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## Intro
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My homelab journey began in 2013 with a humble Raspberry Pi, the very first model. I was needing a cheap machine for my first step into the world of Linux. It helped me a lot to dive into this technology and served me as a basic NAS, thank you Vezpibox (shitty name, I know)
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Mon aventure homelab a commencé en 2013 avec un modeste Raspberry Pi, le tout premier modèle. J'avais besoin d'une machine bon marché pour mes premiers pas dans le monde de Linux. Elle m'a beaucoup aidé à me lancer dans cette technologie et m'a servi de NAS de base, merci Vezpibox (nom pourri, je sais).
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In 2015, I upgraded to a Raspberry Pi 2, seeking better performance to run multiple applications like XBMC (the old Kodi's name), CouchPotato, SickBeard, you name it...
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En 2015, je suis passé à un Raspberry Pi 2, à la recherche de meilleures performances pour exécuter plusieurs applications comme XBMC (l'ancien nom de Kodi), CouchPotato, SickBeard,
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By 2018, the need for more RAM led me to a Raspberry Pi 3, allowing me to run even more applications. My 3 little machines were running happily together, in a quite ordered mess.
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En 2018, le besoin de plus de RAM m'a conduit à un Raspberry Pi 3, me permettant d'exécuter encore plus d'applications. Mes trois petites machines fonctionnaient harmonieusement ensemble, dans un bordel bien ordonné.
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Finally, in 2019, my new job made me discover the virtualization, with virtual machines and above all Docker. I wanted to try that at home, I took a significant step forward with a compact yet powerful headless PC that laid the foundation of my homelab.
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Enfin, en 2019, mon nouveau travail m'a fait découvrir la virtualisation, avec les machines virtuelles et surtout Docker. Je voulais essayer ça à la maison, et j'ai franchi une étape importante avec un mini-PC compact mais puissant qui a posé les bases de mon homelab.
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## Why a Homelab ?
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## Pourquoi un Homelab ?
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I wanted my own playground, a space where breaking things was not just okay, but encouraged. It’s the best way to learn how to fix them and, more importantly, to really understand how they work.
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Je voulais mon propre terrain de jeu, un espace où casser des objets était non seulement acceptable, mais encouragé. C'est le meilleur moyen d'apprendre à les réparer et, surtout, de vraiment comprendre leur fonctionnement.
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My single server was great, but testing anything risky on it became a problem. It was running critical services like home automation and DNS, and believe me, having no lights or internet is a major incident in my household. The server had become indispensable. When it was down, everything was down. Not so fun anymore.
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Mon unique serveur était génial, mais tester quoi que ce soit de risqué dessus était devenu problématique. Il exécutait des services critiques comme la domotique ou le DNS, et croyez-moi, ne pas avoir de lumières ni d'internet était un incident majeur pour ma famille. Le serveur était devenu indispensable. Lorsqu'il était en panne, tout était en panne. Plus aussi fun.
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The first big challenge I set for myself was building a Kubernetes cluster. Sure, I could run one on a single node, but what’s the point of a cluster with only one node? You could argue that running Kubernetes to control my shutters is overkill, and you’d be right. But that wasn’t the point.
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Le premier grand défi que je me suis lancé a été de créer un cluster Kubernetes. Bien sûr, je pouvais en exécuter un sur un seul nœud, mais à quoi bon un cluster avec un seul nœud ? On pourrait dire qu'utiliser Kubernetes pour contrôler mes volets est excessif, et vous auriez raison. Mais ce n'était pas le sujet.
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I also wanted to spawn new virtual machines at will, rebuild them from scratch, and apply Infrastructure as Code principles. I could have done all of that in the cloud, but I wanted full control.
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Je voulais aussi créer de nouvelles machines virtuelles à volonté, les reconstruire de zéro et appliquer les principes de l'Infrastructure as Code. J'aurais pu faire tout cela dans le cloud, mais je voulais un contrôle total.
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Initially, my goal was to provide high availability for my existing services. One server wasn’t enough. So, I wanted a second node. But in most HA setups, three nodes are the sweet spot. And just like that, I was on my way to building what would become my homelab.
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Au départ, mon objectif était d'assurer la haute disponibilité de mes services existants. Un seul serveur ne suffisait pas. J'avais donc besoin d'un deuxième nœud. Mais dans la plupart des configurations haute disponibilité, trois nœuds constituent le compromis idéal. Et c'est ainsi que j'ai pu construire ce qui allait devenir mon homelab.
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## Shaping the Lab
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## Conception du Lab
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First, I needed to define what my homelab was actually supposed to do. I wanted it to host my existing services reliably, but that wasn’t enough, I wanted a true playground, capable of simulating a more complex enterprise environment.
