通过自制10英寸铝型材机架整理六台迷你PC,解决线材混乱问题,分享DIY过程、成本分析及实用建议
在家庭实验室或小型IT环境中,整理线材和设备是一个常见挑战。我最近通过自制10英寸铝型材机架成功解决了这个问题。这个项目不仅让我的桌面变得整洁,还让我深入了解了铝型材的灵活性和实用性。以下是我从构思到完成的完整过程,以及一些实用的建议。 在2025年初,Jeff Geerling发布了一段关于10英寸迷你机架的视频。虽然当时我并没有实际需求,但这个创意深深吸引了我。
几个月后,我开始一个虚拟化项目,购买了六台1L迷你PC(每个数据中心三台)。这些小型设备虽然体积小巧,但配套的外置电源适配器和双网络连接让我的桌面变得一团糟。正是这种混乱的状态促使我决定自制一个机架来整理这些设备。 市场上确实有现成的迷你机架可供选择,但考虑到成本和定制需求,我决定自己动手。经过调研发现,20mm铝型材及其配件可以用于自制机架。这些铝型材具有标准化的凹槽设计,可以通过滑动配件和螺丝固定,广泛应用于3D打印机、CNC机床等DIY项目。
这种模块化的设计让我能够灵活地组装机架结构。 在机架的构建过程中,我使用了L型支架来增强结构稳定性,并为设备提供额外的安装点。特别是中间立柱,它承担了后部货架的重量,确保整个结构的稳定性。滑动卡扣(M5)是这个项目中最实用的配件之一,它们不仅可以固定侧面板,还可以用于安装10英寸机架设备。在机架的侧面,我使用了四个卡扣来固定侧面板,同时还利用卡扣安装了黑色线夹支架,用于整理线材。 最初我计划购买10英寸1U金属货架,但发现价格过高,特别是需要八个货架时。
考虑到成本和环保因素,我决定放弃3D打印货架的方案。虽然3D打印技术非常实用,但考虑到塑料的环保问题,我选择了定制尺寸的铝板。这些铝板通过L型支架固定在机架上。虽然1mm厚的铝板在承重时会有轻微弯曲,但整体效果仍然令人满意。不过,对齐四个L型支架以确保水平一致性确实是一个挑战,而去除铝板的锐利边角也花费了不少时间。 铝板货架的开放式设计有助于设备散热。
许多10英寸机架项目使用3D打印的面板,虽然这些面板看起来非常精美,但可能会影响散热效果。我选择的铝板货架提供了更好的通风性能,同时也保持了整体美观。 在机架的背面,我安装了两个10英寸机架式电源分配单元(PDU)来管理电源线。然而,由于铝型材的结构特性,这些PDU无法水平安装,只能垂直安装。这个问题源于铝型材的20mm横梁阻挡了PDU侧面的电源线。尽管安装方式不够理想,但垂直安装仍然能够满足功能需求。
我使用L型支架将PDU固定在机架上,确保其稳定性。 这些1L迷你PC的外置电源适配器让整个机架的电源管理变得复杂。我希望能够使用一个集中式电源架来简化电源管理,但目前市场上并没有完全符合需求的解决方案。如果未来有机会,我会考虑自制一个电源架,以提高整体美观度和实用性。 在机架的散热设计上,我安装了两个风扇来保持内部温度。由于所有电源插座都被设备占用,我使用了USB转风扇接头的转换器来为风扇供电。
虽然这种方法看起来不够专业,但实际效果良好。USB转换器内置了升压电路,将5V USB电源转换为12V风扇电源,功耗仅约1W,远低于USB3.0端口的4.5W限制。 机架的背面设计开放式,虽然这可能影响散热效果,但考虑到设备前部的通风性能良好,我决定保持这种设计。如果未来有需要,我可能会考虑填补背面的缺口,以提高整体散热效果。 在网络连接方面,我使用了两个网络交换机来管理六台1L迷你PC的网络连接。顶部的3Com交换机提供1Gbps连接,而TRENDnet交换机提供2.5Gbps连接。
我使用了Conceptroning ABBY12G USB3.0转2.5Gbps网卡适配器,将迷你PC连接到2.5Gbps交换机。这个2.5Gbps网络主要用于虚拟机迁移和其他高速数据传输。通过iperf3测试和虚拟机迁移测试,我确认了网络的高速性能。 机架的侧面板采用阳极氧化铝板,不仅美观,而且耐用。由于我忘记订购顶部和底部的面板,我决定使用木板来替代。当地的木材店提供了便宜的木材,并且可以按需切割成所需尺寸。
底部面板通过螺丝固定在卡扣上,同时也固定了橡胶脚垫,确保机架的稳定性。 在机架的使用过程中,我发现访问VGA/DP端口存在一些不便。如果需要访问设备的后部接口,我需要移动风扇和网线。在更标准的机架设计中,可以使用键石模块将接口延伸到机架外部,以便更方便地访问。这可能是未来改进的方向。 在成本方面,这个项目的总成本约为313.28欧元,包括铝板、铝型材、机架小配件、木材、运费、USB转风扇接头、PDU、网线等。
这个成本可能比购买现成机架更高,但考虑到定制需求和学习过程,我仍然认为这个项目是值得的。如果选择木板面板而不是铝板,成本可能会降低一半。 在实际使用中,这个机架不仅整理了桌面,还提高了工作效率。六台1L迷你PC运行Debian系统,作为KVM虚拟化主机。1Gbps网络用于管理和供应网络(PXE+TFTP+iPXE+HTTP),而2.5Gbps网络用于虚拟机迁移和VXLAN网络。通过Zigbee电源适配器和唤醒网络功能,我可以方便地启动和关闭整个机架。
在功耗方面,整个机架在空闲状态下的功耗约为90W,包括两个交换机、两个风扇和六台迷你PC。这个功耗水平在可接受范围内,考虑到设备的性能和功能。 回顾整个项目,我对这个机架的设计和功能感到满意。虽然线材管理方面还有改进空间,但整体效果已经大大提升了桌面的整洁度。未来可能会考虑添加搬运手柄,以便更方便地移动机架。虽然成本可能没有完全节省,但通过这个项目,我学到了很多关于铝型材和机架设计的知识。
在这个项目中,我特别感谢Jeff Geerling的启发,以及Logan Marchione的铝型材机架设计。虽然我对3D打印的看法与一些人不同,但我希望我的经验能够为其他人提供参考。无论是否使用3D打印,铝型材提供了灵活的解决方案,让DIY项目变得更加容易和有趣。 。
