Leitfaden für Einsteiger ins Home Lab

 (linuxblog.io)
2 Punkte von GN⁺ 2024-03-09 | 1 Kommentare | Auf WhatsApp teilen
  • Ein Home Lab ist ein privater Bereich, in dem man Fehler machen kann, und ein Ort, an dem sich Experimente sicher durchführen lassen
  • Technikprofis und Systemadministratoren bauen Home Labs auf, weil das Ausprobieren neuer Dinge auf Produktivsystemen unerwünschte Folgen haben kann
  • Ein Home Lab kann für viele Zwecke genutzt werden, etwa für Remote-Backups, Netzwerk-Monitoring und Alarmierung sowie verkabelte UAP-APs

Beim Home Lab ist der Standort wichtig

  • Der Standort des Home Labs wird von wichtigen Variablen bestimmt, darunter Raumtemperatur und Belüftung, Arbeitsfläche rund um die Geräte, Länge und Zugänglichkeit der Netzwerkkabel, Stromversorgung und die vom Home Lab erzeugte Lautstärke
  • Man sollte die Vor- und Nachteile verschiedener Orte wie Homeoffice, Wohnzimmer, Schrank, Keller, Dachboden oder Garage abwägen

Netzwerk- vs. Server-Rack vs. Schrank?

  • Man muss entscheiden, wie die Geräte untergebracht werden sollen; Netzwerk-Schränke und -Racks werden leicht mit Server-Schränken und -Racks verwechselt.
  • Netzwerkgeräte sind in der Regel weniger tief als Server und erzeugen weniger Wärme, daher sind Netzwerk-Schränke und -Racks nicht so tief wie Server-Schränke und -Racks.
  • Ein Schrank ist ein geschlossener Raum mit Türen oder abnehmbaren Seitenwänden, während ein Rack ein halb offener oder vollständig offener Rahmen ist.

Empfohlene Hardware für das Home Lab

  • Nachdem man die maximale Tiefe der Geräte gemessen und die obigen Hinweise berücksichtigt hat, ist es Zeit, die erste Hardware zu kaufen.
  • Man kann mit dem Austausch des Kabelmodems des ISP beginnen, um das Home Lab aufzubauen.

Ob das Kabelmodem des ISP ersetzt werden sollte

  • Das Kabelmodem des ISP zu ersetzen, ist finanziell sinnvoll und kann Leistung, Zuverlässigkeit und Sicherheit verbessern.

Auswahl eines Home-Lab-Racks

  • Rack Units sind die Maßeinheit für 19-Zoll- und 23-Zoll-Rackrahmen sowie für die Höhe von Geräten.

Home-Lab-USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung)

  • Die für ein Home Lab benötigte USV sollte genügend Laufzeit bieten, um den Betrieb für kurze Zeit zu unterstützen.

Universelle Rackböden für das Home Lab

  • Verwenden Sie gut belüftete Rackböden, um die Geräte kühl zu halten und das Kabelmanagement zu erleichtern.

Rack-montierte Stromversorgung für das Home Lab

  • Dies ist praktische Hardware, die an die USV angeschlossen wird und das einfache Ein- und Ausschalten anderer Geräte und Komponenten ermöglicht.

Rack-montierte Kühlgebläse für das Home Lab

  • Sie halten die Gerätetemperatur optimal, verhindern Überhitzung, sorgen für konstante Leistung und verlängern die Lebensdauer.

Router und Switches für das Home Lab

  • Cisco, Ubiquiti und TP-Link bieten Geräte an, die sowohl Routing- als auch Switching-Anforderungen erfüllen können.

Patchpanels und Netzwerkkabel für das Home Lab

  • Bei der Auswahl der für ein Home Lab benötigten Patchpanels und Netzwerkkabel ist es wichtig, die Dinge einfach zu halten.

Home-Lab-Server

  • Je nachdem, was im Home Lab gehostet werden soll, können sich Server-Empfehlungen stark unterscheiden; daher werden keine konkreten Server empfohlen.

