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Virtualisation Domestique - Le Matériel (Suite) - Partie 4

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Dans cette partie, je vais vous présenter mon petit serveur de virtualisation monté en janvier 2016 et je vous proposerai des configurations alternatives plus récentes ...

 

Présentation de mon petit serveur basse consommation

Je me suis imposé, plutôt arbitrairement, deux principales contraintes pour le choix des composants de mon serveur de virtualisation :

- Ne pas dépasser un budget total de 250€, hors disques durs (récupération).

- Ne pas consommer plus de 20 Watts en utilisation courante avec 4 disques et 3 VM actives.

La consommation électrique n'est pas à négliger pour un serveur qui devra fonctionner 24h/24. Chaque Watt non consommé est toujours un petit geste pour la planète et n'oubliez pas qu'un Watt consommé 24h/24 vous coutera environ 1.30 €/an, soit 26 €/an pour une consommation de 20W (tarifs EDF base ou HP/HC de Mars 2018).

A partir de là, le choix du processeur a été dominant et, après un petit tour sur https://ark.intel.com/Search/FeatureFilter?productType=processors en imposant un TDP maxi de 10W et 4 cœurs minimum, le Celeron J1900 est sorti du lot (en décembre 2015, les processeurs répondant à mes critères étaient peu nombreux).

Ce type de processeur est directement soudé sur une carte mère. La encore le choix a été rapide puisque seul ASRock commercialisait une carte J1900 : la Q1900-ITX.

http://www.asrock.com/mb/Intel/Q1900-ITX/index.fr.asp


- CPU 4 cœurs à 2 Ghz (turbo 2.4 Ghz)
- 2 slots mémoire SO-Dimm (2x 8 Go maxi)
- 2 ports SATA 3 Gbps
- 2 ports SATA 6 Gbps
- 4 ports USB 2.0
- 4 ports USB 3.0
- 1 port RJ45 (Realtek RTL8111GR)
- 1 port mini-PCIe half size (réseau WIFI)
- 1 slot PCI Express 2.0
- Processeur graphique intégré


J'ai ensuite ajouté à la configuration :

- une barrette de 8 Go de mémoire DDR3L / 1333 Mhz (Kingston Hyper-X)
- un boitier mini-ITX sans alimentation (Supercase MI-008)
- une alimentation Pico-PSU  (consomme beaucoup moins qu'une alimentation classique)
- un rack 4 disques dur 2.5" dans un emplacement 5.25"  (ICY Dock MB324SP)
- une carte réseau Ethernet mini PCI Express Half Size insérée sur le connecteur WIFI.
- quelques câbles SATA et USB 3.0
- 2 ventilateurs 60 mm qui finalement ne servent à rien car le serveur chauffe très peu.
- 1 disque SSD intel de 180 Go (récupération)
- 3 disques Western Digital 2.5" Blue Mobile 1 To (récupération)


 

Le boitier nu

Le tout m'est revenu à environ 230€ hors disques (en étant patient pour profiter des soldes et promos) :  59€ carte mère, 43€ mémoire, 52€ rack, 26€ boitier, 16€ alim Pico-PSU, 16€ carte réseau mini PCI-e.


Ci-dessus, au milieu, la carte Ethernet mini PCI Express. A gauche, le slot mémoire et l'arrière du rack HDD (le ventilo 40mm est déconnectable).


J'avais aussi installé une carte PCI-e pour avoir 2 ports SATA supplémentaires et un petit rack 2 baies 2.5" dans un emplacement 3.5" mais j'ai du retirer la carte qui rendait le système instable.

 

La carte PCI Express 2 ports SATA3 ou 2 ports eSATA finalement abandonnée

Pour installer le Rack 4 baies 2.5" j'ai du découper la façade en plastique du boitier, conçue à l'origine exclusivement pour un lecteur CD. De même pour sortir les 2 ports USB 3.0 supplémentaires en façade, j'ai du jouer au chirurgien.

 

Le résultat final

Pour réussir à tenir mon objectif énergétique, j'ai vérifié la consommation de chaque composant additionnel. Par exemple les disques WD 2.5" consomment chacun 1.6W maxi (contre 4 à 6W pour un disque 3.5"), le SSD 0.8W, et la carte réseau mini PCI-e un peu moins de 2W. J'ai désactivé le son et les ports COM dans le Bios.

