自建一款网络附加存储系统
欢迎了解 MILITECH NAS,这是一款我完全自行设计的网络附加存储系统。该设备采用 Radxa Rock Pi 5 ITX 作为主控平台,搭载瑞芯微 RK3588 八核(八核心)64位处理器,包含 4 个高性能 ARM Cortex-A76 核心和 4 个能效型 Cortex-A55 核心,并配备 Mali-G610 MP4 图形处理器。
我以 Armbian 作为主要操作系统,同时在 Debian 上安装 CasaOS 来支持 NAS 功能。通过 CasaOS,本地网络中的任何设备都可以通过简洁直观的网页界面访问存储在 NVMe 磁盘上的所有文件。
在本项目中,我追求工业级、坚固耐用的外观设计,灵感来自无风扇散热器机箱。我没有使用现成的外壳,而是自己设计了一个带有大型散热片的机箱,模拟散热器造型。这些设计纯粹出于美观考虑,却为 NAS 增添了独特的工业风格。
本文将完整记录该项目的构建过程,包括组装步骤、CasaOS 的设置以及其他相关操作流程。我们开始吧。
所需材料
本项目所使用的组件如下:
•Radxa ROCK 5 ITX 板
•ATX 电源
•3D 打印部件
•M2 螺丝
•NVMe 固态硬盘
•HDMI 显示器
硬件设备 - Radxa ROCK 5 ITX 板
本项目的亮点是 Radxa ROCK 5 ITX,这是一款基于 Rockchip RK3588 SoC 构建的高性能单板计算机。它搭载了八核 CPU,包含 4 个 Arm Cortex-A76 性能核心和 4 个 Arm Cortex-A55 节能核心,为从 NAS 应用到边缘计算及自托管服务等各类场景提供了出色的性能与功耗平衡。
该主板内置 LPDDR5 16GB RAM,配备 M.2 M-Key 接口用于高速 NVMe SSD,多个 SATA 接口支持存储扩展,2.5Gbps 以太网实现高速网络连接,支持 USB 3.0 接口、HDMI 输出、40 针 GPIO 扩展接口以及标准的 24 针 ATX 电源接口,整体设计更接近一台紧凑型台式机主板,而非传统意义上的单板计算机。
在本项目中,Radxa 公司慷慨提供全部硬件设备,包括 ROCK 5 ITX 板、官方散热片和官方电源适配器。衷心感谢 Radxa 团队对本次构建的支持。Radxa多年来一直致力于为创客、开发者、教育工作者以及嵌入式应用开发高性能的基于ARM的单板计算机。其产品线从紧凑型开发板到桌面级SBC(如ROCK 5 ITX),使ARM计算技术更加普及,无论是业余爱好者还是专业人士都能轻松使用。凭借对开源硬件的坚持、积极的软件支持以及强大的Rockchip平台,Radxa在创客和家庭实验室社区中广受欢迎。
RADXA ROCK 5 散热器组件
我们以安装官方散热器开始Radxa ROCK 5 ITX的初始硬件设置。首先,使用塑料卡将一层薄而均匀的导热硅脂涂抹在Rockchip RK3588 SoC表面。
接着,小心地将散热器放置在处理器上,并确保其安装孔与电路板上的对应螺丝孔对齐。所有部件正确对齐后,均匀拧紧螺丝,固定散热器并确保良好的热传导接触。
最后,将散热器上的冷却风扇连接到ROCK 5 ITX专用的风扇接口上。散热器已牢固安装,风扇也已连接,硬件配置完成,主板即可进行首次启动。
硬件 - ATX电源
在电源方面,我决定使用标准的ATX电源。本次组装中,我采用了一台500W的ATX电源,虽然对于系统功耗来说这显然有些过头,但因为我已有现成的电源,因此直接使用比购买专用电源更划算。
Radxa ROCK 5 ITX的一大优势在于其配备了标准的24针ATX电源接口,无需使用适配器或定制线缆,即可将电源直接插入主板。这使得整个设置极为简单、整洁且可靠。
