก็บ 1.2TB กระจายตามโหนดต่างๆ
การกำหนดที่อยู่ IPv4 เพิ่มต้นทุนที่ซ่อนอยู่
ค่าใช้จ่ายที่มักถูกมองข้ามในโปรเจกต์ cluster คือการกำหนดที่อยู่ IPv4 ผู้ให้บริการ colocation มักจะเรียกเก็บเงินเพิ่มเติมสำหรับที่อยู่ IP เพิ่มเติม ซึ่งสามารถเพิ่มต้นทุนรายเดือนได้อย่างรวดเร็วสำหรับการตั้งค่าหลายโหนด สิ่งนี้ทำให้การใช้งาน IPv6 เท่านั้นน่าสนใจมากขึ้นสำหรับผู้ใช้ที่คำนึงถึงงบประมาณ แม้ว่าวิธีการนี้จะมาพร้อมกับความท้าทายด้านการเชื่อมต่อของตัวเอง
โปรเจกต์นี้ทำหน้าที่เป็นแบบฝึกหัดเชิงการศึกษาทั้งในการรวมฮาร์ดแวร์และความเป็นจริงของการใช้งานเซิร์ฟเวอร์ขนาดเล็ก แม้ว่าความสำเร็จทางเทคนิคจะน่าสังเกต แต่บทเรียนเชิงปฏิบัติเกี่ยวกับความมั่นคงของผู้ให้บริการ colocation และเศรษฐศาสตร์ฮาร์ดแวร์ที่พัฒนาไปให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีค่าสำหรับทุกคนที่กำลังพิจารณาโปรเจกต์ที่คล้ายกัน
การอภิปรายเน้นย้ำว่าตลาดเซิร์ฟเวอร์ขนาดเล็กพัฒนาไปอย่างรวดเร็วเพียงใด โดย mini PC สมัยใหม่เสนอประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และต้นทุนการเป็นเจ้าของรวมที่ดีกว่า DIY Pi cluster สำหรับกรณีการใช้งานส่วนใหญ่
อ้างอิง: Raspberry PI 1U Server