Inspiriert durchr/selfhosted (externer Link) dachte ich mir, dass ich auch mal mein Homelab Dashboard vorstellen möchte. Der Sinn und Zweck eines solchen Homelab „Dashboards“ ist es möglichst viele Dinge als quasi Lesezeichen parat zu haben. Verschiedene andere Softwareprodukte können z. B. auch noch Livezahlen darstellen.

Ich nutze bei mir Hajimari. Das ist eine Software welche für den Einsatzzweck in Kubernetes-Umgebungen gedacht ist.Hajimari (externer Link) hat den Vorteil, dass es Ingress Defintionen auslesen kann und man somit weniger Einstellungen manuell machen muss.

Auf meinemYouTube Kanal (externer Link) habe ich vor längerer Zeit schon malHeimdall (externer Link) undOrganizer (externer Link) vorgestellt. Du kannst dir diese zwei Videos ja gern einmal ansehen.

Aufteilung

Grundsätzlich ist das Dashboard in zwei Bereich aufgeteilt. Der obere welcher meine ganzen Homelab Dienste und Systeme darstellt und der untere Teil der verschiedene Lesezeichen immer parat hält.

Während die oberen quasi automatisch dargestellt werden, müssen die Bookmarks unten komplett manuell in die Konfiguration übertragen werden.

Meine ganze Kubernetes Konfiguration findest du übrigens aufGithub (externer Link) .

Was sind das für Dienste?

Ich gehe einmal von links oben nach rechts unten die Liste durch. Ich verlinke jedes Produkt sodass du dich selbst genauer über die einzelnen Softwareprodukte informieren kannst.

Paperless

Paperless ist mein Dokumenten Management System. Hier werden alle aufzuhebenen Dokumente eingescannt oder per Email weiter geleitet und verarbeitet. Anfangs recht viel Aufwand bis man viele Korrespondenten hinterlegt hat, aber jetzt habe ich mich an den Workflow gewöhnt.

Link:https://github.com/jonaswinkler/paperless-ng (externer Link)

Teslamate

Teslamate ist eine Software um mittels Tesla API die Werte des Fahrzeuges auszulesen und in eine Datenbank zu speichern. Hiermit lassen sich hervorragend Langzeitstatistiken erstellen.

Eine Alternative wäreTronity (externer Link) , welche auch für viel anderen Hersteller von Elektroautos verfügbar ist.

Link:https://github.com/adriankumpf/teslamate (externer Link)

Home Assistant & Home Assistant Codeserver

Home Assistant sollte den meisten wohl bekannt sein: Eine Software zur Steuerung von Smart-Home Geräten. Home Assistant konzentriert sich darauf komplett offline funktionieren zu können und den Datenschutz als eine der wichtigsten Komponenten zu nehmen. Theoretisch könnte man auch Home Assistant als Homelab Dashboard nehmen, da sich hier auch viele Services integrieren lassen.
Der Code Server ist dazu Visual Studio Code im Browser um meine Konfiguration editieren zu können.

Link Home Assistant:https://www.home-assistant.io (externer Link)
Link Code Server:https://github.com/coder/code-server (externer Link)

Node-Red

Mittels Node-Red lassen sich Abläufe für Automatisierungen erstellen. Eine gute Ergänzung zu Home Assistant. Ich nutze es aber nur dafür um von einem Wechselrichter unser PV-Anlage die Daten via XML auszulesen und per MQTT weiter zu leiten.

Link:https://nodered.org (externer Link)

ZwaveJS2MQTT

Noch besitze ich einige ZWave Geräte. Diese werden mittels einem Aeotec Z-Wave Stick als Bridge ausgelesen und via dieser Software per MQTT übertragen. Home-Assistant kümmert sich dann um den Rest.

Link:https://github.com/zwave-js/zwavejs2mqtt (externer Link)

Jellyfin

Jellyfin ist ein Fork von Emby. Dieser wurde, wenn ich das recht in Erinnerung habe, erstellt weil Emby einen sehr merkwürdigen Weg der Datenverwaltung und Monetarisierung hatte. Mittlerweile erfreut sich Jellyfin immer größerer Beliebtheit und ist definitiv eine Alternative zu Plex.

Link:https://jellyfin.org (externer Link)

Lidarr / Radarr / Sonarr / Sabnzbd

Auf diese Produkte gehe ich nicht genauer ein. Wer sie googelt wird schon finden wofür sie sind. 😉

Navidrome

Diese Software stellt mir meinen Musikserver bereit und mittels Subsonic Protokoll sind damit auch verschiedene Clients Kompatibel. Ich habe ein paar andere Musikserver ausprobiert und bin jetzt bei Navidrome hängen geblieben. Ehrlich gesagt, ohne besonderen Grund. Läuft einfach.

