Плата расширения для Raspberry Pi для подключения 2.5 дюймов SATA HDD/SSD
Сегодня рассмотрим плату расширения для Raspberry Pi, которая позволит подключить к малинке жесткий диск объемом до 4 ТБ. Для настройки не требуется дополнительные драйвера и долгое время для написания кода программы. Все просто: включил и заработало!
Плата расширения для Raspberry Pi для подключения 2.5 дюймов SATA HDD/SSD
включает в себя:
- 1 шт X820 Плата расширения
- 1шт провод для соединения (кабель: 10 см)
- 1 х USB 3.0 кабель (80 см/2.62 дюйма)
- 1 x USB разъем
- 1 x HDMI ADAPTE
- 1 х установочные винты
(Примечание: Raspberry Pi не входит в комплект, Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы купить:Raspberry Pi 3 Модель B доска)
Обзор:
- Для использования с: Raspberry Pi 1 Модель B +/2 Модель B/3 Модель B
- Операционная система: все Raspberry Pi операционной системы
В Raspberry Pi OS появилась встроенная поддержка SATA
Спустя несколько месяцев тестирования различных SATA-карт на Raspberry Pi Compute Module 4, в ядро Raspberry Pi OS наконец-то была добавлена встроенная поддержка SATA.
До этого апдейта, если вы хотели использовать SATA HDD или SSD на их нативных скоростях и иметь при этом возможность собрать RAID-массив, то требовалось перекомпилировать ядро Linux, добавив поддержку SATA и AHCI.
Конечно же, всегда можно было использовать HDD и SSD через адаптеры SATA – USB, но это решение отнимало 10-20% от их быстродействия и не давало возможности собрать RAID-массив, по крайней мере не без дополнительных ухищрений.
Перекомпиляция ядра – это в общем-то не ракетостроение, и я даже собрал среду кросс-компиляции, чтобы данный процесс упростить. Но все же задача эта помимо того, что напрягает, так еще отнимает драгоценное время и требует регулярного повторения, если мы хотим поддерживать актуальность Pi.
Однако в этом месяце Raspberry Pi OS получила-таки встроенную поддержку практически всех контроллеров PCI Express – SATA. Теперь для ее активации достаточно лишь выполнить:
Это означает, что все обладатели Compute Module 4 могут вставить SATA-карту и подключать HDD или SSD, которые при условии достаточного питания будут прекрасно работать.
Подобная возможность меня особенно радует, потому что одна из основных мотиваций добавить поддержку возникла, когда я проводил тестирование совместимости PCI Express-карт с Pi для соответствующей базы данных. При этом сам код, добавляющий поддержку, стал моим первым пул-реквестом к ветке ядра Linux для Raspberry Pi.
А если задуматься, то буквально год назад я вообще не имел опыта компиляции ядра.
Нативная поддержка SATA означает возможность использования таких инструментов, как OpenMediaVault, для создания RAID NAS на базе Raspberry Pi без необходимости обслуживания кастомного ядра или выполнения дополнительной настройки.
В качестве же личного опыта я понял, что писать патчи для ядра Linux не так сложно, как мне казалось (хотя, если честно, мне не пришлось работать со списком рассылки, поскольку мой патч ушел прямиком в ветку дерева ядра Pi OS).
Хочу также отметить техническую скромность Raspberry Pi, благодаря которой я успешно реализовал проект. Именно дешевизна этого устройства и удобство его перепрошивки добавили смелости моим экспериментам, так как я знал, что в случае ошибки, она обойдется недорого.
Думаю, что многие, кто привык к работе с громоздкими настольными системами и серверами, не понимают то чувство облегчения, которое испытываешь от возможности использовать крохотный любительский компьютер, наподобие Pi.
Жаль только, что пока нельзя загружать Pi с SATA-диска. Можно загрузить его с USB, microSD, а на последних OS даже с NVMe, но в своей текущей версии загрузчик Raspberry Pi при старте не сканирует устройства SATA. Хотя это только пока.
Как подключить жесткий диск к Raspberry Pi (и почему нужно)
Вы используете Raspberry Pi, возможно, в качестве сервера или для ретро-игр. Может быть, вы используете это для Коди. Дело в том, что вам нужно дополнительное хранилище за пределами карты microSD.
Неважно, насколько велика ваша карта microSD; Рано или поздно вашему Raspberry Pi потребуется больше места хранения Кроме того, независимо от того, насколько хорошо исправление ошибок на вашем маленьком фрагменте флэш-памяти, рано или поздно оно будет повреждено.
