槻ノ木隆のPC実験室

玄人志向「玄箱PRO」を使う【NAS編】




KURO-BOX/PRO

 玄人志向の「玄箱」は、初代製品およびGigabit Ethernet対応製品のレビューを以前お届けしたが(関連記事参照)、その後シリアルATA HDD対応にした「KURO-SATA」がリリースされ、そこそこコンスタントに売れていたようだ。

 その玄箱シリーズの最新製品が、全てを一新した「KURO-BOX/PRO」(以下「玄箱PRO」)である。玄人志向内部でも扱いが変わったのか、従来の玄箱が「NASベアボーン」となっているのに対し、玄箱PROは「Linuxベアボーン」になっているなど、力の入れ方がちょっと変わっているのがわかる。

 とはいえ、玄箱PROのベースがNASであることは間違いない。そこでまずはNASとしてどの程度使えるか、という話を今回はレポートしてみたい。

●そっけないパッケージ

 パッケージそのものは、比較的コンパクトにまとまっている(写真1)。内容物は本体と電源ケーブル、LANケーブル1本、説明書とCD-ROM、それにドライブ取り付け用ネジである。ベアボーンキットであることから、HDDそのものは含まれていないので別途購入の必要がある。

 フロントパネルの印象は、バッファローの「LS-GL」シリーズに近いものはあるが、フロントパネル部の造形などはかなり異なっており、金型を一部流用しつつもオリジナルといった雰囲気を見せる(写真2)。背面を見るとこれは更に明白で、ケース幅一杯に排気ファンが用意されており、空冷を念頭においていることがわかる(写真3)。側面は「玄箱」であることを雄弁に物語っている(写真4)。

 フロントパネルの底面にあるネジを外すと、フロントパネル部がむき出しになる(写真5)。ここにはPCI-Express x1コネクタとSATAコネクタがあるほか、I2C/UART/GPIOの各ピンヘッダが並ぶ(写真5)。このフロントパネル部ごとHDDマウントを取り外すと、内部構造が見える(写真6)。フロントパネルとあわせてネジを3つ外すだけで前面からHDDの交換が可能になるわけで、このあたりの整備性は従来製品と比べても大幅に向上した。

 側面パネルをあけるとメインボードと電源の位置関係がわかりやすい(写真7)。メインボードとフレームでうまくウィンドトンネルを作っており(写真8)、効果的に放熱を行なおうというものだ。その電源部はご覧の通りシンプルなものだ(写真9)。

【写真1】ちなみに本体寸法は60×215.5×163.6mm(幅×奥行き×高さ)である。HDDが含まれてないためもあってか、パッケージはかなり軽く、手に持って帰るのも楽勝であろう 【写真2】たとえば「HD-DCIU2」シリーズは側面パネルや上面にスリットが設けられ、これにより下から上という放熱効果を期待しているが、玄箱PROはこうしたスリット類が省かれており、良く似た外観ながら構造は異なっている 【写真3】上に電源コネクタがあり、ファンの下にリセットスイッチ、その下にGigabit EthernetポートとUSBポート×2が並ぶ構造。Gigabit Ethernetポートの右の穴はセキュリティロック用
【写真4】ここまで明確に「玄箱」と言いながら、正式商品名が「KURO-BOX/PRO」というのがちょっと面白い 【写真5】基板左上にあるのがI2C、その右下(電源スイッチの左脇)がGPIO、中央左にPCI-Express x1コネクタ、左下にシリアルATA、その右脇にUARTのピンヘッダといった具合 【写真6】本体左側にHDDが、その脇にメインボードが並び、背面ファンからまとめて排気するといった構造
【写真7】唯一心配なのが、電源部の放熱。まぁ消費電力と発熱のどちらもたいした事がないからこれでいいのかもしれないが。気になる向きは、パネル上面にスリットでも入れればいいかもしれない 【写真8】ファン付近はこんな樹脂製ガイドが用意され、確実にHDDとメインボードから出る熱を奪い取る仕組みができている 【写真9】まず+12Vを作り、そこから+5Vを生成して供給している模様。+3.3V系はメインボード上で+5V及び+12V系から生成している

