Servidor Raspberry Pi 2

Objetivo

El objetivo es crear un servidor con funciones NAS para compartir archivos tanto en red local como en internet y con la funcionalidad de un servidor web.

Para ello he utilizado una placa Raspberry Pi 2 porque tiene potencia suficiente para este proyecto y mucho más, también por su bajo precio y su amplia comunidad.

Toda la puesta a punto y gestión del servidor se realizará mediante protocolo SSH, haciendo innecesaria la conexión de pantalla, teclado y ratón.

Otra característica importante era darle un carácter modular al proyecto, diseñando un formato de carcasa que permita apilar distintos módulos con diversas funciones como más discos duros, un módulo para una fuente de alimentación, un módulo de relés para aplicaciones domóticas, etc.

Componentes del servidor

En las siguientes imágenes se muestran los componentes utilizados:

Componentes electrónicos.

1 – Fuente de alimentación externa (12V – 5A). Se acabará diseñando una fuente interna.

2 – Raspberry Pi 2.

3 – MicroSD para el sistema de arranque.

4 – HDD 3TB SATA. (Almacenamiento masivo y sistema operativo).

5 – Cable de alimentación SATA con los terminales adaptados al proyecto.

6 – Adaptador SATA a USB de alta velocidad con los cables ya conectados.

7 – Pulsador de apagado del sistema.

8 – Testigo led de funcionamiento del sistema.

9 – Regulador de tensión (5V – 3A).

10 – Placa de conexiones para el cable de alimentación exterior. (12V)

11 – HUB de conexiones USB del panel frontal.

Componentes estructurales del módulo principal.

Diseño en Catia V5

En las siguientes imágenes se muestran algunas de las piezas diseñadas. Se puede ver en verde el modelo de la Raspberry Pi 2, utilizado para cuadrar los anclajes de los tornillos y los puertos laterales. También se aprecia el prisma rectangular creado para simular el disco duro con su tornillería.

Impresión de las piezas

Como se puede ver en la imagen, la primera idea fue hacer que toda la tapa del módulo fuera de una sola pieza e imprimirla de una sola vez. Esto trajo problemas, en 2 ocasiones se paró la impresión por problemas con la instalación eléctrica de la vivienda, pero no solo eso, el acabado exterior muestra claramente una rugosidad bastante antiestética. Podría haber aumentado la resolución de impresión, pero eso implicaría aumentar muchísimo una impresión que de por si era larga.

La solución que tome fue la de imprimir cada panel exterior por separado y unirlos simplemente con un soldador utilizando como material de aporte el propio plástico desechado en la realización de otros proyectos. La calidad en el acabado no tiene nada que ver con el anterior como se puede apreciar en las fotos.

Montaje Modular

Para el ensamblado modular simplemente se utilizan 4 tornillos, con sus correspondientes tuercas integradas en el conjunto. Haciendo coincidir los nervios y los orificios tenemos asegurado el montaje perfecto.

Para montar diversos módulos simplemente hay que unir la pieza superior y la inferior de los 2 módulos en la posición correspondiente. Los tornillos se montan desde la parte inferior, por lo que para montar varios módulos lo mejor sería empezar desde arriba.

Características instaladas

Respecto al software instalado se ha utilizado como base una distribución de Linux llamada “Rasbian Jessie Lite”, la más actualizada en el momento aunque cualquier distribución de Linux preparada para Raspberry debería valer. He elegido la versión lite por que no se va a utilizar el interface gráfico para nada, tampoco un montón de aplicaciones que vienen preinstaladas en la versión estándar.

Características:

SSH: para gestión remota.

Samba: para gestionar las carpetas compartidas de los distintos usuarios.

Transmission: para gestionar las descargas.

Htop: para monitorizar los recursos.

Python: Viene con el software, se ha utilizado para gestionar las entradas y salidas de la placa.

Apache: Servidor Web

miniDLNA: Para que otros dispositivos vean el servidor como un centro multimedia uPNP.

Observaciones finales

Botón de apagado:

Al funcionar con un sistema operativo complejo no se puede apagar directamente cortando la corriente, acabaría corrompiendo los archivos. Para ello he usado los PINS GPIO (pins de entradas y salidas) para mandar, mediante un pulsador una señal al sistema. Mediante un script en Python que se ejecuta en segundo plano esperando, sin consumir recursos, a que haya un cambio de estado en el pin programado.

Entrada de energía:

Para suministrar energía a la raspberry pi se usa el conector micro-usb integrado en la placa. En mi caso, por la ubicación de la placa en la carcasa, he tenido que buscar, con ayuda del polímetro, donde poder soldar los cables de corriente. Mi primera opción fueron las patillas del conector, pero son demasiado pequeñas para soportar un cable y se acabó soltando.

Detalle de la soldadura de la entrada de corriente a la Raspberry Pi 2.

Se puede ver como el puerto micro-usb está en el mismo lateral que el puerto HDMI y de audio, puertos que me interesan que estén en el lateral de la carcasa para poder conectar una pantalla sin tener que desatornillar la tapa.

Proyecto terminado

Al final el servidor solo necesita 2 cables para funcionar: La entrada de corriente de 12V en continua y el cable de red. En el futuro diseñaré una fuente de alimentación que irá integrada en el proyecto, de forma que se sustituirá la entrada de 12V por una de 230V.

En cuanto al cable de red, se podría conectar un adaptador wifi directamente a la raspberry, pero el rendimiento de red siempre será peor.

Detalle de los puertos de entrada traseros (12V DC y cable de red RJ45).

Futuro del proyecto

Se le incorporará soporte web para alojar este mismo blog entre otras funciones. Esto ya fue probado en una versión anterior del proyecto, simplemente hay que instalar el software adicional necesario y configurar. También tengo que crear la página web.

Como ya he comentado también se diseñara una fuente de alimentación para integrar en la propia carcasa.