Zusammenfassung und Fazit

  • Beim Aufbau eines Home Labs sollte man seine Leidenschaft finden und es genießen, mit dem Home Lab zu lernen, zu scheitern und erfolgreich zu sein.
  • Achten Sie auf den Stromverbrauch, planen Sie mit Spielraum für Erweiterungen und starten Sie bei Bedarf klein.
  • Vermeiden Sie vorschnelle Hardware-Entscheidungen und holen Sie sich in Community-Foren Feedback von anderen Technikprofis und Systemadministratoren.

Meinung von GN⁺

  • Ein Home Lab bietet IT-Fachleuten eine sichere Umgebung, um ihre Fähigkeiten zu erproben und zu verbessern.
  • Der Aufbau eines Home Labs bietet vielfältige praktische Möglichkeiten wie Netzwerkverwaltung, Server-Hosting und Sicherheitsübungen und kann so die Praxiskompetenz stärken.
  • Beim Aufbau eines Home Labs sollte unter Berücksichtigung von Stromverbrauch und Wärmeentwicklung der Geräte ein effizientes Kühlsystem entworfen werden.
  • Für Junior-Softwareentwickler, die sich für den Aufbau eines Home Labs interessieren, ist es sinnvoll, zunächst mit einer einfachen Netzwerkkonfiguration zu beginnen und schrittweise zu komplexeren Systemen zu erweitern.
  • Zu den Punkten, die beim Aufbau eines Home Labs berücksichtigt werden sollten, zählen Budget, Platz, Kompatibilität der Geräte und Erweiterbarkeit; diese Faktoren sollten ausreichend in die Planung einfließen.