使用ATX电源还意味着NAS可以直接从交流电源供电,使其感觉更像一台传统的台式机或服务器,而非典型的单板计算机。同时,这也为未来的升级提供了充足的电力余量,例如添加更多SATA SSD、USB外设或其他扩展硬件。
机箱设计
在本项目的设计中,我的目标很简单:打造一个能够同时容纳Radxa ROCK Pi 5 ITX主板和标准ATX电源的单体机箱。
我设计了一个盒状机箱,四周配有散热片。这些散热片类似于金属无风扇机箱上常见的结构,用于散热。但在我的设计中,它们纯粹是出于美观考虑——添加这些散热片是为了让整个机箱呈现出坚固、工业化的外观。
该机箱主要由两部分组成:主体部分用于安装Radxa主板和ATX电源,以及底部盖板,可将所有组件封闭,并为整体造型提供干净利落的表面效果。
在左侧,我设置了Radxa主板的所有I/O接口以及电源的交流输入口,使外部操作更加便捷。
顶部面板具有双重功能:一方面通过通风孔改善气流,另一方面也从视觉上统一了整个设计风格。
由于我最近一直在玩《赛博朋克2077》,因此从其未来感十足的工业设计语言中汲取了一些灵感。因此,你会在机箱顶部看到Militech的标志,在I/O接口下方看到Relic的标志——对于任何玩过这款游戏的人来说,这都是一些小小的复活节彩蛋。
在机箱内部,我还设计了一个专用的电源支架。它安装在Radxa主板上方,牢固地固定住ATX电源,防止其在机箱内移动。
3D打印部件
完成3D模型后,所有零件均导出为网格文件,并由我的Anycubic Kobra S1 3D打印机打印而成。
主机箱使用了Galaxy Peacock PLA材料打印,使NAS呈现出独特的金属质感表面。底部盖板和电源支架则采用白色Hyper PLA打印。
为了增添细节效果,我希望将Militech和Relic的标志以两种颜色进行打印。有趣的是,我的打印机没有多材料打印功能,因此我采用了以下技巧:
首先,我用灰色Hyper PLA打印两个标志的底座部分。当打印机打印到只剩下凸起标志的层时,我暂停打印并手动更换了打印丝材:Militech标志改用黑色Hyper PLA,Relic标志改用红色Hyper PLA。重新开始打印后,最终得到了一张干净的双色打印结果,全部使用单挤出机打印机完成。
这是一个简单的技巧,只要耐心,效果会出人意料地好。
不过,如果条件允许,我仍然建议使用多色打印机,因为更换线材耗时过长有时会影响不同颜色之间的层间附着力。
主板组装过程
我们从将Radxa ROCK Pi 5 ITX板放入外壳开始,将其与安装凸起对齐。
板子定位正确后,用四颗M2螺丝将其固定在位。
电源组装
对于电源组件,我首先将电源的24针ATX电源接口连接到Radxa ROCK Pi 5 ITX板上的ATX接口上。
接着,取下电源支架并放置在机箱内的指定位置,使其与Radxa板上方的安装凸起对齐。
然后用四颗M2螺丝固定支架。
安装好支架后,将电源放置在其顶部。
然后我将机箱翻转过来,使I/O侧朝上。在将电源的安装孔与机箱对应孔对齐后,使用提供的M3螺丝固定了电源。
安装电源时,我确保其散热风扇朝外,这样风扇可以将新鲜空气直接从机箱外部吸入,从而保证良好的气流和冷却效果。
盖子组装
从底部开始,我将盖子主体安装到主机箱上。安装过程中,我确保盖子上的风扇开口与电源的散热风扇对齐。
所有部件对齐后,我用六颗M2螺丝将盖子固定到主机箱上。
格里布部件组装
最后一步是组装格里布部件,包括两个装饰性标志:Relic Nas Logo 和 Militech Top Lid。