Eteint, le serveur consomme 2W (carte mère + mémoire + alim Pico PSU). Sous Bios avec juste un SSD, le wattmètre indique 12W. Sous Proxmox, sans VM active, avec tous les disques, il tourne à 16W environ.

 

Quelques configurations plus récentes possibles :


En 2 ans, la technologie a encore progressé et Intel a sorti de nouveaux processeurs basse consommation qui peuvent parfaitement convenir à la virtualisation. AMD est encore en retard sur ce secteur.

Je continue d'orienter cette sélection sur la basse consommation mais libre à vous de choisir un processeur plus énergivore. Il est d'ailleurs possible qu'un CPU plus puissant avec un TDP de 25W par exemple n'augmente pas au final la consommation générale du serveur si celui-ci n'est pas trop sollicité.

Une recherche sur le site d'Intel avec les filtres TDP maxi 25W, 4 cœurs mini, Virtualisation VT-d, Lithographie 14nm maxi (pour restreindre aux CPU récents plus performants et moins caloriques) va retourner une liste de plus de 35 processeurs compatibles. Mais la plupart seront introuvables dans le commerce grand public et seuls quelques modèles seront financièrement abordables.


OK mais concrètement, quoi acheter ?

Voici un lien vers un comparatif de quelques processeurs que je juge intéressant pour monter un petit serveur de virtualisation. J'ai ajouté dans la liste un XEON E3-1240L-v3, version basse consommation (mais quasi introuvable) des processeurs de serveurs professionnels et la dernière génération (8ème) de CPU Intel Coffee-Lake série T (basse conso "grand public"). Ils ne jouent pas du tout dans la même cour que les autres !

https://ark.intel.com/fr/compare/78475,78867,91533,95596,95594,95591,95592,128989,128984,129944,129940,129948,80912

Coté performance, voici un classement des CPU sélectionnés, basés sur leur score CPUmark :


Je n'ai pas trouvé le score CPUmark des 3 CPU Coffee-Lake série T mais en croisant des comparatifs, le i5-8400T serait 31% moins performant qu'un i5-8400 soit un score de 8120
(Sources : https://www.cpubenchmark.net/cpu.php?cpu=Intel+Core+i5-8400+%40+2.80GHz&id=3097 et http://cpu.userbenchmark.com/Compare/Intel-Core-i5-8400T-vs-Intel-Core-i5-8400/m475176vs3939 )

et le i7-8700T serait 18% moins performant qu'un i7-8700 soit un score estimé à 12500.
(Sources : https://www.cpubenchmark.net/cpu.php?cpu=Intel+Core+i7-8700+%40+3.20GHz&id=3099 et http://cpu.userbenchmark.com/Compare/Intel-Core-i7-8700T-vs-Intel-Core-i7-8700/m480804vs3940 )

Concrètement, si vous n'avez pas d'ordinateur compatible virtualisation au fond d'un placard, je vous propose quelques modèles qui ont retenu mon attention. Je précise que je n'ai pas pu tester ces configurations et que ma liste est donc purement théorique, basée majoritairement sur les caractéristiques du processeur. J'ignore notamment comment se comporte Proxmox VE sur les mini-PC, s'il est possible de l'installer sur la mémoire eMMC et si le VT-d est exploitable.

 

Mini-PC prêt à l'emploi

Les mini-PC offrent l'avantage d'être compacts et déjà assemblés (attention, certains sont livrés sans RAM ni disque). Par contre ils ne sont pas du tout évolutifs et sont souvent limités en connectique, surtout les ports SATA. De plus ils sont généralement mal ventilés et peuvent donc chauffer beaucoup.