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1 Kommentare

 
GN⁺ 2024-03-09
Hacker-News-Kommentar
  • Der Artikel ist gut, aber seine Größe und sein Umfang können etwas einschüchternd wirken. Ein Homelab kann auch einfach nur ein einzelner NUC auf dem Schreibtisch sein. Ein NUC mit 64 GB RAM kann eine Menge aufnehmen und ist für den 24/7-Betrieb effizient, kann aber bei anhaltender CPU-Last laut werden. Dafür kann man mit einem Dell SFF OptiPlex oder Precision Tower erweitern, die man auf eBay bekommen kann. Diese Dell-SFFs sind klein, als Desktop/Server gut geeignet, haben leise Lüfter und können mit 10G-Mellanox-3-Karten ausgestattet werden. Es lohnt sich, mindestens ein OptiPlex-Modell mit CPU der 12. Generation zu nehmen, um Strom- und Platzprobleme zu vermeiden. Gebrauchte Geräte mit i5-12500 sind bereits sehr günstig. Falls nötig, kann man mit LGA1700 auch einen i9-14900 (non-K) einbauen.
  • Lob für den Einsatz von Proxmox auf einem Homeserver. Seit 25 Jahren werden zu Hause Linux-Server betrieben, und ein einzelnes Ubuntu-System immer manuell zu verwalten war ein großer Schmerz. Proxmox macht es sehr einfach, mehrere Container und VMs auf einer einzelnen Hardware zu verwalten. Schon allein die Virtualisierung eines einzelnen Ubuntu-Systems bringt Vorteile wie Backups und Hochverfügbarkeit. Inzwischen wurden Dienste in eigene Container aufgeteilt, und das ist sehr sauber.
  • Erfahrung damit, ein Homelab mehrere Jahre lang im IKEA-FRIHETEN-Sofa unterzubringen. Vorteile sind der einfache Zugriff, dass es abgesehen von Stromkabel sowie LAN- und WAN-Kabeln komplett unsichtbar ist, einfache Kabelführung, ein unkompliziertes internes Layout/Kabelrouting, kostenlose Lärmdämmung, Wärme im Winter, dass sich der Ehepartner nicht an blinkenden Lichtern stört und dass der Kauf von UPS und Disk-Bay unbemerkt blieb. Nachteile sind, dass Arbeiten im Inneren unbequem ist, beim Sitzen oder Öffnen und Schließen Vibrationen entstehen können, Wärmeentwicklung (aber nicht schlimmer als in einem Schrank), das Risiko versehentlich Getränke zu verschütten (wobei sie durch das Design meist unter die Hardware laufen) sowie die Gefahr, beim Verrücken des Möbelstücks Kabel herauszuziehen.
  • Empfehlung, beim Aufbau eines Homelabs eine nix-Distribution zu verwenden. Wenn das System einmal funktioniert, sollte man es in Ruhe lassen, und mit nix wird der gesamte Systemzustand in git festgehalten. Man muss sich nicht daran erinnern, wie man ein Problem vor sechs Monaten gelöst hat, und nach einem Ubuntu-Distributions-Upgrade das System nicht manuell neu konfigurieren. Jede Änderung – installierte Pakete, konfigurierte Einstellungen usw. – landet im git-Log und kann als Dokumentation dienen.
  • Es wurde über längere Zeit ein ziemlich umfangreiches Homelab eingerichtet, das gut funktioniert und geliebt wird. Das eigentliche Problem ist Disaster Recovery. Alles zu replizieren könnte ewig dauern, und es ist unklar, ob man sich an Router-Konfiguration, Switch-Konfiguration, NAS, mehrere über verschiedene VLANs verteilte Docker-Container usw. erinnern könnte. Das Netzwerk wurde anfangs kartiert, aber über die Zeit nicht aktuell gehalten. Es wird nach guten Tools gefragt, mit denen sich die Infrastruktur diagrammieren, dokumentieren und aktuell halten lässt. Auch Backups und Upgrades sind ein ständiges Problem. Man richtet Container ein und kehrt sechs Monate später zurück, ohne noch zu wissen, was man gemacht hat. Es gibt Dutzende Container, verteilt über verschiedene Maschinen (NUC, NAS, Desktop, Server usw.), und für jeden Container-Dienst gibt es Bind-Mounts, den passenden Benutzer und nötige Berechtigungen. All das im Kopf zu behalten ist schwierig, eigentlich unmöglich. Gewünscht wird eine zentrale Oberfläche für Backups, Wiederherstellung und Upgrades. VM-Replikation/Snapshots werden vermisst. Auf Proxmox-Maschinen laufen zwar noch einige VMs, aber nicht für das gesamte Homelab. Theoretisch möchte man zu einer Lösung wechseln – oder sich wenigstens darauf zubewegen –, mit der man nach einem Hausbrand die komplette Umgebung wiederherstellen könnte. Es müsste etwas Einfacheres geben, als für das gesamte Heim-Setup voll auf Kubernetes zu setzen. Gefragt wird, was andere verwenden.
  • Die Homelab-Szene ist großartig. Alle haben unterschiedliche Ziele: niedriger Stromverbrauch, interessante Prozessoren, Datenhoheit, HA, UPS/USV fürs ganze Haus usw., und das Zuhause ist der einzige gemeinsame Schnittpunkt all dieser überlappenden Interessen. Noch faszinierender ist die Art von Menschen, die sich davon angezogen fühlen – von Profis bis hin zu Leuten außerhalb der Branche. Mit einem tiefen Einstieg ins Homelab kann man die Magie des frühen Internets wieder spüren.