Решением является жесткий диск. Но как подключить жесткий диск к Raspberry Pi? И каковы преимущества этого? Вот все, что вам нужно знать.
Как смонтировать и прочитать жесткий диск на Raspbian
Если у вас есть внешний жесткий диск с USB-кабелем и собственным источником питания, вы сможете использовать его с Raspberry Pi. (Если на вашем накопителе нет источника питания, потребуется подключение через USB-концентратор с питанием.) Все, что вам нужно сделать, это подключить накопитель к порту USB и включить его.
По умолчанию жесткий диск не будет доступен сразу. Это связано с несколькими факторами: файловой системой на диске и отсутствием автоматического монтирования в Raspbian.
Если диск не отформатирован в файловой системе EXT4, он не может быть прочитан. Одним из способов решения этой проблемы является удаление данных с диска, переформатирование в EXT4, а затем замена данных. Как только это будет сделано, оно станет доступным, но вы потратили много времени и сил.
Более удобным является использование программного обеспечения ntfs-3g, чтобы Raspberry Pi мог читать файловую систему NTFS:
Примечание. Если диск имеет формат FAT32, вам необходимо установить vfat.
Убедитесь, что диск подключен и включен, вы должны найти его в каталоге Media на вашем Raspberry Pi. Если нет, вам нужно сделать немного больше работы.
Сначала найдите строку UUID:
В ответе последняя буквенно-цифровая строка — это UUID; запомните это. Затем создайте местоположение для точки монтирования. Это обычно:
Примечание. Поменяйте «mydisk» на предпочитаемую метку диска.
Назначьте разрешения с:
Затем установите диск с помощью:
Сделав это, вы сможете получить доступ к диску в Raspbian. Но что, если вы хотите получить доступ к диску после перезагрузки?
Ответ — отредактировать fstab. Начните с резервного копирования:
Далее отредактируйте оригинал:
Добавьте информацию, необходимую для монтирования диска; это начинается с 16-символьной строки UUID, которую вы записали ранее:
Теперь вы должны обнаружить, что хранилище на жестком диске доступно при каждой загрузке Raspberry Pi! Это может оказаться очень полезным для хранения библиотеки ретро-игр или мультимедиа для потокового мультимедийного центра Plex на основе Raspberry Pi
Как загрузить Raspberry Pi с жесткого диска
Что, если простое хранилище не то, что вы ищете? Возможно, вы хотите потерять потенциально слабое звено карты microSD и вместо этого загрузиться с жесткого диска?
Использование жесткого диска с Raspberry Pi не обязательно означает использование диска в качестве дополнительного устройства. Можно установить вашу ОС на диск, полностью отменив требование для карты microSD.
Для этого вам нужно убедиться, что Pi (это работает только с Raspberry Pi 3 и Pi 3B +). ) знает, что ему больше не нужно загружаться с microSD. Это достигается путем стандартной установки Raspbian на microSD, а затем изменения режима загрузки USB.
Затем вы можете подключить жесткий диск через USB, отформатировать диск, скопировать операционную систему с карты microSD и наслаждаться большим (потенциально более быстрым) хранилищем с вашим Raspberry Pi.
Установка нескольких операционных систем Raspberry Pi на жесткий диск
Если это кажется слишком практичным, и вы хотите воспользоваться преимуществами огромного дополнительного хранилища, вам следует проверить различные инструменты для установки нескольких операционных систем на Raspberry Pi. Berryboot, NOOBS и PINN Lite все могут сделать эту работу.
Все варианты можно установить на жесткий диск, подключенный к Pi, хотя вы можете перейти прямо к нашим руководствам. Мы разработали учебное пособие для NOOBS. и подробное руководство по Berryboot загрузку (Вы не можете использовать NOOBS для установки на жесткий диск без предварительного следования нашему руководству по изменению режима загрузки USB.)
Raspberry Pi Чехлы с пространством для жесткого диска
После того, как вы разобрались с жестким диском, вы, вероятно, захотите держать его рядом с Raspberry Pi. Доступны несколько корпусов, в которых есть место для Raspberry Pi и 2,5-дюймовый жесткий диск.
ModMyPi
У этого популярного интернет-магазина есть несколько вариантов от WD Labs, все они предназначены для хранения Raspberry Pi и жесткого диска. Несмотря на то, что она предназначена для дисковода WD Labs PiDrive, небольшая настройка позволяет подключить любой 2,5-дюймовый диск к одному из них.
