玩转 PI 系列-看起来像服务器的 ARM 开发板矩阵-Firefly Cluster Server
前言
基于我个人的工作内容和兴趣，想要在家里搞一套服务器集群，用于容器/K8s 等方案的测试验证。
考虑过使用二手服务器，比如 Dell R730, 还搞了一套配置清单，如下：
- Dell R730
- 3.5 尺寸规格硬盘
- CPU: 2686v4*2
- 内存：16g*8
- 存储：480Gintel ssd 系统盘 + 6tsas 希捷* 2 个数据盘
- RAID 卡：h730 卡
- 电源：单电 750w
- 盘架满
- 价格大约是 3130 元
再来套服务器机柜。..
但是考虑到功率和噪音太大了，家里也没有适合放服务器的这么大的地，最终放弃了。😂
也考虑过用单片的 arm 开发板，但是需要搞好几片，然后编译系统、刷机、装合适的壳子、找电源线和网线，再接入家庭网络。.. 一台一台折腾，太耗时间了。
即使最后搞好了，可能家里也没那么多的网口，还得买个交换机接入。..
最后，功夫不负有心人，在闲鱼上找到了结合二者形态，看起来像服务器的 ARM 开发板矩阵- Firefly Cluster Server. 很适合我的需求👍️, 一起看看吧
Firefly Cluster Server - ARM 开发板矩阵
服务器全貌
我们先来看一下它的全貌：
就是一个小尺寸的服务器的样子，但是千万不要被它的外形迷惑了。它和 x86 的服务器内部完全不一样。
这个是基于 Firefly Cluster Server R1 - core-3399-jd4 * 11 那款的定制款，接口会少一些。但是内部构造是完全相同的。
这个是它的背面，2 个小风扇 + 电源接口。
打开顶盖，让我们一探其内部构造：
也就是说，其散热是：每片 CPU 上覆盖的散热片被动散热 + 整个机箱的主动风扇散热。
除了电源，就是一块主板（底板）, 这个主板挺有意思的，它是由这些部分构成的：
- 11 个金手指接口，用于插入 Firefly core-3399-jd4 的核心板，一个接口插一个。也就是说总共有 11 个核心板。对应的也就有 11 台 arm 服务器，每台服务器配置后面介绍。
- 其中，1 个是 main core, 用作管理端，类似服务器的 BMC 去管理其余 10 台服务器
- 另外 10 个是 worker node. 用于实际负载运行。
- 交换机芯片，用于这 11 个核心板的内部以太网通信。
- 4 个以太网接口，其中：
- 1 个用于 main core
- 另外 3 个和底板的交换机芯片打通
具体的网络拓扑图如下，通过这幅图就能很直观的了解这台服务器的内部构造了：
服务器核心 - Firefly core-3399-jd4
这是服务器的核心：Firefly core-3399-jd4 的上手图，单手可握，还是很小的：
每片 Firefly core-3399-jd4 核心板就是一台 arm 服务器，其配置为：
- CPU: 瑞芯微 rk3399 六核心 arm64 CPU （这个芯片是 28nm 制程的，发热还不小）
- 内存：LPDDR4, 2G/4G 可选
- NPU: 选装，我购买的没有该芯片
- 存储：eMMC, 8G - 128G 可选，我的是 32G.
也就是说，这一台服务器，启动后会有：11 台 6 核，2/4G 内存，32G 存储的配置可用。
以 4G/32G 的配置为例，总共有：
- 66 核 CPU
- 44G 内存
- 352G 存储
可用。
刷机
这种服务器，本来的应用场景主要是用作：云手机矩阵。所以其默认带的是安卓系统。
根据我的需求全部刷机为 Ubuntu 系统。
具体刷机过程就不详细介绍了，感兴趣的可以参考这里：
子板固件升级 - 产品介绍 — Firefly Wiki (t-firefly.com)
Maincore - BMC 管理端
这个服务器的 BMC 管理端也很有意思，功能大致为：
- 设备列表
- 设备监控仪表板
- Shell 终端窗口
- 子版固件升级
如下图：
这个界面是不是看上去有点熟悉？😄😄😄
其实它这个管理端是基于：Grafana 魔改的。
- UI 界面就是：Grafana + 一些定制化的 panel
- 监控数据是基于：Prometheus + node exporter
- Shell 终端窗口是基于 adb 实现的 (📝这个服务器的 11 个核心板，除了通过以太网交换机互联；其余 10 个子版也会作为 USB 设备连接到 maincore)
- 子版固件升级是基于瑞芯微的 Linux 刷机工具实现的
实战
这台服务器首次启动效果如下：
再被我折腾了很多次之后，最终设备坏了 4 个😂😂😂, 只剩下 7 个可用了。
心在滴血。..💀💀💀
功率消耗
其功率稳定在 30 - 40 W(7 片，每片功率 5 W 左右）, 如下图：
功率还是比较低的。这就是 arm 芯片的优势。
总结
基于个人的工作/兴趣需求，我想要：
- 多台服务器
- 一直运行
- 噪音小
- 功耗低
这台看起来像服务器，但实际上是由 11 个 arm 开发板组成的矩阵满足了我的需求。
- 被我折腾坏 4 片开发板后，还有 7 片可供使用
- 可以一直运行
- 噪音还是有点大（主要是暴力风扇的原因，后续考虑找个静音风扇安装）
- 功耗低
基本上满足了我的需求。后续我会先用它来搭建 HashiCorp nomad 集群。
敬请期待。
📚️参考文档
- CSR1-N10R3399 资料下载 | Firefly | 让科技更简单，让生活更智能 (t-firefly.com)
- Welcome to Cluster-Server-R1 Manual — Firefly Wiki (t-firefly.com)
- Welcome to Core-3399-JD4 Manual — Firefly Wiki (t-firefly.com)
- Core-3399-JD4 资料下载 | Firefly | 让科技更简单，让生活更智能 (t-firefly.com)
三人行, 必有我师; 知识共享, 天下为公. 本文由东风微鸣技术博客 EWhisper.cn 编写.