Link:https://www.navidrome.org (externer Link)

Plex

Neben Kodi (wollte schon gerade xmbc schreiben 🙄) wohl der bekannteste Medienserver. Diesen nutze ich zum Teilen von Mediatheken. Jellyfin wird rein für mich verwendet. In einem älteren Beitrag habe ich auch beschrieben wie man einenlow-end Plex Server aufsetzen kann.

Link:https://www.plex.tv/de/ (externer Link)

Grafana

Die Mutter aller Visualisierungstools. Mit Grafana lässt sich so jede Datenquelle anzapfen und visualisieren. Entsprechend stellt sie mir diverse Informationen aus dem Prometheus Monitoring des Kubernetes Clusters bereit. Aber auch Teslamate visualisiert hiermit die gewonnenen Daten.

Link:https://grafana.com (externer Link)

Authentik

Authentik ist ein Single-Sign-On-Provider. Verschiedene Produkte lassen sich hieran anbinden um nicht immer einzelne Zugangsdaten pflegen zu müssen. Authentik hat auch die Möglichkeit verschiedene Quellen an Nutzerinformationen anzubinden (z. B. GitHub, Microsoft AAD, LDAP, etc)
Es ist sehr angenehm sich nur noch mit einem paar Zugangsdaten anmelden zu können. Auch Authentik bietet die Möglichkeit Links in einer Art Startseite zu sammeln. So fungiert Authentik auch fast als kleines Homelab Dashboard.

Link:https://goauthentik.io (externer Link)

Unifi

Die Controllersoftware meinerUbiquiti (externer Link) Unifi Geräte. Ohne diese lassen sich die ganzen Komponenten nicht konfigurieren.

Link:https://ui.com (externer Link)

Rook-Ceph

Mein Kubernetes Cluster braucht natürlich auch ein Speicher. Da ich mehrere Hosts verwende muss dieser Speicher natürlich allen Systemen bekannt sein. Ich setzte hierfürCeph (externer Link) als verteiltes Dateisystem ein. Rook-Ceph ist dabei die Implementation für Kubernetes um Ceph als Cluster Storage Interface (CSI) verwenden zu können.

Link:https://rook.io (externer Link)

UnRaid

Natürlich braucht ein Homelab auch ein NAS. Da dieses bei mir wirklich nur „kalte Daten“ speichern muss, habe ich mich für UnRaid entschieden. Zwar kostet die Software ein paar Dollar, allerdings lassen sich wie beimSynology (externer Link) SHR verschieden große Festplatten miteinander kombinieren. Bei dem Wust an 2, 3 und 4 TB HDDs sehr angenehm. Wird nur langsam mal Zeit neue Disks zu kaufen.

Link:https://unraid.net/de (externer Link)

opnSense

Vor ein paar Monaten habe ich meine Unifi USG verkauft. Nicht das sie schlecht war, aber für meinen Kubernetes Cluster wollte ich aufBGP (externer Link) setzen. Das wird so nicht offiziell unterstützt und auf einen nervigen weg über eingepflanzte json-Dateien habe ich keine Lust. OpnSense „gefällt“ mir besser als pfSense. Eine Featureentscheidung hat es hier nicht gegeben.

Link:https://opnsense.org (externer Link)

vzlogger

Eine sehr große Hassliebe! vzlogger ist ein Teil des Volkszähller-Projektes. Damit lassen sich Smart-Meter auslesen. Leider haben wir in Deutschland ja immer noch ein Problem mit dem Datenschutz, sodass seit Jahren diese Dinger verbaut werden, aber ohne zusätzlich Strom zu fressen sind sie zu nix zu gebrauchen.

Link:https://volkszaehler.org (externer Link)

Zigbee2MQTT

Ähnlich zu zwavejs2mqtt bietet mit zigbee2mqtt die Möglichkeit Zigbee-Geräte per MQTT mit Home Assistant verbinden zu können. Ich nutze hierfür dasRaspberry Pi (externer Link) Modul RaspBee II und verzichte somit auf sämtliche Herstellerbridges die mir Zigbee bereit stellen wrüden.

Link:https://www.zigbee2mqtt.io (externer Link)

PGAdmin

Meine Kenntnisse bei MySQL/MariaDB sind ganz okay. PostgresQL kann ich allerdings so gut wie gar nicht. Entsprechend habe ich hier ein Webinterface zur Verwaltung meines PostgresQL Servers. Die MySQL/MariaDB AlternativephpMyAdmin (externer Link) sollte ja auch jedem bekannt sein.

Link:https://www.pgadmin.org (externer Link)

Viele Menschen starten ihr Homelab mit ein oder zwei Programmen auf einem kleinen Rechner. Langsam aber sicher wird dieses dann ausgebaut und im Laufe der Zeit erweitert. Geht man weg von einemRaspberry Pi (externer Link) und wechselt zum Beispiel auf einen Intel NUC hat man viel Freiraum für neue Services.

