GeekClusterPi - Parte 2: Montaje de componentes

Categoría: GeekClusterPi Creado: Miércoles, 10 Mayo 2017 Publicado: Jueves, 11 Mayo 2017 Escrito por Francisco Javier Sánchez Gragera

En este artículo vamos a abordar los "trabajos manuales" del proyecto.

La idea de construir un cluster puede parecer complicada, pero lo cierto es que no lo es. Consultando tutoriales en la web, y gracias a la extensa comunidad de desarrollo existente, logré hacer funcionar mi pequeño super pc sin demasiados problemas. Empecemos enumerando el material necesario:

Componentes
  • Orange Pi Zero 512 MBytes Ram: Se trata de uno de los mini-pc más económicos del mercado, y de tamaño muy reducido. Cuenta con un procesador ARM con cuatro núcleos a 1 Ghz, 512 MBytes de Ram, lector de tarjetas microSD, un puerto USB, conexión red Ethernet 100 mbps y Wifi.. Carece de salida vídeo HDMI pero para nuestro proyecto es perfecta. Existe también un puerto de expansión dónde podemos conectar módulos que ofrecen salida vídeo RCA, USB extras e incluso puertos serial-ata, pero no lo vamos a necesitar. Compraremos cuatro, una para el balanceador y las tres restantes serán nodos servidores web. Ver Orange Pi Zero 512MB en Aliexpress
  • Disipadores y Ventiladores: Los disipadores son de uso obligatorio en todas las Orange Pi, sin ellos la temperatura de la cpu puede pasar de los 70º C. Añadiendo dos disipadores, uno cuadrado de 14 mm a la cpu y otro menor de 10 mm a la memoria, conseguiremos mantener la temperatura entre 36º C y 50º C, dependiendo de la caja. Recomiendo añadir ventiladores para aquellos montajes muy cerrados en los que la circulación de aire es escasa. Ver disipadores y ventiladores en Aliexpress
  • Separadores M3x6mm y metacrilato: Con estos elementos realicé el montaje de la estructura del cluster. Utilicé los separadores para ensamblar las Orange Pi Zero entre sí, y encapsulé todo el montaje junto a switch y hub en una estructura abierta de metacrilato. Hay muchas opciones para realizar el montaje, algunos de vosotros habréis encontrado por internet el montaje que se hizo con Raspberry Pi y piezas de lego, también se venden estructuras preparadas para hacer cluster, pero no encontré para estas placas. Ver separadores en Aliexpress.

 

Separadores

 

  • Tarjetas MicroSD: Debemos comprar tarjetas MicroSD clase 10 y de calidad, ya que las Orange Pi son delicadas en este aspecto. La tarjeta MicroSD que usemos para el balanceador no almacenará contenido alguno, por lo que bastará una de 4GBytes. Para los tres nodos web compraremos tres tarjetas MicroSD de idéntica capacidad y marca; siendo así posible clonar las tarjetas cuando terminemos el primer nodo, y ya sólo tendríamos que cambiar la configuración IP de los otros dos. El tamaño de las tarjetas MicroSD de los servidores web dependerá del contenido web que queramos alojar en el cluster. Ver tarjetas microSD Sandisk en Aliexpress.
  • Switch y latiguillos de red: Necesitaremos cuatro puertos en el switch para interconectar las Orange Pi, y un quinto puerto ethernet para conectar con el router y conseguir acceso a internet. Necesitaremos por tanto un switch de al menos cinco puertos. Las Orange Pi Zero trabajan a 100mbps, por lo que un switch 10/100 será suficiente. Ver Switch en Aliexpress:
  • Hub USB, transformador y clables micro USB: Con estos componentes obtendremos la alimentación para las Orange Pi, el switch y los ventiladores. Midiendo la intensidad de corriente de una sola Orange Pi Zero observé que difícilmente llegaba a 1 amperio en las condiciones que las vamos a utilizar, ya que no vamos a conectar ningún dispositivo usb, vídeo o audio. El transformador original del switch ofrecía 1 amperio máximo, y cada ventilador consume 0.2 amperios. Por tanto la intensidad de corriente máxima no debería exceder de 5,8 amperios. La alimentación lo obtendremos de un HUB alimentado cuyo transformador cubra esta intensidad, en mi caso encontré un modelo alimentado con interruptores que me pareció perfecto, pero el transformador de corriente de 8 amperios lo compre por separado. Ver Hub USB. Ver transformador. Ver clables micro USB

 

El esquema de montaje que tenía en mente era el siguiente:

Esquema

Utilizando cables cortos de red y electricidad, el montaje resulta menos engorroso. Compré un formato A4 de metacrilato. Usando una dremel hice un recorte grande para usar como base del clúster y sobre éste pegué con cinta adhesiva de doble cara el switch y el hub. Preparé otros dos recortes alargados que servirían como pilares, y los taladré para atornillar a ellos los separadores con los que uní las cuatro Orange Pi Zero. Dejé hueco para una quinta Orange Pi como posible expansión. Apoyándose sobre los dos pilares de metacrilato puse otro recorte para proteger las orange pi de cualquier objeto que pudiese caerles. Al dejar abiertos los lados, las Orange Pi se refrigeran bien. Sin ventiladores se mantiene en 36º C, y activándolos en unos 28º C. El montaje no resulta muy profesional pero cumple su cometido:

 

Montaje

 

En el siguiente artículo abordaré la instalación y configuración del software. Gracias por leer el artículo, espero vuestros comentarios y consejos.

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Comentarios   

#1 caracolgeek 17-06-2017 22:16
Hasta aquí lo entiendo todo. Ya veremos más adelante.
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