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Tout d'abord, il me fallait définir les fonctions de mon homelab. Je souhaitais qu'il héberge mes services existants de manière fiable, mais cela ne suffisait pas, je voulais un véritable terrain de jeu, capable de simuler un environnement d'entreprise plus complexe.
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### Blueprint
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That meant:
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- **High Availability:** Three nodes to ensure that no single point of failure would bring everything down.
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- **Distributed Storage:** Data redundancy across nodes, not just for uptime but also to learn how enterprise-grade storage systems work.
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- **Network Segmentation:** Multiple VLANs to mimic real-world network topologies, isolate services, and practice advanced networking.
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Cela impliquait :
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- **Haute disponibilité** : Trois nœuds pour garantir qu'aucun point de défaillance ne puisse tout interrompre.
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- **Stockage distribué** : Redondance des données entre les nœuds, non seulement pour garantir la disponibilité, mais aussi pour apprendre le fonctionnement des systèmes de stockage d'entreprise.
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- **Segmentation du réseau** : Plusieurs VLAN pour imiter les topologies de réseau réelles, isoler les services et pratiquer la mise en réseau avancée.
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Basically, I wanted to build a tiny datacenter in a closet.
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### Constraints
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En résumé, je souhaitais construire un mini datacenter dans un placard.
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### Contraintes
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Of course, reality doesn’t always align with ambitions. Here’s what I was up against:
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- **Space:** My lab needed to fit in a small, hidden service enclosure in the middle of my apartment. Not exactly a server room.
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- **Noise:** Silence was crucial. This wasn’t going to be tucked away in a garage or basement, it was right in the middle of our living space.
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- **Power Draw:** Running 24/7, the power consumption had to be kept in check. I couldn’t afford to triple my electric bill just to tinker with VMs.
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- **Budget:** I wasn’t going to drop thousands on enterprise-grade hardware. The balance was finding reliable, second-hand gear that wouldn’t break the bank.
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- **Temperature**: I’m not gonna lie, I forgot about it.. Mini PCs don’t generate much heat, but network gear? That’s a different story. Lesson learned.
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Bien sûr, la réalité ne correspond pas toujours aux ambitions. Voici ce à quoi je me suis heurté :
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- **Espace** : Mon labo devait tenir dans une petite armoire de service cachée au milieu de mon appartement. Pas vraiment une salle de serveurs.
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- **Bruit** : Le silence était crucial. Ce n'était pas un endroit caché dans un garage ou un sous-sol, mais en plein cœur de notre espace de vie.
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- **Consommation électrique** : Fonctionnant 24/7, la consommation électrique devait être maîtrisée. Je ne pouvais pas me permettre de tripler ma facture d'électricité juste pour bricoler des machines virtuelles.
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- **Budget** : Je n'allais pas dépenser des milliers d'euros pour du matériel professionnel. L'équilibre résidait dans la recherche d'un équipement d'occasion fiable et abordable.
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- **Température** : Franchement, je n'y avais pas pensé… Les mini-PC ne chauffent pas beaucoup, mais le matériel réseau ? C'est une autre histoire. Leçon apprise.
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## Infrastructure Overview
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Let’s break down the components that make up my homelab.
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## Présentation de l'Infrastructure
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Décomposons les composants de mon homelab.
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### Rack
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What is a datacenter without a rack? Honestly, I didn’t think one would fit in my limited space, until I discovered the [DeskPi RackMate T1](https://deskpi.com/products/deskpi-rackmate-t1-2).
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Que serait un datacenter sans rack ? Honnêtement, je ne pensais pas qu'un rack pourrait tenir dans mon espace limité, jusqu'à ce que je découvre le [DeskPi RackMate T1](https://deskpi.com/products/deskpi-rackmate-t1-2).
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This beauty was the perfect match. The size was spot-on, the build quality impressive, and the modular design allowed me to add some extra accessories, like a power strip and shelves, to complete the setup.
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### Servers
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Ce produit était parfait. Sa taille était idéale, sa qualité de fabrication impressionnante et sa conception modulaire m'a permis d'ajouter des accessoires supplémentaires, comme une multiprise et des étagères, pour compléter l'installation.
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### Serveurs
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I already had one server that served as the cornerstone of my homelab, and I wanted to keep it. But it had two major drawbacks:
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- **Single Network Interface:** I wanted at least two NICs for network segmentation and redundancy.
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- **Aging Hardware:** It was over five years old, and its compatibility options were becoming limited.
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J'avais déjà un serveur qui constituait la pierre angulaire de mon homelab et je souhaitais le conserver. Cependant, il présentait deux inconvénients majeurs :
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- **Interface réseau unique** : Je voulais au moins deux cartes réseau pour la segmentation et la redondance du réseau.
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- **Matériel vieillissant** : Il avait plus de cinq ans et ses options de compatibilité devenaient limitées.