Genau aus diesem Grund möchte ich dir als Anregung meine Top 10 Homelab Services aufzählen. Vielleicht ist ja noch ein wenig Inspiration für dich mit dabei.

Bevor du dein Homelab startest solltest du dir erst einmal Gedanken machen auf welcher Hardware du deine Dienste installieren möchtest. Am einfachsten startet man mit alter, vorhandener Hardware. Solltest du etwas stromspurenderes benötigten kann man mit einemRaspberry Pi (externer Link) starten. Auf Amazon gibt es diverse Sets die direkt alles in einem liefern. Das ist zwar etwas teurer, dafür musst du dich nicht um Einzelteile kümmern.

Eine Alternative die natürlich mehr Power haben, sind Intel NUCs. Diese sehr beliebten Minirechner sind von kleinen stromsparenden CPUs bis hin zu einem potenten Core i7! Wer direkt viel Freiraum haben, langfristig plant und dennoch wenig für Strom ausgaben möchte ist damit wohl am besten bedient.

Meine Top 10 Homelab Services

Natürlich sind diese Softwareprodukte in eine Reihenfolge gebracht worden. Allerdings ist es manchmal schwer diese auch dauerhaft so zu verargumentieren. Die Reihenfolge ändert sich natürlich immer ein wenig. Aber die Produkte an sich bleiben doch meist gleich. Also los gehts:

10 – FreshRSS

FreshRSS (externer Link) ist wie der Name schon verrät ein RSS Reader. Eigentlich ja nichts Besonderes zumal es ja viele Cloud-Dienste wie z. B. Feedly gibt, die genau das gleiche machen. Wir wären aber nicht im Homelab, wenn wir nicht versuchen würden, möglichst viele Dienste selbst bereitzustellen.

Mit FreshRSS kannst du über den Browser den RSS Feed deiner Lieblingsblogs und -webseiten lesen. Hoffentlich auch den von teqqy.de 😉

Ich nutze als mobilen Client unter iOS zudem nochReeder (externer Link) . Diese App hat eine direkte Integration für FreshRSS und macht so das Setup total einfach.

Paperless-NG (externer Link) ist ein DMS (Document Management System) und der Nachfolger des leider nicht mehr weiter entwickelten paperless. Viele Tutorials da draußen funktionieren auch weiterhin mit paperless-ng. Ein DMS hilft dir deinen Papierkram digital zu strukturieren und im Falle des Falles schnell wieder zu finden.

Im Laufe der Zeit habe ich verschiedene andere DMS Systeme ausprobiert. Das ebenfalls kostenfreie papermerge sowie das kostenpflichtige ecoDMS, um nur zwei der gefühlt unendlich langen Liste zu nennen.

8 – Hajimari

Davon wirst du bestimmt noch nichts gehört haben. Macht nichts, dafür bin ich ja da. Hajimari ist einDashboard . Aber im Gegensatz zu Dashboards wie Heimdall ist dies rein auf die Installation in einem Kubernetes Cluster spezialisiert. Hajimari verwendet die Ingress API, um automatisch die Anwendungen im Cluster darzustellen.

Zudem kann es noch mit weiteren Links zu Lieblingsseiten erweitert werden. Falls du kein Kubernetes einsetzt, empfehle ich dir Heimdall oder Organizr mal anzugucken. Zu beiden gibt es sogar auch ein Video auf meinemYouTube (externer Link) Kanal.

7 – Littlelink

Sicherlich auch ein Service von dem du noch nichts gehört hast.Littlelink (externer Link) ist eine Alternative zu Linktree, einer Onlineplattform um Links zu verschiedenen Webseiten zusammen zu fassen. Wenn du viel in sozialen Netzwerken unterwegs bist, hast du das sicherlich schon mal gesehen.

Littlelink wurde von dem YouTuber TechnoTim (Folgeempfehlung (externer Link) ) erstellt und kann natürlich auch via Docker installiert werden. Ein Beispiel kannst du dir beimir (externer Link) anschauen.

6 – Grafana

Im Laufe der Zeit sammeln sich verschiedene Metriken, Performance- und Statistikdaten im Homelab an. Sei es durch das Monitoring, die Heim-Automatisation oder einfach nur weil die intelligenten Steckdosen den Strom sauber messen sollen. Grafana ist hierbei eines der, wenn nicht das beste Tool, um diese Daten zu visualisieren. Einen guten Einsteig in Grafana habe auch als kleineTutorialserie (externer Link) auf YouTube veröffentlicht. Vielleicht ist das ja noch was für dich.

5 – Authentik

Bereits vor kurzem hatte ich einen Blogartikel veröffentlicht, wie man Proxmox an Authentik anbinden kann. Aber was ist Authentik eigentlich? Mit dieser Software kannst du eine zentrale Nutzerverwaltung für deine Homelab Dienste bereitstellen. So musst du nicht in jeder Anwendung einzelne Benutzeraccounts pflegen.