 メインボードはご覧のような構造(写真10)。中央に位置するのがMarvellの88F5182(写真11)である。これに接続されるメモリ(CPUの上側に位置する)はエルピーダの「EDE5116AHSE」(写真12)。一方CPUの左にはGigabit EthernetのPHYとしてMarvell 88E1118(写真13)が配される。一方、基板の左上に位置するのが電源や周辺機器制御用マイコンの「μPD78F0500」(写真14)。これはNECエレクトロニクスの「78K0/KB2」というマイクロコントローラで、電源ボタンやLED、ブザー、ファン制御などは全てこのマイコンが行なっている。

【写真10】高速な信号が多いためか、非常にわかりやすい配線レイアウトになっている。妙に引っ張りまわしてスキューやノイズ・クロストークを増やさないための工夫だろう 【写真11】400MHzのARM9にDDR-2 Memory/Flash Memory/PCI/PCI Express/Gigabit Ethernet/その他のインターフェイスを集約したSoC。相変わらず同社の製品はWebで検索できないのだが、こんなプレスリリースのおかげでMarvell Orionシリーズであることがわかる。少なくともNETGEAR Storage Central Turbo SC101Tもやはり85F5182を使っているのは間違いなさそうだ
【写真12】512Mbit/16bitのDDR2-677(CL5)のDDR2-SDRAMチップ 【写真13】これはMarvellのALASKA Single-Portシリーズのパッケージシュリンク版と思われる。以前は88E1111が良く使われていたが、最近はこの88E1118が主流 【写真14】パッケージだけ見るとそうとはわからないが、基板上のシルク配線とか、デバッグ用あるいは拡張用と思われるCN2ピンヘッダの記載を見る限り、間違いなくこれが8bitマイコン。フラッシュ内蔵タイプで、クロックまで内蔵するので電源だけ供給すれば動作する

 一方基板裏面はというと、フラッシュメモリが2つ配されている程度だ(写真15)。搭載されるフラッシュメモリはブート用の2MbitとOS/データ用の2Gbitの2つが用意される(写真16)。

 ところでHDDマウントは写真17のようにサブボードと一体になって構成される。裏面にはシリアルATAと電源コネクタが突き出しており(写真18)、ここにシリアルATA HDDのコネクタ部を差し込んでHDDマウントの裏側からネジ留めする形だ(写真19)。そのサブボードであるが、基本的にはインターフェイスのみが搭載されており、コントローラといえばLEDの輝度コントローラが1個載っているだけである(写真20)。裏面はもっとシンプルだ(写真21)。

【写真15】基板下側に並ぶのはJTAG用ピンヘッダ 【写真16】ブート用にはSSTSST39VF020が、OS/データ用にはSTMicroelectronics「NAND02GW3B2CN6F」がそれぞれ配される。まぁこのあたりは汎用品だから、製造ロットによっては他のメーカーの製品が使われても不思議ではないが 【写真17】HDDマウントを本体に固定するネジの位置と、サブボードをHDDマウントに固定するネジの位置が近いため、最初はうっかりサブボードのみを取り外してしまい、「あれ?」ということになりがち。というか、筆者も一度やってわかった
【写真18】シンプルながら確実に取り付けられる。ただコネクタの機械的強度はそれほどないので、ちゃんと裏からネジ留めをするのは必須 【写真19】ドライブ取り付け後の状態。この状態で本体に着脱する形
【写真20】LEDの輝度コントローラは、メインボード上のマイコン経由でアクセスする形になるので、直接操作は不可能 【写真21】メインボードとサブボードは、なんとPCI Express x4コネクタを使っている。もっとも信号としてはPCI Express x1のままで、余ったコネクタはSATAやGPIO/I2Cなどを通すのに使われている

 さて、実際の使い方だが、何もHDDをセットせずに立ち上げても2Gbitのフラッシュメモリのエリアが参照できるという「ディスクレスNAS」としても動作するが、これは余りに意味がないので、ちゃんとHDDをセットして使うことにする。この手順は簡単で、HDDを玄箱PROにセットし、電源を入れたあとで背面のリセットスイッチを長押し(5秒)すると、自動的にHDDを初期化してくれる。初期化が終わると立ち上がるので、あとはネットワークに繋いでOKという話である。

 ここまでの話は一応紙のマニュアルに出てくるのだが、この先の話はCD-ROMに含まれる「製品仕様書.DOC」にしか入っていない。この時点ですでにWindowsユーザー以外お断りという感は強いのだが、更にWindows標準のワードパッドでは正しく読めないというおまけもついている。Wordを持ってないユーザーはマイクロソフトの「Word Viewer」を入手する必要があるだろう。この製品仕様書の中の手順に従うと

