アルミニウム製エクストルーショングルートによる 10 インチ・ミニラックの自作体験記

2025 年 1 月に Jeff Geerling 氏が公開した「10 インチ ミニラック」トレンドをきっかけに、20mm アルミニウムエクストルーショングルートを採用し、幅 10 インチのミニラックを自作しました。

プロジェクトの経緯

• きっかけ: Jeff Geerling 氏の動画を観て自作意欲を掻き立てられたが、当初は設置場所への明確な必要性を感じていた。
• 整理整頓の必要性: 仮想化プロジェクトのために購入済みの6 台の 1L（1 リットル）小型 PC（シミュレータ・データセンター用）があり、そのケーブル管理が深刻だったため発端となった。
  • 各機器に巨大な外部電源アダプターを備えている。
  • 2 つのネットワークに接続されており、デスク上のケーブルが散乱していた。
• 自作の決定: 市販キットよりコストを抑えられると考え、材料費と部品費だけで構築することにした。

構造設計と部材選定

アルミニウムエクストルーショングルートの活用

アルミニウム製バーは標準化された「溝」を持つため、以下のメリットがあります。

• 規格統一: 四辺すべてに溝が設けられ、機器挿入後、固定ネジ（セットネジ）で位置ロック可能。
• 汎用性: 家庭用 3D プリンターや CNC マシンなど自作プロジェクトでも広く採用される形状。
• 角部接続: コーナーピースを固定ネジにて留めることで、複数のバーを連結可能。

L ブケット（L-Bucket）の使用

フレーム内における T シャプ（T 字型セクション）を形成し、以下の機能を実現します。

• 剛性向上: 構造全体の強度を高める。
• マウントポイント追加: 機器類を取り付けるための位置提供。
• 具体例: 中央部の支柱にシェルフの背面部分を取り付ける際等に使用。

スライディングケージナット（M5）の活用

あらゆる位置での取り付けに対応する汎用ネジです。

• サイドパネル固定: 4 つ使用してサイドパネルを留める。
• 10 インチラックマウント機器固定: ケージナット本来の用途として、ラックマウント規格の機器も取り付ける。
• アクセサリー取付: ケーブルタイダー用のブラケットなども同様に装着可能。

シェルフ（トレイ）製作

設計方針の変更

当初は金属製シェルフを発注予定だったが、以下の理由でカット済みのアルミニウム板材を使用する方式へ変更。

• コスト面: Jeff Geerling 氏などの事例に登場する 3D プリント製前面パネルは高価であり、合計コストが増大していた。
• 3D プリンタ不在: 自宅にプリンターがないため、環境負荷（プラスチックの埋め立て）も考慮して見送った。

製作上の課題と結果

• 変形: 1mm 厚の板材は PC の重量でわずかに変形するが許容範囲内。
• 工数: 4 つの L ブケットを同一平面に揃える作業は非常に手間がかかった。
• 角部処理: 鋭角部分を研ぐのが面倒だったため、当初から丸コーナー仕様の板材を発注すべきだったと反省。
• 熱性能: オープンデザインにより冷却性能が向上し、3D モデル特有の空気流動阻害問題を解消。

電力分配ユニット（PDU）と電源構成

PDU の選定と課題

Brenenstuhl 社製の**10 インチラックマウント対応 PDU（2 台）**を採用したが、以下の点が課題となった。

• 設置姿勢の不一致: 安価な純正規格部品だが、水平姿勢での設置に不向きだった（皮肉な出来事）。
• 取り付け方法: 20mm アルミニウムエクストルーショングルートの厚みにより垂直固定が必要だったが、追加 L ブケットでレール方向に押さえて固定した。

電源システムの改善案

6 台の PC に巨大な外部アダプターを使用するのは管理が困難のため、内蔵電源付きコンピュータへの買い替えを強く推奨する。理想的には「電力シェルフ」から給電可能だが、現状のコネクタ形状・電圧制約があるため。