Geekworm Raspberry Pi X820 Корпус
Полезный вариант «все в одном» — это корпус от Geekwork, который включает в себя плату расширения Raspberry Pi, X820 и совместимый 2,5-дюймовый диск SATA.
В то время как сам корпус доступен на Amazon, плату расширения S8 X820 необходимо приобретать отдельно.
NODE Децентрализованный мини-сервер
Если вы предпочитаете что-то еще более интегрированное, предпочитаете проект с открытым исходным кодом и не спешите паять, то вам подойдет удивительная децентрализованная сборка мини-сервера YouTuber NODE.
Благодаря некоторым модификациям Raspberry Pi 3B + и корпусу с 3D-печатью, в котором есть место для 2,5-дюймового жесткого диска, в который можно вставить слот, он предназначен для использования вашего Pi в качестве сервера. Найти полную информацию на node.net .
Настроить Raspberry Pi с HDD очень просто
К настоящему времени вы должны быть готовы добавить жесткий диск к вашему Raspberry Pi, если вы еще этого не сделали. В то время как любая модель может принести пользу, лучшие результаты, несомненно, достигаются на Raspberry Pi 3 или 3B +.
Как вы используете жесткий диск зависит от вас. Это может оказаться полезным во многих отношениях, в том числе в нашем списке лучших проектов Raspberry Pi.
NAS-хранилище и медиасервер на Raspberry Pi 4 (часть 1)
Вступление
Цель данного проекта — создать компактное бесшумное устройство для домашнего использования в качестве файлового обменника локальной сети, хранилища фильмов, медиасервера DNLA, проигрывателя фильмов для телевизора без функции подключения к интернету, торрент клиента и игровой консоли. Программное обеспечение должно иметь открытую лицензию, а оборудование распространено, поддерживаться производителем или сообществом, а так же иметь перспективу для расширения функций.
Оборудование и программы
Для реализации проекта я выбрал Raspbery Pi — полноценный бесшумный компьютер размером с банковскую карту с интегрированными интерфейсами.
Полный список оборудования, который понадобится для сборки сервера:
- Мини-компьютер Raspberry Pi 4 model B (4 или 8 ГБ ОЗУ)
- Блок питания USB Type-C 5V 3A
- Корпус с вентилятором и SATA разъемом
- Жесткий диск от ноутбука с SATA интерфейсом
- Адаптер SATA-USB или корпус для жесткого диска (только для начального этапа)
- Внешний WiFi-адаптер с USB разъемом
- Беспроводная мини-клавиатура
- Короткий HDMI-miniHDMI кабель
- Длинный HDMI-HDMI кабель
- USB-разветвитель с внешним питанием (опционально)
Пpограммы, которые используются в проекте:
- Raspberry Pi OS Imager
- Raspberry Pi OS Lite
- Драйвер X-C1 for Raspbian
- Драйвер RTL8811CU for Raspbian
- Пакет Samba Common Bin
- Пакет VSFTPD
- Пакет WebAdmin
- Пакет Kodi
Стоимость описанного комплекта на декабрь 2021 года составляет около 20 тысяч рублей.
Готовых устройств с похожим функционалом (SMB-сервер, FTP-сервер, DNLA-сервер, Torrent-клиент, HDMI-выход) в одном корпусе я не нашел, хотя похожий функционал без прямого подключения к телевизору по HDMI-кабелю можно получить от сетевого хранилища NAS QNAP D1 (около 15 тысяч рублей без дисков). А если подключить к сетевому хранилищу и телевизору медиаплеер Blaupunkt B-Stream Box (около 6.5 тысячи рублей), то получится полный функционал, описанный во вступлении к статье.
Так же на рынке было устройство QNAP HS-251+, которое полностью покрывало необходимый функционал, но оно снято с производства, а все современные устройства не комплектуются HDMI выходом, так как предполагается использование только технологии DNLA.
Мини-компьютер Raspberry Pi 4 model B
Я покупал плату в составе стартового набора в магазине Амперкот в сентябре 2021 за 9990 рублей.
Блок питания USB Type-C 5V 3A
Так как блок питания из стартового набора, указанного выше, не соответствовал заявленным характеристикам, а именно не давал нужного тока для питания всех устройств: платы, жесткого диска, WiFi-адаптера и клавиатуры, то пришлось заказать другой блок питания. В октябре 2021 года я брал его за 375 рублей.