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For the missing NIC, I considered a USB adapter but then stumbled upon a better solution: using the internal M.2 port, originally meant for a WiFi module, to connect a 2.5Gbps adapter. It was a perfect fit.
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Pour la carte réseau manquante, j'ai envisagé un adaptateur USB, mais j'ai finalement trouvé une meilleure solution : utiliser le port M.2 interne, initialement prévu pour un module Wi-Fi, pour connecter un adaptateur 2,5 Gbit/s. C'était la solution idéale.
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Regarding hardware, my existing server was powered by an AM4 Ryzen 3 2200G with 16GB of RAM DDR4. To keep things consistent and simplify compatibility, I decided to stick with the AM4 socket for all nodes.
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Concernant le matériel, mon serveur actuel était équipé d'un Ryzen 3 2200G AM4 avec 16 Go de RAM DDR4. Pour garantir la cohérence et simplifier la compatibilité, j'ai décidé de conserver le socket AM4 pour tous les nœuds.
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The specifications for the two additional nodes were clear: an AM4 socket for consistency, low power consumption, dual NICs with at least one 2.5Gbps, and sufficient storage options, at least one M.2 NVMe slot and a 2.5" drive bay. Since AM4 is somewhat dated, newer models were off the table, a good news for my budget, as I was able to buy second-hand mini PCs.
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Les spécifications des deux nœuds supplémentaires étaient claires : un socket AM4 pour la cohérence, une faible consommation d'énergie, deux cartes réseau dont au moins une à 2,5 Gbit/s, et des options de stockage suffisantes, dont au moins un emplacement M.2 NVMe et une baie pour lecteur 2,5 pouces. L'AM4 étant un peu ancien, les modèles plus récents étaient exclus, ce qui était une bonne nouvelle pour mon budget, car j'ai pu acheter des mini-PC d'occasion.
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Here is the layout of my nodes:
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Voici les spec de mes nœuds :
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| **Node** | **Vertex** | **Apex** | **Zenith** |
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| --------- | ----------------------- | ----------------------- | ------------------------ |
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@ -86,21 +87,22 @@ Here is the layout of my nodes:
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| **NIC** | 1Gbps (+ 2.5Gbps) | 1Gbps + 2.5Gbps | 1Gbps + 2.5Gbps |
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| **M.2** | 2 | 1 | 1 |
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| **2,5"** | 2 | 2 | 1 |
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Each node follows the same disk layout: a 256GB SSD in the 2.5" bay for the operating system and a 1TB NVMe drive for data storage.
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### Network
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Chaque nœud a la même configuration de disque : un SSD de 256 Go dans la baie 2,5 pouces pour le système d’exploitation et un disque NVMe de 1 To pour le stockage des données.
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### Réseau
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For the network, I had two main objectives: implement VLANs for network segmentation and manage my firewall for more granular control. Since my nodes were equipped with 2.5Gbps NICs, I needed switches that could handle those speeds, and a few Power over Ethernet (PoE) ports for my Zigbee antenna and what could come after.
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Pour le réseau, j’avais deux objectifs principaux : implémenter des VLAN pour la segmentation du réseau et gérer mon pare-feu pour un contrôle plus précis. Mes nœuds étant équipés de cartes réseau 2,5 Gbit/s, j’avais besoin de switchs capables de gérer ces débits, ainsi que de quelques ports Power over Ethernet (PoE) pour mon antenne Zigbee et ses futures fonctionnalités.
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Initially, I was drawn to MikroTik hardware, great for learning, but their switch layouts didn’t quite align with my setup. On the other hand, Ubiquiti's UniFi line was the easy route with their with a sleek UI and impressive hardware aesthetics.
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Au départ, j’étais attiré par le matériel MikroTik, idéal pour apprendre, mais la disposition de leurs switchs ne correspondait pas vraiment à ma configuration. En revanche, la gamme UniFi d’Ubiquiti était la solution de facilité, avec son interface utilisateur élégante et son esthétique matérielle impressionnante.
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For the router, I opted against the UniFi gateway. I wanted something more customizable, something I could get my hands dirty with. After some research, I settled on OPNsense over pfSense, it was said to be a bit more beginner-friendly, and so far, I haven’t regretted it.
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Pour le routeur, je ne voulais pas de passerelle UniFi. Je voulais quelque chose de plus personnalisable, avec lequel je pouvais bidouiller. Après quelques recherches, j’ai opté pour OPNsense plutôt que pfSense. Il paraît que c'est un peu plus adapté aux débutants, et jusqu'à présent, je ne l'ai pas regretté.
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Here is the final network setup:
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- **Router:** OPNsense running on a fanless Topton box with an Intel N100, 16GB RAM, and 4x 2.5Gbps ports.