(1) ネットワークに繋いだ後、“\\KUROBOX-PRO”という名前を検索する(写真22)
(2) ちゃんと閲覧できたら、“ping KUROBOX-PRO”を実行してIPアドレスを探す(写真23)
(3) 見つけたIPアドレスにWebブラウザで接続するが、ポート番号には901を指定する。するとログイン画面になるのでログイン名(root)とパスワード(これはなぜか紙のマニュアルに記載されている)を入力する(写真24)
(4) SWATが立ち上がる(写真25)

といった形で詳細設定画面が起動する。ちなみにデフォルトのポート80は写真26のような具合だ。とりあえずドライブ名をつけて接続すると普通に使えるし(写真27)、日本語を含むファイル名も(筆者が試した範囲では)問題はなかった。telnetのログインも普通に行なえる(写真28)。

【写真22】この名前は固定。なので、複数台の玄箱PROを同時に繋ぐと大変な事になる 【写真23】別にこれをやらなくても、DHCPサーバでIPのリース状況を確認することでも可能ではある 【写真24】初期設定ではtelnetのパスワードも共通。rootでログインできることが問題といえば問題なのだろうけど、このあたりに不満がある人はハックせよ! ということなのだろう
【写真25】SWATはVersion 3.0.21c。日本語化バージョンではないが、このあたりに不満が(以下略) 【写真26】これをクリックすると玄人志向のトップページにジャンプする「だけ」
【写真27】320GBのHDD(Seagate Barracuda 7200.10 SATA 320GB ST3120827AS)を突っ込んでマウントしたところ 【写真28】telnetでログインしてpsを取ってみたところ。httpdまでBusyBoxの中に含まれている

 さて、実は用意されている事はこれで終わりである。共有設定とかを変更したいといった場合にはSWATの画面から操作することになるが、SWATそのものはカスタマイズされていないようで、後はSWATのドキュメントなどを探しながら勝手に設定せよ、ということになる。これはシステム設定も同じで、設定ユーティリティなどは皆無なので、telnetでログインするなどして、自分で修正せよということになる。このあたりは、従来の玄箱シリーズと比較しても明らかにサポートは薄い(というか、無い)。

 その代わり、先に触れた製品仕様書にはハードウェア構成を含む詳細な情報と、主要なソフトウェア構成、ソフトウェア開発環境構築の手順やカーネルビルドのためのクロスコンパイル環境の手順などが含まれており、また一緒にある「マイコン仕様書」には、CPU(つまり88F5182)からマイコンを操作するための手順が含まれている。さらに主要なソースファイルもCD-ROMにまとめて同梱されており、要するに「自分でやれ」という意思を強く感じるパッケージングとなっている。こうなってくると、たとえNASとして使うとしても、初心者の方にはまるでお勧めできない構成ではあるが、ある程度わかっているユーザーには手頃なオモチャであるとは言えるだろう。

●性能は……やはりハックは必要か?

 さて、使い勝手はともかくとして性能はどうか? という事をちょっと確認してみた。他のマシンと独立したLANを組み、ここでテストマシン(Athlon 64 X2 5000+/ASUSTeK M2N32-SLI/DDR2-677 1GB/Barracuda 7200.10 SATA 320GB/Windows XP Professional SP2日本語版)と玄箱PROを1対1で接続した。玄箱PROの方にも同じくBarracuda 7200.10 SATA 320GBを入れてある。この状態で

・FDBENCH v1.01
・Sandra XI SP1a ファイルシステムベンチ
・2.31GBのファイルをエクスプローラでコピー

という3つのテストを順に行なってみた。ただ、単体でやっても比較にならないので、玄箱PROをLAN経由でアクセスした場合(玄箱PRO)と、玄箱PROからHDDを取り出し、NTFSでフォーマットしなおして接続した場合(ドライブ直結)を比較してみた。表1〜表3がその結果だが、概ね転送速度は12〜13MB/secあたりで上限を迎えている事がわかる。この数字は玄箱/HGにおけるMTU=1518Bytesでの結果に近いものがあり、あまりGigabit Ethernetのメリットというか、玄箱PROの性能を感じさせないものになっている。