Das besondere an Authentik ist, dass es die Benutzer auch nicht selbst pflegen muss, sondern z. B. von GitHub, Google oder LDAP heranziehen kann. Dir stehen damit also viele Möglichkeiten offen.

Ich versuche mittlerweile, jede Software, die eine Schnittstelle zu OpenID, oAuth oder LDAP hat, mit Authentik bekannt zu machen, um mir die Pflege der Nutzeraccounts zu vereinfachen.

4 – Proxmox

Proxmox? Ja Proxmox. Eine gute Virtualisierungsplattform zu haben, ist für das Homelab äußerst praktisch. Es lassen sich schnell und einfach neue System hoch ziehen und neue Software und Tools ausprobieren. Die Möglichkeit neue Dinge zu lernen kann somit schier unendlich sein.

{% youtube Io7oOnmhpZs %}

3 – Jellyfin

Ich ware viele Jahre Plex Nutzer. Plex ist ein Netzwerkmediaplayer, um Filme, Serien oder Musik im Netzwerk zu streamen. Da die coolen Funktionen in Plex nur mit einem Plex Pass zu haben sind, welcher gebührenpflichtig ist, ist das für viele ein kleines Hindernis.

Weitere Platzhirsche sind noch Kodi und Emby. Kodi hat für mich persönlich den Nachteil, dass die ganze Intelligenz in Client am TV hängt, heißt der muss entsprechend die Power haben. Bei den anderen wird mögliche Transcodierleistung vom Server erwartet.

ZuJellyfin (externer Link) bin ich vor kurzem gewechselt, weil ich etwas neues ausprobieren wollte – und bin dort hängen geblieben. Es ist einfach eine richtig gute Software.

2 – blocky

Von dieser Software hast du sicherlich auch noch nichts gehört. PiHole oder AdGuard Home allerdings schon.Blocky (externer Link) ist eine weitere Alternative dazu. Ich setze eben diese ein, weil sie perfekt für einen Kubernetes Cluster gemacht ist: Leichtgewichtig, komplett via deployment zu konfigurieren und stabil.

Wer den Werbeblocker nicht in einem Containercluster bereit stellt, dem ist weiterhin aus meiner Sicht eher AdGuard als PiHole zu empfehlen. Ich verfolge zwar die Entwicklung von PiHole nicht mehr aktiv, war aber mit AdGuard einfach immer zufriedener.

1 – Home-Assistant

Sicherlich eine der wenigen Software in der Liste, die du auf jeden Fall kennst. Home-Assistant ist meine Software, um meine komplette Heimautomatisation zu steuern. Von smarten Glühbirnen über Tür- und Fenstersensoren, Luftbefeuchter bis hin zu Staubsaugern und vielem mehr wird hierüber durch verschiedene Automatisierungen gesteuert. Meine Konfiguration findet du dazu übrigens auch aufGitHub (externer Link) .

Home-Assistant nutze ich, seit dem ich vor ca. 4 Jahren von FHEM dorthin gewechselt bin. Mit FHEM wurde ich irgendwie nie wirklich warm und openHAB2… nunja… Es ist Java…

Sonstiges

Sicherlich vermisst du Dienste wie Passwortmanager oder Codeverwaltung? Das liegt daran, dass beide Services so wichtig sind, dass ich im Homelab nicht die notwendige Uptime dafür bereitstellen kann und möchte. Zwar gehört auch immer ein gewisses Stück Vertrauen in die Software, allerdings haben mich 1Password als Passwortmanager und GitHub als Codeverwaltung noch nie enttäuscht.

Zwischenzeitlich hatte ich beide Services sogar mal selbst gehostet, aber auf Grund der eben angesprochenen Problematik dann doch wieder einem Cloud-Service überlassen.

Im Februar diesen Jahres habe ich einen ersten Beitrag zu meinem kleinen k3s Homelab geschrieben. Seit dem ist echt viel passiert und vieles hat sich verändert und ist hinzu gekommen. Direkt von Anfang an gilt ein großer dank der k8s-at-home Community!

k3s homelab Hardware

Fangen wir wieder mit der Hardware an. Damals primär nur Raspberry Pis ist es jetzt ein Architekturmix geworden. Als Master laufen dreiRaspberry Pi (externer Link) 4 mit 4 GB RAM. Daetcd (externer Link) die SD-Karten zum Frühstück fressen würde, bin ich hier auf128 GB SSDs (externer Link) gewechselt die mittels einesUSB zu SATA Adapters (externer Link) angeschlossen sind.