Intel Pentium J3455 (TDP 10W – 4 cœurs à 1.5 Ghz avec turbo à 2.3 Ghz – Support VT-d et AES-NI)
ACEPC AK1  (4 Go RAM maxi - 32 Go eMMC - 1x SATA - 1x Gigabit LAN - 2x USB2.0 - 2x USB 3.0)
https://www.gearbest.com/mini-pc/pp_694602.html - 140 €

Intel Pentium N4200 (TDP 6W – 4 cœurs à 1.1 Ghz avec turbo à 2.5 Ghz – Support VT-d et AES-NI)
A limiter à quelques machines virtuelles Linux ou éventuellement Windows XP.
Voyo VMac N4200  (8 Go RAM - 32 Go eMMC - 128 Go SSD - 1x Gigabit LAN - 3x USB 3.0)
https://www.gearbest.com/tv-box-mini-pc/pp_607797.html?wid=21 - 205 €

Intel Pentium N3450 (TDP 6W – 4 cœurs à 1.1 Ghz avec turbo à 2.2 Ghz – Support VT-d et AES-NI)
A limiter à quelques machines virtuelles Linux ou éventuellement Windows XP.
Voyo V1 N3450  (4 Go RAM - 64 Go eMMC - 1x M2 - 1x Gigabit LAN - 3x USB 3.0)
https://www.gearbest.com/tv-box-mini-pc/pp_606551.html?wid=21 - 135 €

Intel Celeron J1900 (TDP 10W – 4 cœurs à 2 Ghz avec turbo à 2.4 Ghz – Pas de support AES-NI et VT-d)
XCY Mini PC J1900  (8 Go RAM - 60 Go mSATA - 1x SATA - 4x Gigabit LAN - 2x USB2.0)
https://fr.aliexpress.com/item/Celeron-J1900-Mini-pc-free-shipping-micro-sd-two-usb-and-four-lan-laptop-overwatch-Computer/32794678352.html? - 190 €
Ce genre de mini-PC avec plusieurs ports Ethernet peuvent être intéressant pour réaliser un Firewall, même virtualisé, ou attribuer un port Ethernet à chaque machine virtuelle.

Intel Celeron N3160 (TDP 6W – 4 cœurs à 1.6 Ghz avec turbo à 2.2 Ghz – Support AES-NI mais pas VT-d)
Minisys N3160  (8 Go RAM - 128 Go mSATA - 1x SATA - 2x Gigabit LAN - 2x USB3.0 - 2x USB2.0 - SIM)
https://fr.aliexpress.com/item/In-Stock-mini-pc-N3160-quad-core-1-6GHz-firewall-dual-lan-industrial-box-pc-can/32817795313.html? - 295 €

Intel Atom e3845 (TDP 10W – 4 cœurs à 1.9 Ghz sans turbo – Support AES-NI mais pas VT-d)
Minisys E3845  (8 Go RAM - 128 Go mSATA - 4x Gigabit LAN - 1x USB3.0 - 1x USB2.0 – SIM 3G/4G)
https://fr.aliexpress.com/item/Minisys-4-Lan-pfsense-minipc-Intel-atom-E3845-quad-core-mini-itx-motherboard-linux-firewall-computer/32825684280.html? - 340 €

 

Configurations à monter soi-même

C'est à mon avis la solution la plus pérenne, car bien fournie en connectique et relativement évolutive (sauf pour les CPU soudés).

Les couples carte-mère + processeur :

Les processeurs basse consommation de cette partie sont directement soudés sur la carte mère et intègrent déjà un système de refroidissement passif. Prévoyez dans votre budget, en plus du prix du couple carte-mère et CPU indiqué ci-dessous, 70€ pour 8 Go de mémoire DDR3L ou 100€ pour 8 Go de DDR4, environ 40€ pour une alimentation PICO-PSU + adaptateur secteur 12V 5A, 40€ pour un boitier mini-ITX basique et 40€ pour un SSD de 120 Go (soit environ 190€ de plus en DDR3L ou 220€ en DDR4).


Intel Celeron J5005 (TDP 10W – 4 cœurs à 1.5 Ghz avec turbo à 2.8 Ghz – Support VT-d et AES-NI)
ASRock J5005-ITX (max 8 Go DDR4 2400 Mhz – 4 SATA3 – 4x USB 3.1)
https://www.asrock.com/mb/Intel/J5005-ITX/ - 125€
Intéressant pour ses capacités de codage/décodage vidéo H264 et H265 4K (à condition de pouvoir l'exploiter en virtualisation) - Mémoire limitée à 8 Go DDR4.