Корпус Geekworm NASPi с кулером и SATA разъемом
Очень качественный корпус из крашенного алюминия, в комплекте с корпусом идут 2 платы расширения (SATA и разветвитель портов), вентилятор, а так же необходимые шлейфы и крепеж. В сентябре 2021 года я брал его за 4300 рублей.
Жесткий диск от ноутбука с SATA интерфейсом
Жесткий диск я взял от старого ноутбука, в котором заменил HDD на SSD. То есть сам старый диск HDD 2.5 на 750 ГБ мне достался бесплатно, хотя такой же новый стоил бы около 2500 рублей, а вот новый диск SSD для ноутбука на 500 ГБ в декабре 2021 года мне стоил 5300 рублей.
Адаптер SATA-USB или корпус для жесткого диска
Корпус AgeStar SUB2A1 для жесткого диска используется только для того, чтобы подключить диск по USB к компьютеру с Windows и записать на диск операционную систему для микрокомпьютера Raspberry PI. Этот корпус я покупал очень давно и сейчас его уже нет в продаже. Вместо корпуса можно использовать любой самый дешевый SATA-USB адаптер, например такой с сайта AliExpress https://aliexpress.ru/item/4001075130228.html.
Внешний WiFi-адаптер с USB разъемом
Внешний WiFi адаптер нужен для усиления приема WiFi сигнала, так как встроенная на плату антенна очень маленькая и ловит в очень ограниченном радиусе. В добавок к этому, корпус из алюминия экранирует встроенную антенну, в результате чего в собранном виде устройство не может найти никакой WiFi сигнал. В октябре 2021 года я брал этот адаптер с антенной за 370 рублей.
Беспроводная мини-клавиатура
Беспроводная клавиатура с тачпэдом позволяет управлять устройством без проводов, расположившись на диване перед телевизором, к которому подключен медиасервер по HDMI кабелю. В сентябре 2021 года я брал его за 480 рублей.
Короткий HDMI-miniHDMI кабель
Очень важно использовать переходник HDMI-microHDMI на мягком коротком кабеле, а не жесткий адаптер, так как это предотвратит выламывание microHDMI портов из платы. В октябре 2021 года я брал его за 250 рублей.
Длинный HDMI-HDMI кабель
Длинный кабель HDMI-HDMI версии 2.0 нужен для подключения медиасервера к монитору или телевизору. Я не рекомендую покупать готовый кабель HDMI-microHDMI, так как разъемы microHDMI не очень прочные, а качественные кабели дорогие — в случае поломки дешевле заменить короткий переходник, чем длинный кабель или плату Raspberry PI. В октябре 2021 года я брал кабель за 650 рублей.
USB-разветвитель с внешним питанием
Опционально можно приобрести разветвитель USB портов с внешним питанием, чтобы иметь возможность подключать к микрокомпьютеру дополнительные устройства, например геймпеды или USB-флэшки. Внешнее питание для разветвителя рекомендуется, чтобы не перегружать блок питания самого микрокомпьютера, который и так уже должен питать плату, жесткий диск, WiFi адаптер и клавиатуру. В октябре 2021 года я брал его за 620 рублей.
Краткое описание платы Raspberry PI 4 Model B
Сборка корпуса Geekworm NASPi
В комплекте корпуса от Geekworm есть все необходимое для «упаковывания» платы Raspberry PI и SATA диска в «коробку».
Сначала нужно навернуть на плату X823 ножки-проставки, а потом подключить 2.5-дюймовый жесткий диск к SATA-разъему платы. Диск можно жестко закрепить на плате с помощью винтов, но я не стал это делать, так как в будущем, если потребуется сделать какие-то операции с диском (сменить ОС или просто подключить к другому устройству), то потребуется разбирать всё устройство, чтобы добраться до крепежа диска.
Потом нужно подключить плату Raspberry Pi 4B к плате X-C1 через порты microHDMI и Jack 3.5, а в разъемы платы X-C1 вставить шлейфы вентилятора и питания.
Шлейф питания провести под платой Raspberry PI, поставить сборку плат на плату X325 и закрепить всю конструкцию проставками и винтами.
Установить вентилятор, а шлейф питания воткнуть в шину ввода-вывода платы Raspberry PI. Закрепить всё винтами.
Вставить собранную конструкцию в алюминиевый корпус и закрепить винтами внизу корпуса.
Установить торцевую панель корпуса, зафиксировав её винтами, и USB-мост между платами Raspberry PI и X823.