Als Worker habe ich mir in den letzten Monaten gebrauchte Lenovo Thin Clients gekauft. Zwei davon sind mit 4-Kern Intel i5-6500T, 8 GB RAM, einer 128er SSD für das OS und einer 512 GB NMVe für ceph ausgestattet. Die zwei anderen mit einem Intel i3-6100T, 8 GB RAM und einer 128 GB SSD für das OS. Diese Hardware reicht völlig für ein k3s Homelab aus.

Software

Diese hat sich kaum geändert. Damals Ubuntu 20.04 LTS, heute Ubuntu 21.04 (non-LTS). Die Raspberry Pis haben natürlich die jeweilige 64bit Variante für ARM installiert bekommen.

Cluster-Ressourcen

CSI – Cluster Storage Interface

Longhorn (externer Link) habe ich den Rücken gekehrt. Für kleine Cluster ziemlich brauchbar. Sobald der aber etwas größer wird, bzw. viele Dateien verändert werden kam die Replikation nicht mehr hinterher. Entsprechend vielen häufiger Volumes aus und mussten aus dem sehr gut funktionierenden Backup wiederhergestellt werden.

Als CSI nutze ich mittlerweilerook-ceph. (externer Link) Ceph als unterliegendes verteiltes Dateisystem und rook als Tool um darauf zugreifen zu können. Einige in der Community verwenden auch einen externen Ceph Cluster, z. B. via Proxmox. Rook-ceph ist schön leichtgewichtig, schnell und zuverlässig!

Derzeit ist der Cluster leider „degraded“, weil meine virtuelle Node auf meinem Proxmox Host fehlt.

CNI – Cluster Network Interface

Als CNI benutze ich das default Netzwerk von k3s: flannel. Allerdings lege ich ein LoadBalancer noch oben drüber.

Damals gar nichts dazu geschrieben. Ich gehe mal davon aus das ich auch zu diesem Zeitpunkt bereitsMetalLB (externer Link) verwendet habe. MetalLB stellt mir IP-Adressen zur Verfügung damit externe Geräte auf bestimmte Dienste direkt zugreifen können, ohne Reverse Proxy.

Ingress Controller

Auch hier gab es einen Wechsel. Damals noch ingress-nginx (externer Link) werden heute sämtliche HTTPS Seiten mittelsTraefik (externer Link) publiziert.Traefik liefert mit allerdings nicht die Zertifikate, dies wird weiterhin vom cert-manager übernommen. Natürlich via Let’s encrypt.

Monitoring

Im Bereich Monitoring hat sich am Cluster nichts geändert. Weiterhin wird er kube-prometheus-stack verwendet. Auch wenn der etwas Ressourcenfressend ist, gibt es kaum eine andere Lösung. Prometheus selbst hält die Daten allerdings nur noch sechs Stunden vor. Anschließend werden sie in Thanos bereit gestellt. Grafana greift entsprechend direkt auf Thanos als auf Prometheus zu.

Benachrichtigt werde ich via Alert Manager in einem separatenDiscord (externer Link) -Server. Dieser schickt mittels Webhook entsprechende Informationen über Fehler und deren Behebungsstatus.

Was läuft in meinem k3s Homelab?

Eigentlich alles was ich im Homelab immer so laufen hatte. NAS und Firewall sind weiterhin separiert. Alles andere läuft als Container im Cluster. Ein paar Beispiele

• Home-Assistant (externer Link) incl.Mosquitto (externer Link) MQTT undzwavejs2mqtt (externer Link)
• Teslamate (externer Link) um die Daten unseres Model 3 abzufragen
• Paperless-NG (externer Link) als DMS
• FreshRSS (externer Link) als RSS Reader
• Jellyfin (externer Link) als Mediaplayer
• blocky (externer Link) als Netzwerk Werbeblocker
• u. v. m.

Deployment

Im Februar wollte ich noch nichts zum Deployment der Anwendungen und Container schreiben. Mittlerweile finde ich das Thema sehr interessant und wollte es ganz kurz vorstellen.

Ich verfolge mit dem k3s-homelab einen GitOps Ansatz. Heißt meine komplette Konfiguration aller Container und Dienste befindet sich in einemGitHub Repository (externer Link) . Allerdings nicht als einzelne Kind-Defintionen sondern alsHelm (externer Link) Datei. Sobald ich ein neuen commit im Main-Branch mache wird dies durchFluxCD (externer Link) von meinem Cluster gepullt und die Änderungen übernommen.

Ein Webhook benachrichtigt mich dann viaDiscord (externer Link) über entsprechende Änderungen oder Fehler.

Bei Fragen und Anregungen versuche ich dir natürlich gern zu helfen.

Ich dachte mir, dass ich mal ein paar Worte zu meinem mittlerweile angewachsenen Kubernetes Homelab schreibe. Nicht, dass das irgendwas weltbewegendes wäre, aber sicherlich für den einen oder anderen ein kleiner Denkanstoß oder Inspiration für eigenes.