我先安装Relic标志,将其放置在机箱I/O接口开口正下方。机箱本身已预装四个用于安装标志的孔位,因此我只需将标志对准这些孔,并用四颗M2螺丝固定即可。
接着,我将Militech标志面板安装在机箱顶部。
将设备对准安装孔后,我用另外四颗M2螺丝将其固定,完成了MILITECH NAS的组装。
组装结果
这是本次制作的最终成果:MILITECH NAS,一款外观工业、坚固耐用的DIY网络附加存储设备(NAS),灵感源自赛博朋克宇宙。机箱顶部印有标志性的MILITECH标识,侧面面板则采用了散热片风格的鳍片设计,使整个系统呈现出更具攻击性和工业感的外观。尽管这些鳍片仅用于装饰,却为整体设计增添了独特的个性。
组装过程相当顺利,所有部件都能整齐地安装进机箱中。硬件部分完成后,接下来就是软件环节——安装操作系统、配置NAS,并进行一系列性能与功能测试。
操作系统:ARMBIAN
在操作系统方面,我选择了Armbian,这是一款专为基于ARM架构的单板计算机优化的Linux发行版。它是SBC(单板计算机)社区中最受欢迎的选择之一,具备出色的性能、稳定性以及长期的支持服务。搭配CasaOS后,它为运行NAS应用、自托管服务、容器等提供了可靠且响应迅速的平台。
安装过程
安装过程也非常简单。ROCK 5 ITX预装了Roobi OS,这是一款类似于树莓派映像工具的安装实用程序。与从SD卡启动不同,该系统已预先安装在板载eMMC上,无需额外计算机即可直接安装操作系统。
开始时,我们只需将以太网线和官方的Radxa电源适配器连接到ROCK 5 ITX上。上电后,设备直接进入Roobi OS界面。由于通过以太网连接互联网,Roobi会自动建立网络连接并显示确认信息,从而允许我们继续进行安装。
下一步是选择操作系统。我们选择了Armbian,尽管还有其他选项可供选择,包括Radxa OS、Debian、Android等。
选定操作系统后,我们选定了安装的目标存储设备。在我们的案例中,就是NVMe固态硬盘。随后,Roobi会直接从互联网下载所选的操作系统,并自动将其刷入SSD。
根据您的网络速度,整个下载和安装过程大约需要10到20分钟。安装完成后,开发板会直接重启并进入新安装的操作系统。
总体而言,Roobi使操作系统安装过程变得极其简单且易于上手,省去了设置基于Linux的单板计算机时通常需要进行的许多手动步骤。
GEEKBENCH 6 分数
完成操作系统安装后,我首先想用Geekbench 6对系统进行性能测试。
安装Geekbench 6有两种方式:第一种是通过其官方网站直接安装;第二种是安装Pi-Apps,这是一个适用于ARM架构Linux系统的流行应用管理器。Pi-Apps 提供了一种简便的方式,可安装数百个应用程序,包括软件、实用工具、游戏、媒体播放器、开发工具等。Geekbench 6 也可以通过 Pi-Apps 直接安装。
要安装 Pi-Apps,只需在终端中运行以下命令即可。
在 Radxa ROCK 5 ITX 上运行 Geekbench 6 后,系统单核得分为 850,多核得分为 3031,对于基于 ARM 的单板计算机而言,这是一个非常出色的成绩。
这种性能水平使其不仅适用于网络附加存储(NAS)应用,也适合自托管服务、容器、媒体流传输、轻量级虚拟化以及其他家庭实验环境的工作负载(或用于运行《半条命2》)。
CASA 操作系统——设置
我们以 Armbian 作为基础操作系统,并在其之上叠加了 CasaOS。CasaOS 是一个轻量且直观的平台,专为个人云和家庭服务器环境设计。CasaOS 通过提供简洁的网页界面以及一键安装功能,简化了 NAS 管理流程,支持安装 Plex、Jellyfin 和 Nextcloud 等流行的 Docker 应用。