冷却性能とネットワーク環境

クールリング

• 構成: 背面開き構造のためファン 3 基で空気を循環（背面は空気に開放）。
• 実装方法: USB からファンヘッダーへの変換ケーブルを使用（5V USB → インナーコンバータにより 12V 出力）。
  • ファン消費電力約 1W、USB3 ポート許容上限 4.5W を下回るため安全。
• 形状: 隙間充填は断念したが、前面からの空気流入により冷却性能は「十分良好」と判断。

ネットワーク構成

機器	種類	スペック・備考
Switch A	3Com	1GbE（製造から約 27 年経過の老朽品）
Switch B	TRENDnet	2.5GbE（バックエンド・マイグレーション用）
アダプタ	Conceptroning ABBY12G	USB3-to-2.5GbE アダプター採用

• 活用用途: 2.5Gbit ネットワークは仮想マシンライブマイグレーションや VXLAN トラフィックに使用。iperf3 により線速度動作確認済み。
• レイアウト上の課題: ケーブルの多様性と短めの UTP ケーブル採用により、配線管理が複雑化している。

パネル類と素材

• サイドパネル: 着色されたアルミニウム板材使用（外観良好）。
• トップ・ボトムパネル: アルミ製ではなく木材製を選択。
  • 理由: 廃材（スクラップ）の購入コストが安価。
  • サービス利用: ショップでのサイズカットサービス活用（直線切断設備不足時の解決策）。
• 固定方法: ボトムパネルはケージナットへのねじ固定。同時にゴム製足金（フェイ）も保持。

問題点と改善策

ポートアクセスの難易度

• 現状の問題: VGA/DP ポートへの直接接続ができないため、モニター接続にはファン外しや背面配線が必要。
• 改善案: 通常ラックではポートを前面へ伸ばす「ケイストーン」を追加するが、今回の筐体では対応できない。
• 影響: キーボードは前面接続可能だが、モニター設置は手間がかかる。

コスト内訳（オランダ国内価格・税込）

小部品の過剰購買によりコストが膨らんでいますが、全体としては妥当な水準です。木材パネルをアルミにすればパネル分は半減可能でした。

項目	合計（€）
アルミニウム板	82.95 €
アルミニウムエクストルーショングルーツ	26.22 €
ラックマウント用小部品	79.96 €
木材	7.00 €
配送費用（全注文合計）	20.00 €
USB → ファンヘッダー変換ケーブル	12.00 €
10 インチ PDU（2 台分）	43.00 €
ネットワークケーブル	42.15 €
合計価格	313.28 €

• ※Noctua ファン 2 台分（概算約 40 €）は含まれていません。
• ※価格にはすべて 21% のオランダ国内消費税が含まれています。

運用方法と電力消費

ユースケース

• OS: Debian を動作させ、KVM を活用した仮想化ホストとして機能。
• ネットワーク役割分担:
  • 1GbE ポート: 管理・プロビジョニング（PXE+TFTP+iPXE+HTTP）。
  • 2.5GbE ネットワーク: 仮想マシンマイグレーションおよび VXLAN トラフィック。

自動起動機能

• デフォルト: ラックはオフ状態。
• オン方式: Zigbee 対応の電源アダプターを ON にすると、一定時間後にすべてのマシンへ Wake-on-LAN パケットを送信し自動起動。

電力消費（待機状態）

• スイッチ ×2、ファン ×3、1L PC ×6 の合計で約 90W。

評価と結論

今回の製作に対し非常に満足しています。

• メリット: コストパフォーマンス良好、外観も十分良好、デスクの整理整頓に大いに役立つ。
• デメリット: ケーブル管理（配線）が明瞭な弱点。将来的には搬送用ハンドル追加などを検討中。

費用対効果について: 確かに金額は節約できたようですが、確信を持って「お金の節約」が最大の目的だったのかは正直に言う必要があります。

謝辞

• Jeff Geerling 氏: 「10 インチラック」の導入を推進してくださりありがとうございます。
• Logan Marchione 氏: アルミニウムエクストルーショングルートの活用への関心を刺激してくださりありがとうございました。