Hardware

Hardware wird keine dedizierte eingesetzt. Ich habe auf meinem Proxmox Server vier virtuelle Maschinen erstellt. Dazu gesellen sich allerdings derzeit noch zweiRaspberry Pi (externer Link) 4 mit 4 GB RAM.

Software

Als Betriebssystem setze ich durchgehend auf Ubuntu 20.04 LTS. Bei den virtuellen Maschinen natürlich die amd64 und bei denRPi (externer Link) arm64 Variante.

Der Cluster selbst läuft mit Ranchersk3s (externer Link) anstatt eines vollen k8s.

Kubernetes Cluster

Allgemein

Der Cluster selbst besteht aus einem Master und fünf Worker. Ein Multimaster-Setup habe ich mir überlegt, allerdings für den Anfang verworfen. Auch wenn es mit k3s eigentlich ziemlich einfach gehen würde. Zumindest mit externer Datenbank.

Storage

Als Storage setze ich aufLonghorn (externer Link) . Longhorn, auch von Rancher, ist ein distributed block storage welches iSCSI im Hintergrund nutzt. Je Storage Node wird eine dedizierte Festplatte (so zumindest der empfohlene Weg) an den Cluster gereicht und alle Dateien werden entsprechend verteilt. Zwei Hosts sind hier das Minimum. Bei mir werden alle 4 virtuellen Maschinen dafür verwendet.

Ingress

In meinem kleinen k3s Tutorial habe ichTraefik (externer Link) als Ingress eingerichtet. Für meinen produktiven Cluster im Homelab allerdings setze ich aufNGINX (externer Link) . Es liegt einfach an der leichteren Konfiguration für Einsteiger. Traefik ist wie unter Docker sehr mächtig, allerdings hat mich das etwas überfordert, sodass ich mit dem leichteren Beginnen wollte.

Monitoring

Auch hier nutze ich den klassichen Weg und verwende denkube-prometheus-stack (externer Link) . Bohrte den allerdings noch mit etwasLoki (externer Link) auf. Loki ist ein Software um Logdateien aufzubereiten. Ähnlich wie man es vlt. vom Elastik Stack (ELK) kennt.

Ein Alerting via Alertmanager ist noch nicht im Einsatz. Dafür informiert mich Botkube über diverse Cluster-Ereignisse auf einen dedizierten Server.

Besonderheiten

Ich wollte von Anfang an nicht stur yaml-Dateien schreiben und diese mit kubectl in den Cluster jagen. Ich bin früh auf diek8s@home (externer Link) Community gestoßen die sich Rund um das Thema GitOps und Kubernetes im Homelab beschäftigen. Entsprechend wird mein Cluster auch komplett aus einemGitHub Repository (externer Link) gespeist. FluxCD zieht sich diese Daten und deployt sie im Cluster. Alles via Helm.

Das Problem ist noch, dass ich mich noch nicht um das Thema Secrets bemüht habe. Das steht für die nächste Zeit auf der Roadmap. Dann ist es auch möglich Tokens, Zertifikate und ähnliches aufGitHub (externer Link) zu speichern. Im können fast alle Dienste nur aus dem internen Netzwerk heraus erreicht werden.

Was hoste ich?

Ich würde diese Liste einfach mal nach Namespaces aufteilen. Ich liste allerdings nur weitere Software auf die nicht oben beschrieben sind.

home

• Home Assistant mit code-server
• Mosquitto
• Heimdall

network

• MetalLB
• cloudflare-ddns
• ntp

media

• Gaps
• Ombi
• Tautulli
• Plex

k3s ist eine schlanke Variante zum vollen Kubernetes (k8s) Stack. Derk3s (externer Link) Cluster lässt sich daher mit wenigen Schritten installieren und einrichten. Dieses Tutorial beschreibt dir wie du den k3s Cluster installieren kannst.

Voraussetzungen

Für dieses Tutorial gibt es ein paar Voraussetzungen:

• Mindestens zwei Linux Systeme (egal ob VM oderRaspberry Pi (externer Link) ) mit mind. 2 Kernen und 1 GB RAM
• Grundlegende Kenntnisse von Linux
• Die Fähigkeit Tutorials komplett zu lesen (entschuldige den Sarkasmus)

Vorbereitungen

Solltest du eine VM verwenden, musst du nichts weiter vorbereiten als dein System auf den aktuellen Stand zu patchen. Zudem wäre es empfehlenswert, wenn du feste IP-Adressen verwenden würdest. Andernfalls kannst du natürlich auch die Kommunikation via DNS machen, dann benötigst du aber ein zuverlässiges DNS!

