Domácí cluster pro DevOps: rozpočtová laboratoř

# Domácí cluster pro DevOps: případová studie rozpočtové laboratoře

Vytvoření domácí laboratoře pro procvičování dovedností v oblasti DevOps nevyžaduje průmyslový výkon. Realizovaný projekt ukazuje, jak na bázi použitého vybavení a vlastních řešení postavit funkční cluster s prvky odolnosti vůči poruchám. Hlavní důraz je položen na rozpočtové komponenty a DIY přístup, což je zvláště aktuální pro začínající inženýry.

Vybavení: servery a jejich vlastnosti

Cluster se skládá ze čtyř serverů SuperMicro 5017C-MF. Specifickou vlastností konfigurace je smíšené použití základních desek dvou generací. Jeden server je vybaven deskou X9SCL-F (procesor Xeon E3-1220v2, 8 GB RAM, 60 GB SSD pro OS a 8 TB HDD pro NFS), zatímco tři pracovní uzly mají X10SLL-F (Xeon E3-1220v3, 16 GB RAM, 60 GB SSD). Rozdíl v generacích desek určuje podporu procesorů: devátá generace funguje s CPU první a druhé generace, desátá s třetí a čtvrtou.

Klíčové charakteristiky serverů:

• Konzolový uzel (X9SCL-F): Xeon E3-1220v2, 8 GB RAM, 60 GB SSD (OS) + 8 TB HDD (NFS)
• Pracovní uzly (X10SLL-F): Xeon E3-1220v3, 16 GB RAM, 60 GB SSD (OS)

Smíšená architektura nezpůsobuje problémy v provozu clusteru, protože všechny servery jsou propojeny do jediné sítě a spravovány centrálně. Hlavním omezením je nemožnost použití procesorů novějších generací na starších deskách, ale pro výukové úkoly to není kritické.

Síťová infrastruktura a přepínání

Jako síťový switch byl vybrán Tenda-TEG1016M. Volba je dána třemi faktory: 16 gigabitovými porty, podporou VLAN a kompaktními rozměry. Funkce VLAN je rezervována pro budoucí experimenty s izolací síťových prostředí, což je důležité při studiu síťové bezpečnosti a segmentace.

Switch je nainstalován do skříně pomocí domácích držáků vytisknutých na 3D tiskárně. Toto řešení umožnilo optimalizovat prostor a zajistit spolehlivé upevnění vybavení. Při výběru Tenda byla zohledněna cena (asi 2000 rublů) a dostatečná propustnost pro domácí cluster.

Záložní napájení: modernizace starého UPS

V systému se používá APC PowerStack 450 – UPS z minulé generace. Navzdory stáří si zařízení zachovalo klíčové výhody: ovládání přes COM port pomocí apcupsd, automatickou diagnostiku baterií a rozšířené monitorování parametrů. Jmenovitý výkon 280 W (maximálně 450 W) pokrývá zátěž clusteru.

Specifickou vlastností projektu byla modernizace UPS: dovnitř byl instalován zdroj 220 V → 12 V pro napájení switche. Tím byla odstraněna potřeba použít C-13 zásuvky pro externí zdroj a uvolněny pro jiné účely. Modifikace proběhla po testování UPS pod plnou zátěží, aby se vyloučila přetížení.

Domácí serverová skříň: od nápadu k realizaci

Stojan je sestaven z dostupných materiálů, což umožnilo ušetřit až 70 % oproti komerčním ekvivalentům. Základem je box z laminovaných dřevotřískových desek vyrobený na míru (šířka = 2 lišty + server). Lišty z nábytkových systémů s mechanismem Push-To-Open zajišťují plynulé vysunutí serverů o 450 mm, což usnadňuje údržbu.

Klíčové prvky konstrukce:

• Lišty s výsuvem 450 mm pro snadný přístup k serverům
• Plastové svorky pro organizaci kabeláže
• 3D tištěné držáky pro switch
• Dodatečné nožičky a výztuhy pro stabilitu

Počáteční pokusy s 8-serverovými stojany selhaly kvůli nutnosti kovových rohů pro posílení. Aktuální konfigurace (4 servery) je stabilní a umožňuje vertikální škálování – další skříň se připevní nahoře.

Závěry a perspektivy rozvoje

Projekt byl realizován za půl roku s rozpočtem asi 50 000 rublů:

• Servery: 25 000 Kč (4 servery + HDD, SSD, chladiče)
• UPS: 4 000 Kč (zařízení + baterie + modernizace)
• Switch: 2 000 Kč
• Skříň a příslušenství: 5 000 Kč

Cluster úspěšně spouští služby Nextcloud, Element a SeaFile a zajišťuje základní odolnost vůči výpadkům. Zbývají úkoly jako optimalizace NFS a instalace prachové sítě na přední panel. Plánuje se zvýšení síťové propustnosti a rozšíření funkcí díky VLAN.

Co je důležité

• Flexibilita vybavení: Smíšená konfigurace serverů neomezuje výukové úkoly, ale vyžaduje zohlednění generací procesorů.
• DIY přístup šetří rozpočet: Domácí skříň a modernizace UPS snížily náklady 2–3krát oproti komerčním řešením.
• Škálovatelnost: Konstrukce umožňuje vertikální rozšíření bez ztráty stability.
• Kritické úpravy: Instalace prachové sítě a optimalizace NFS jsou nutné pro dlouhodobý provoz.

— Editorial Team