Intel Celeron J4105 (TDP 10W – 4 cœurs à 1.5 Ghz avec turbo à 2.5 Ghz – Support VT-d et AES-NI)
ASRock J4105-ITX (max 8 Go DDR4 2400 Mhz – 4 SATA3 – 2x USB 3.1 - 2x USB 2.0)
https://www.asrock.com/mb/Intel/J4105-ITX - 100€
Intéressant pour ses capacités de codage/décodage vidéo H264 et H265 4K (à condition de pouvoir l'exploiter en virtualisation) - Mémoire limitée à 8 Go DDR4.

Intel Pentium J3455 (TDP 10W – 4 cœurs à 1.5 Ghz avec turbo à 2.3 Ghz – Support VT-d et AES-NI)
Gigabyte GA-J3455N-D3H  (DDR3L 1866 Mhz - 4x SATA3 – 4x USB 3.1 - 6x USB 2.0 - 2x Gigabit LAN)
https://www.gigabyte.com/Motherboard/GA-J3455N-D3H-rev-10#ov - 105€
2 ports Gigabit Ethernet et nombreux ports USB

ASRock J3455-ITX (max 16 Go DDR3L 1866 Mhz - 4 SATA3 – 2x USB 3.1 - 2x USB 2.0)
https://www.asrock.com/mb/Intel/J3455-ITX/index.fr.asp - 85€

Intel Pentium J3160 (TDP 6W – 4 cœurs à 1.6 Ghz avec turbo à 2.2 Ghz – Support AES-NI mais pas VT-d)
ASRock J3160DC-ITX (max 16 Go DDR3L 1600 Mhz - 4 SATA3 – 6x USB 3.1 - 4x USB 2.0)
https://www.asrock.com/mb/Intel/J3160DC-ITX/index.fr.asp - 140€
Alimentation intégrée – Pas besoin d'alim Pico-PSU


Les processeurs enfichables sur socket carte-mère

Si vous avez un budget plus conséquent et que vous souhaitez monter un PC plus puissant et plus évolutif, vous pouvez vous tourner vers les cartes-mères à base de chipset H370 ou Z370 et la dernière génération (8ème) de CPU Intel Coffee-Lake de préférence en version T (par exemple l'hexa-core i5-8400T).

Les processeurs série T sont la déclinaison basse consommation (TDP 35W au lieu de 65W) des modèles classiques. Ces processeurs sont plus difficiles à trouver mais sont un bon compromis Puissance/Consommation/Bruit (chaleur).

Comme précédemment, vous devrez prévoir dans votre budget, en plus du prix de la carte-mère et du CPU indiqués ci-dessous, 180€ pour 16Go de DDR4, 40€ pour l'alimentation, 40€ pour le boitier, 70€ pour un SSD 240Go et 40€ pour le refroidissement du processeur (soit environ 370€ de plus).


ASRock H370M-ITX  (max 32Go DDR4 2666Mhz – 6x SATA3 et 1x M2 – 2 Gigabit LAN intel - 6x USB 3.1)
https://www.asrock.com/MB/Intel/H370M-ITXac/index.asp - 125€
+
Intel Core i3-8100T  (TDP 35W – 4 cœurs à 3.1 Ghz – VT-d) - 160€
ou
Intel Core i5-8400T  (TDP 35W – 6 cœurs à 1.7 Ghz avec turbo à 3.3 Ghz – VT-d) - 240€
ou
Intel Core i7-8700T  (TDP 35W – 6 cœurs / 12 threads à 2.4 Ghz avec turbo à 4 Ghz – VT-d) - 380€


Selon vos besoins de virtualisation, il peut être intéressant de répartir la charge de travail sur 2 petits serveurs 4 cœurs plutôt qu'un 6 ou 8 cœurs plus onéreux. Il sera alors possible de migrer certaines VM de l'un à l'autre en cas de maintenance ou de panne.

 

A suivre :

Dans le prochain article, nous attaquerons (enfin) la pratique avec un tutoriel d'installation de Proxmox VE 5.1.

 

NOUVEAU : Retrouvez nos articles en Vidéos sur YouTube

Mise à jour le Mercredi, 02 Mai 2018 20:48  

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