Solltest du allerdings einenRaspberry Pi (externer Link) verwenden müssen wir noch etwas am boot Prozess einstellen. Und zwar erweitern wir die cmdline.txt Datei. Diese liegt bei Rasbian und Ubuntu (ja auch das gibts für denRPi (externer Link) ) unter verschiedenen Orten:

Rasbian

sudo vim /boot/cmdline.txt

Ubuntu

sudo vim /boot/firmware/cmdline.txt

Am Ende der Zeile fügen wir noch folgendes ein

cgroup_enable=1 cgroup_memory=1 cgroup_enable=memory

Solltest du das bei den Raspberry Pis nicht tun, wird k3s nicht starten!

k3s Cluster installieren

Master installieren

Fangen wir mir dem Master an. Dieser lässt sich quasi mit copy & paste von der k3s.io Webseite kopieren. Allerdings wollten wir ja die Installation ein wenig anpassen. Wir verwenden z. B. MetalLB als Cluster Load Balancer um IP Adressen aus dem normalen Netzbereich unseres Netzwerkes zu verwenden. Zudem bin ich ein Fan von Traefik. Zwar kommt der k3s Cluster im Standard schon mit Traefik daher, allerdings wollen wir die Funktion erweitern. Entsprechend müssen wir die Installation ein wenig abändern.

curl -sfL https://get.k3s.io | sh -s - --disable traefik --disable servicelb

Nach ein paar Augenblicken sollte der Cluster soweit sein. Wir kontrollieren das mit

kubectl get nodes

Und sollten eine Node sehen die den Status ready hat.

Agenten hinzufügen

Diesen Schritt wiederholst du entsprechend so oft wie viele Agenten du zu dem Cluster hinzufügen möchtest.

Allerdings benötigen wir als erstes deinen Token um die verschlüsselte Kommunikation zu erlauben. Diesen lesen wir wie folgt aus

cat /var/lib/rancher/k3s/server/node-token

Es erscheint eine lange Zeile aus Buchstaben und Zahlen z. B.

K10c8c26950c31536167a7a38f11979060f977cf33cfe10a5e7b130e057a8e1d4df::server:de0d941e347301d8ac112e4c2ef2826b

Natürlich sieht das bei dir anders aus, daher ist ein einfaches kopieren aller Befehle in diesem Tutorialnicht möglich.

Nun verbinden wir die Agenten mit dem Master

curl -sfL https://get.k3s.io | K3S_URL=https://{IP-Server}:6443 K3S_TOKEN={Token} sh -

Passe bitte die zwei Variablen in dem Befehl an deine Gegebenheiten an.

Auf dem Master führen wir nun den Befehl

kubectl get nodes --watch

aus. Nach ein paar Augenblicken sollte der Agent dort erscheinen und nach ein paar weiteren in den Status Ready wechseln.

Da jetzt der Cluster läuft, können wir uns um MetalLB kümmern.

MetalLB installieren

MetalLB ist wie gesagt ein LoadBalancer um Anfragen über den Cluster zu verteilen. Wir werden MetalLB als Layer2 LB verwenden. Alternativen für Menschen mit mehr Netzwerkkenntnissen wären z. B. noch BGP. Layer2 reicht aber für das Homelab und benötigt keine spezielle Konfiguration an Firewall und/oder Switchen.

Die Version des Programmes ändert sich natürlich fortlaufend. Entsprechend ist zu beachten, dass du in den Befehlen die Version auf den neusten Stand bringst. Am besten ist, du wirfst immer vorher ein Blick in die offizielleDokumentation (externer Link) .

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/metallb/metallb/v0.9.5/manifests/namespace.yaml
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/metallb/metallb/v0.9.5/manifests/metallb.yaml
# On first install only
kubectl create secret generic -n metallb-system memberlist --from-literal=secretkey="$(openssl rand -base64 128)"

Ein paar Sekunden später ist die Grundarbeit erledigt. Jetzt legen wir noch den IP-Bereich fest, den MetalLB zur Verfügung hat. Dazu erstellen wir uns eine kleine Datei

vim ConfigMap.yaml

und fügen folgenden Inhalt ein

---apiVersion:v1kind:ConfigMapmetadata:namespace:metallb-systemname:configdata:config:| address-pools: - name: default protocol: layer2 addresses: - 192.168.10.50-192.168.10.59

Den IP-Bereich unten passt du bitte so an, dass er bei dir passt!

Last but not leased benötigen wir noch einen reverse proxy. Wie immer bei mir: Traefik.