  • Kürzlich wurde ein alter Mac Pro 2013 („Mülleimer“) mit 12 Kernen/24 Threads und 128 GB ECC-RAM gekauft, um auf eine „always on“-Maschine aufzurüsten – Gesamtkosten 500 $. Ubuntu 22.04 wurde installiert und funktionierte sofort (bei 23.10 gibt es einige Probleme). Leider ist es schwierig oder unmöglich, die zwei internen AMD-Radeon-GPUs vollständig zu stoppen/deaktivieren. Mit vgaswitcheroo wurde eine GPU gestoppt und die andere in den Zustand D3hot versetzt, wodurch im Idle ein Stromverbrauch von etwa 99 W erreicht wurde. Ein Intel NUC verbraucht im Idle fast nichts (die UPS meldet 0 W Ausgang, selbst wenn vier NVMe-Laufwerke über ein Thunderbolt-Gehäuse angeschlossen sind). Da man bei Abwesenheit keinen 100-W-Heizer 24x7 betreiben möchte, muss der NUC weiter genutzt werden.
  • Eine alternative Sicht auf Homelabs: Der Standort ist ein Regal im Kellerbüro. Die Belüftung ist okay, das WiFi okay, aber nicht großartig. Die Hardware ist ein alter PC aus einem Nachbarschaftstausch. RAM aus einem anderen alten PC wurde ergänzt, dazu wurden Festplatten und eine WiFi-Karte gekauft. Die Software ist Debian stable mit podman/podman-compose. Alle nützlichen Dienste liegen als Ordner mit Compose-Dateien vor. Mit podman-compose werden sie in systemd-Units umgewandelt. Wenn einen die Dinge aus dem Artikel interessieren, großartig – dann nur zu. Aber nötig ist das alles keineswegs, und sofort machen muss man es auch nicht. Auf diesem alten, fast kostenlosen PC laufen mehrere Dienste, die die Familie täglich nutzt, und dabei wird nicht einmal die Hälfte von 16 GB RAM verwendet, während die CPU-Auslastung nicht über 5 % steigt.
  • Wenn Homelab-Hardware in einem nichttechnischen Wohnraum steht, sollte man an Geräusche, Beleuchtung/Displays und Unauffälligkeit denken. Als jemand, der in einer Wohnung lebt, stand das Setup lange in einem Schrank. Nach dem Umzug ins Wohnzimmer gehörten zu den Lösungen: ein IKEA-CORRAS-Schrank, passend zu den anderen Möbeln. Es gab Rackmount-Pfosten, die aber herausragten und entfernt wurden. Zur Geräuschreduzierung wird Hardware verwendet, die lüfterlos oder mit wenigen Noctua-Lüftern gekühlt werden kann. Sogar die Lüfter eines 1U-PSU wurden gegen Noctua getauscht (was etwas Löten und Fluchen erforderte). Ein Atom-Server kann – abgesehen vom PSU – außerhalb eines Rechenzentrums lüfterlos betrieben werden. Derzeit ist der einzige nicht leise Server ein 3090-GPU-Server, der so konfiguriert ist, dass er je nach Bedarf hochfährt. Dafür könnte man auf dem Laptop einen Wake-on-LAN-Befehl ausführen, aber auch IPMI, PDU oder IoT-Steckdosen verwenden, per Software die 3090 und die Lüfter stoppen oder es mit Kubernetes automatisieren. Gegen zu helle Anzeige-LEDs wird weißes Etikettierband verwendet. Für Lichter, die gar nicht gebraucht werden, schwarzes Etikettierband. Für die Konsole wird ein ausziehbares Rack-Console-Setup bevorzugt, besonders gern eines mit einer Vintage-IBM-TrackPoint-Tastatur. Wenn im Wohnzimmer ein Monitoring-Display stehen soll, sollte zumindest die Tastatur in einer ausziehbaren Schublade verschwinden. Außerdem wird nicht benötigte Hardware aussortiert. Sonst braucht man mehr als die doppelte Rack-Fläche und es sieht im Wohnzimmer weniger wahrscheinlich wie Audio-Equipment aus. Wenn man sich in einer Wohnung nicht sofort mit einem Router befassen will (sondern nur mit Servern), sollte man einen OpenWRT-Router aus Plastik in Betracht ziehen. Er kann einige Rack-Units wie Router, Switch und Patchpanel ersetzen, und möglicherweise braucht man weder externen WiFi-AP noch zusätzliche Verkabelung.
  • Seit letztem Jahr wird ein Homelab eingerichtet und gepflegt, und es ist eine wirklich erstaunliche Erfahrung. Dabei wurde viel über Container, virtuelle Maschinen und Netzwerke gelernt. Einige selbst gehostete Anwendungen wie paperless-ngx und immich sind funktional sogar deutlich besser als proprietäre Cloud-Lösungen. Fügt man einen VPN-Dienst wie tailscale hinzu, kann man nun von überall auf der Welt auf das Homelab zugreifen. Das Einzige, was noch fehlt, ist eine stromsparende Maschine wie ein NUC oder Mini-PC, auf die 24/7 benötigte Dienste ausgelagert werden können, um Stromkosten zu sparen. Wenn man genug Energie hat, am Wochenende regelmäßig Wartung und Upgrades durchzuführen, wird ein Homelab-Setup zu 100 % empfohlen.