它开源、易于设置,非常适合希望获得强大功能但又不想面对传统 NAS 系统复杂性的用户。CasaOS 支持共享文件夹、远程访问和优雅的文件管理,可将任何基于 Linux 的设备转变为一个多功能且易于使用的存储中心。
设置 CasaOS
安装 CasaOS 是一个非常简单的过程。
首先,我们运行以下命令以更新系统,并确保操作系统保持最新。
接下来,如果尚未安装,我们需要安装 curl 及其他必需工具。
然后,开始执行安装脚本:CasaOS 提供了一个简单的单行脚本用于安装。
安装完 CasaOS 后,我们可以通过安装程序提供的 IP 地址使用网页浏览器访问它。
在与 Debian 服务器连接的任意设备上打开浏览器,使用安装程序提供的 IP 地址。
按照屏幕显示的指示完成初始设置并创建我们的 CasaOS 账户。
通过以上步骤,CasaOS 已成功安装在我们的 Radxa Rock 5 ITX 系统上。现在,我们可以使用 App Store 单击即可探索并安装一系列自托管应用程序,通过文件浏览器轻松管理文件,并借助内置的小工具监控系统资源。
游戏——半条命2
这个项目最有趣的部分在于,我看到了硬件的潜力远不止于作为网络附加存储设备。得益于 Steam 和 Valve 提供的 Linux 兼容工具,我甚至还能玩一些 Linux 游戏。
为了安装 Steam,我再次使用了 Pi-Apps,让整个过程变得极为简单。Pi-Apps 还会自动安装 Box64,这是一个兼容层,可让许多 x86 架构的 Linux 应用程序在 ARM 处理器上运行。结合 Proton,这为我打开了一个令人惊讶的游戏库。
我测试的第一款游戏是《半条命2》。虽然它已经将近二十年历史,但成功运行并不算什么突破性进展,但它运行流畅,带来了非常愉快的体验。对于一款基于 ARM 的单板计算机来说,这仍然相当令人印象深刻。
《赛博朋克2077》
接下来,我尝试了《赛博朋克2077》,结果出乎意料地运行良好。不过有个小问题:这款游戏并未原生运行在ROCK 5 ITX上,而是通过Steam Link将游戏从我的ROG Ally流式传输到NAS上运行。Xbox手柄连接到了ROCK 5 ITX,整个过程流畅无阻,感觉就像游戏直接在本地运行一样。
考虑到RK3588的性能表现,我毫不怀疑它完全可以轻松应对许多较老的PC游戏,包括《反恐精英:起源》、《上古卷轴IV:湮灭》、《光环:战斗进化》、《半条命》、《IGI计划》甚至像《GTA:圣安地列斯》这样的游戏,只要使用适当的兼容层或模拟器即可。
当然,我并不打算用这套系统作为游戏主机,它首先是一个NAS设备。
不过,测试这些游戏是展示Radxa ROCK 5 ITX性能的绝佳方式。这表明该主板在NAS任务上拥有充足的性能,同时还能为媒体服务器、自托管服务、开发工作以及偶尔的休闲游戏提供足够的算力支持。总体而言,RK3588的表现绝对令人满意。
结论这是本项目的总结。
这就是MILITECH NAS,一个完全从零开始制作的DIY网络附加存储设备(NAS),采用Radxa ROCK 5 ITX主板驱动。得益于其强大的硬件性能,它几乎可以运行任何你想到的应用程序。它非常适合用作NAS,同时也可用于运行游戏、托管服务,甚至作为Minecraft服务器使用。由于使用的是标准ATX电源供电,因此可直接通过交流电运行,启动速度快,并且能轻松改造成Pi-hole或其他自托管服务。它本质上就是一个紧凑型家庭实验机,我对最终效果非常满意。
本文编译自hackster.io