Traefik installieren

Für Traefik verwenden wir zwei sogenannte Manifest Dateien. Erste Datei:

vim CustomRessourceDefinition.yaml

Und da rein kommt folgender langer Inhalt

---apiVersion:apiextensions.k8s.io/v1beta1kind:CustomResourceDefinitionmetadata:name:ingressroutes.traefik.containo.usspec:group:traefik.containo.usversion:v1alpha1names:kind:IngressRouteplural:ingressroutessingular:ingressroutescope:Namespaced---apiVersion:apiextensions.k8s.io/v1beta1kind:CustomResourceDefinitionmetadata:name:middlewares.traefik.containo.usspec:group:traefik.containo.usversion:v1alpha1names:kind:Middlewareplural:middlewaressingular:middlewarescope:Namespaced---apiVersion:apiextensions.k8s.io/v1beta1kind:CustomResourceDefinitionmetadata:name:ingressroutetcps.traefik.containo.usspec:group:traefik.containo.usversion:v1alpha1names:kind:IngressRouteTCPplural:ingressroutetcpssingular:ingressroutetcpscope:Namespaced---apiVersion:apiextensions.k8s.io/v1beta1kind:CustomResourceDefinitionmetadata:name:ingressrouteudps.traefik.containo.usspec:group:traefik.containo.usversion:v1alpha1names:kind:IngressRouteUDPplural:ingressrouteudpssingular:ingressrouteudpscope:Namespaced---apiVersion:apiextensions.k8s.io/v1beta1kind:CustomResourceDefinitionmetadata:name:tlsoptions.traefik.containo.usspec:group:traefik.containo.usversion:v1alpha1names:kind:TLSOptionplural:tlsoptionssingular:tlsoptionscope:Namespaced---apiVersion:apiextensions.k8s.io/v1beta1kind:CustomResourceDefinitionmetadata:name:tlsstores.traefik.containo.usspec:group:traefik.containo.usversion:v1alpha1names:kind:TLSStoreplural:tlsstoressingular:tlsstorescope:Namespaced---apiVersion:apiextensions.k8s.io/v1beta1kind:CustomResourceDefinitionmetadata:name:traefikservices.traefik.containo.usspec:group:traefik.containo.usversion:v1alpha1names:kind:TraefikServiceplural:traefikservicessingular:traefikservicescope:Namespaced---kind:ClusterRoleapiVersion:rbac.authorization.k8s.io/v1beta1metadata:name:traefik-ingress-controllerrules:-apiGroups:-""resources:-services-endpoints-secretsverbs:-get-list-watch-apiGroups:-extensionsresources:-ingressesverbs:-get-list-watch-apiGroups:-extensionsresources:-ingresses/statusverbs:-update-apiGroups:-traefik.containo.usresources:-middlewares-ingressroutes-traefikservices-ingressroutetcps-ingressrouteudps-tlsoptions-tlsstoresverbs:-get-list-watch---kind:ClusterRoleBindingapiVersion:rbac.authorization.k8s.io/v1beta1metadata:name:traefik-ingress-controllerroleRef:apiGroup:rbac.authorization.k8s.iokind:ClusterRolename:traefik-ingress-controllersubjects:-kind:ServiceAccountname:traefik-ingress-controllernamespace:default

Hiermit werden alle benötigen Clusterweiten Ressourcen und Abhängigkeiten eingerichtet. Anschließend brauchen wir natürlich noch den Container selbst.

vim Deployment.yaml

mit folgendem Inhalt

---apiVersion:v1kind:Servicemetadata:name:traefikspec:ports:-protocol:TCPname:webport:80-protocol:TCPname:adminport:8080-protocol:TCPname:websecureport:443type:LoadBalancerselector:app:traefik---apiVersion:v1kind:ServiceAccountmetadata:namespace:kube-systemname:traefik-ingress-controller---apiVersion:apps/v1kind:Deploymentmetadata:namespace:kube-systemname:traefiklabels:app:traefikspec:replicas:1selector:matchLabels:app:traefiktemplate:metadata:labels:app:traefikspec:serviceAccountName:traefik-ingress-controllercontainers:-name:traefikimage:traefik:v2.3args:- --api.insecure- --accesslog- --entrypoints.web.Address=:80- --entrypoints.websecure.Address=:443- --providers.kubernetescrd- --certificatesresolvers.myresolver.acme.tlschallenge- --certificatesresolvers.myresolver.acme.email=mail@example.com- --certificatesresolvers.myresolver.acme.storage=acme.jsonports:-name:webcontainerPort:80-name:websecurecontainerPort:443-name:admincontainerPort:8080

Nach kurzer Zeit sollte der Container auch erscheinen und den Status Ready bekommen

kubectl get pods --watch

Als letztes kontrollieren wir noch ob Traefik auch eine IP-Adresse aus dem LoadBalancer Bereich erhalten hat

kubectl get svc

Hier sollten wir eine Zeile ähnlich zu dieser haben

NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
traefik LoadBalancer 10.43.43.165 192.168.10.50 80:32049/TCP,8080:31750/TCP,443:31764/TCP 18h

Jetzt kannst du beginnen entsprechende Workload auf deinen Cluster zu bringen. Allerdings derzeit nur mit lokalem Storage. In weiteren Beiträgen werde ich noch Storagemöglichkeiten beschreiben.