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- **Switch:** [UniFi Switch Lite 16 PoE](https://eu.store.ui.com/eu/en/category/switching-utility/products/usw-lite-16-poe), 8x 1Gbps PoE ports and 8x non-PoE ports.
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- **Switch:** [UniFi Flex Mini 2.5G](https://eu.store.ui.com/eu/en/category/switching-utility/products/usw-flex-2-5g-5), 5x 2.5Gbps ports, with one PoE-in port.
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- **Access Point:** [UniFi U7 Pro Wall](https://eu.store.ui.com/eu/en/category/all-wifi/products/u7-pro-wall), Wi-Fi 7, 2.5Gbps PoE+ in.
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Voici la configuration réseau finale :
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- **Routeur :** OPNsense fonctionnant sur un boîtier Topton sans ventilateur avec un processeur Intel N100, 16 Go de RAM et 4 ports 2,5 Gbit/s.
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- **Swtich :** [UniFi Switch Lite 16 PoE](https://eu.store.ui.com/eu/en/category/switching-utility/products/usw-lite-16-poe), 8 ports PoE 1 Gbit/s et 8 ports non PoE.
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- **Swtich :** [UniFi Flex Mini 2,5 G](https://eu.store.ui.com/eu/en/category/switching-utility/products/usw-flex-2-5g-5), 5 ports 2,5 Gbit/s, dont un port PoE entrant.
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- **Point d'accès :** [UniFi U7 Pro Wall](https://eu.store.ui.com/eu/en/category/all-wifi/products/u7-pro-wall), Wi-Fi 7, 2,5 Gbit/s PoE+ entrant.
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### Storage
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While I don't have massive storage requirement, I still needed a flexible setup to either store my homelab workload and my personal media and documents.
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@ -18,14 +18,14 @@ In 2015, I upgraded to a Raspberry Pi 2, seeking better performance to run multi
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By 2018, the need for more RAM led me to a Raspberry Pi 3, allowing me to run even more applications. My 3 little machines were running happily together, in a quite ordered mess.
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Finally, in 2019, my new job made me discover the virtualization, with virtual machines and above all Docker. I wanted to try that at home, I took a significant step forward with a compact yet powerful headless PC that laid the foundation of my homelab.
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Finally, in 2019, my new job made me discover the virtualization, with virtual machines and above all Docker. I wanted to try that at home, I took a significant step forward with a compact yet powerful headless mini PC that laid the foundation of my homelab.
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## Why a Homelab ?
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I wanted my own playground, a space where breaking things was not just okay, but encouraged. It’s the best way to learn how to fix them and, more importantly, to really understand how they work.
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My single server was great, but testing anything risky on it became a problem. It was running critical services like home automation and DNS, and believe me, having no lights or internet is a major incident in my household. The server had become indispensable. When it was down, everything was down. Not so fun anymore.
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My single server was great, but testing anything risky on it became a problem. It was running critical services like home automation or DNS, and believe me, having no lights or internet is a major incident in my family. The server had become indispensable. When it was down, everything was down. Not so fun anymore.
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The first big challenge I set for myself was building a Kubernetes cluster. Sure, I could run one on a single node, but what’s the point of a cluster with only one node? You could argue that running Kubernetes to control my shutters is overkill, and you’d be right. But that wasn’t the point.
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@ -52,7 +52,7 @@ Of course, reality doesn’t always align with ambitions. Here’s what I was up
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- **Noise:** Silence was crucial. This wasn’t going to be tucked away in a garage or basement, it was right in the middle of our living space.
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- **Power Draw:** Running 24/7, the power consumption had to be kept in check. I couldn’t afford to triple my electric bill just to tinker with VMs.
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- **Budget:** I wasn’t going to drop thousands on enterprise-grade hardware. The balance was finding reliable, second-hand gear that wouldn’t break the bank.
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- **Temperature**: I’m not gonna lie, I forgot about it.. Mini PCs don’t generate much heat, but network gear? That’s a different story. Lesson learned.
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- **Temperature**: I’m not gonna lie, I hadn't thought of it... Mini PCs don’t generate much heat, but network gear? That’s a different story. Lesson learned.
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## Infrastructure Overview
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@ -75,7 +75,7 @@ Regarding hardware, my existing server was powered by an AM4 Ryzen 3 2200G with
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The specifications for the two additional nodes were clear: an AM4 socket for consistency, low power consumption, dual NICs with at least one 2.5Gbps, and sufficient storage options, at least one M.2 NVMe slot and a 2.5" drive bay. Since AM4 is somewhat dated, newer models were off the table, a good news for my budget, as I was able to buy second-hand mini PCs.
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Here is the layout of my nodes:
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Here is the specs of my nodes:
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| **Node** | **Vertex** | **Apex** | **Zenith** |
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