【表1】FDBench 1.01
 総合スコア転送速度詳細コピー回数詳細
転送速度コピー回数ReadWriteRandom ReadRandom Write2K32K256KVariable
(KB/sec)(回/分)(KB/sec)(回/分)
ドライブ直結49061353006860568894264213248411062812414145503610
玄箱PRO12180842016113898414770885417112121443428998

【表2】SiSoftware Sandra XI SP1a
SiSoftware Sandra XI SP1aドライブ直結玄箱PRO
ドライブ インデックス(MB/sec)6512
アクセスタイムの平均(msec)611
バッファの読み込み(MB/sec)12016
順次読み込み(MB/sec)7513
ランダム読み込み(MB/sec)5112
バッファの書き込み(MB/sec)10112
順次書き込み(MB/sec)7310
ランダム書き込み(MB/sec)4311
アクセスタイムの平均(msec)611

【表3】2.31GBのファイルをエクスプローラでコピー
ファイル転送所要時間(秒)転送速度(MB/sec)
ローカル→ドライブ直結93.325.4
ドライブ直結→ローカル83.328.4
ローカル→玄箱PRO190.712.4
玄箱PRO→ローカル178.413.3

 ちなみにSandra XI SP1aに含まれる「ネットワークの帯域幅」テストを行なうと、

帯域幅:41MB/sec
待ち時間の平均:214μsec

という結果になっており、プロセッサ側がボトルネックとも判断しにくい。HDDの性能も、表1〜3の「ドライブ直結」の結果を見ればわかる通りかなり高く、一番ありそうなのはMTUが小さすぎでパフォーマンスが出ない、というあたりである。

 では次はMTUをもっと大きくして……という話になるわけであるが、これが簡単ではない。設定ユーティリティの類が無いから、2Gbitのフラッシュメモリの中に含まれるOSの設定を手で変更して……という作業になるわけだが、玄箱PROの場合「元に戻す」方法がない。悪いことにシリアルコンソールも無いから、たとえばMTUの周りをいじりそこなってEthernetが上がらなくなったりすると、元の状態に復旧させる方法すら無いことになる。ご丁寧にも紙のマニュアルの先頭には「出荷後のNAND FLASH内容の復旧サービスは承っておりませんので、ご注意ください」とあるので、メーカーに送り返すわけにも行かない。だからといって、失敗するたびに玄箱PROを買うわけにもいかないし、大体ばかげている。そこで次なる手は

・FlashからのブートでなくHDDブートに切り替え、この中をいじる
・シリアルコンソールをつけて、Ethernetが上がらなくても内部設定が可能にする

あたりを試したほうが良い。このあたりを次回ちょっとお届けしたいと思う。

 最後に余談であるが、消費電力を測定したところ

待機時:15W
稼動時:16W

というきわめておとなしい数字が出てきた。この数字はHDDの消費電力を含めてのものだから、88F5182の消費電力はかなり低いと想像される。まぁヒートシンクも無しに実装されているのだから、CPU単体で1〜2W程度、メインボード全体でも5W前後であろうとは思うのだが、常時ONにしていても気にならない低さである。背面の排気ファンの音もかなり静かで、排気温度もほのかに温いという程度。ハードウェアの素性はかなり良さそうであり、余計にもハックをする気にさせる、というわけだ。玄人志向があえてLinuxベアボーンと銘打つのもわかる気がした。

□玄人志向のホームページ
http://kuroutoshikou.com/
□製品情報
http://kuroutoshikou.com/modules/display/?iid=966
□関連記事
【2月16日】玄人志向、Linuxサーバー自作キット「KURO-BOX/PRO」
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2007/0216/kuro.htm
【2004年12月28日】【槻ノ木】Gigabit Ethernet対応「玄箱」(Part2)
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2004/1228/pclabo29.htm
【2004年11月24日】【槻ノ木】Gigabit Ethernet対応「玄箱」試用レビュー(Part1)
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2004/1124/pclabo27.htm
【2004年3月17日】【槻ノ木】玄人志向 玄箱を試す:USB編
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2004/0317/pclabo23.htm
【2004年3月12日】【槻ノ木】玄人志向 玄箱を試す:NAS編
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2004/0312/pclabo22.htm

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(2007年3月27日)

[Reported by 槻ノ木隆]


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