从硬件到防火墙建立一个家庭实验室

家庭实验室的理由很多，本教程旨在使入门变得更容易。

规划家庭实验室时，需要考虑三方面：硬件、软件和维护。我们将在这里查看前两方面，并在以后的文章中讲述如何节省维护计算机实验室的时间。

硬件

在考虑硬件需求时，首先要考虑如何使用实验室以及你的预算、噪声、空间和电力使用情况。

如果购买新硬件过于昂贵，请搜索当地的大学、广告以及诸如 eBay 或 Craigslist 之类的网站，能获取二手服务器的地方。它们通常很便宜，并且服务器级的硬件可以使用很多年。你将需要三类硬件：虚拟化服务器、存储设备和路由器/防火墙。

虚拟化服务器

一个虚拟化服务器允许你去运行多个共享物理机资源的虚拟机，同时最大化利用和隔离资源。如果你弄坏了一台虚拟机，无需重建整个服务器，只需虚拟一个好了。如果你想进行测试或尝试某些操作而不损坏整个系统，仅需要新建一个虚拟机来运行即可。

在虚拟服务器中，需考虑两个最重要的因素是 CPU 的核心数及其运行速度以及内存容量。如果没有足够的资源够全部虚拟机共享，那么它们将被过度分配并试着获取其他虚拟机的 CPU 的周期和内存。

因此，考虑一个多核 CPU 的平台。你要确保 CPU 支持虚拟化指令（因特尔的 VT-x 指令集和 AMD 的 AMD-V 指令集）。能够处理虚拟化的优质的消费级处理器有因特尔的 i5 或 i7 和 AMD 的 Ryzen 处理器。如果你考虑服务器级的硬件，那么因特尔的志强系列和 AMD 的 EPYC 都是不错的选择。内存可能很昂贵，尤其是最近的 DDR4 内存。当我们估计所需多少内存时，请为主机操作系统的内存至少分配 2 GB 的空间。

如果你担心电费或噪声，则诸如因特尔 NUC 设备之类的解决方案虽然外形小巧、功耗低、噪音低，但是却以牺牲可扩展性为代价。

NAS

如果希望装有硬盘驱动器的计算机存储你的所有个人数据，电影，图片等，并为虚拟化服务器提供存储，则需要网络附加存储Network-attached storage（NAS）。

在大多数情况下，你不太可能需要一颗强力的 CPU。实际上，许多商业 NAS 的解决方案使用低功耗的 ARM CPU。支持多个 SATA 硬盘的主板是必须的。如果你的主板没有足够的端口，请使用主机总线适配器host bus adapter（HBA）SAS 控制器添加额外的端口。

网络性能对于 NAS 来说是至关重要的，因此最好选择千兆gigabit网络（或更快网络）。

内存需求根据你的文件系统而有所不同。ZFS 是 NAS 上最受欢迎的文件系统之一，你需要更多内存才能使用诸如缓存或重复数据删除之类的功能。纠错码Error-correcting code（ECC）的内存是防止数据损坏的最佳选择（但在购买前请确保你的主板支持）。最后但同样重要的，不要忘记使用不间断电源uninterruptible power supply（UPS），因为断电可能会使得数据出错。

防火墙和路由器

你是否曾意识到，廉价的路由器/防火墙通常是保护你的家庭网络不受外部环境影响的主要部分？这些路由器很少及时收到安全更新（如果有的话）。现在害怕了吗？好吧，确实！

通常，你不需要一颗强大的 CPU 或是大量内存来构建你自己的路由器/防火墙，除非你需要高吞吐率或是执行 CPU 密集型任务，像是虚拟私有网络服务器或是流量过滤。在这种情况下，你将需要一个支持 AES-NI 的多核 CPU。

（编辑：云计算网_泰州站长网）

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