Домашняя лаборатория с NanoBSD, APU2 и Kubernetes на Raspberry Pi — 0

Уже некоторое время я думал о создании домашней лаборатории (кластер Kubernetes) с доступом в интернет и из интернета, чтобы исследовать и практиковать интересные мне технологии, используя энергоэффективные компоненты, максимально устойчивые к отключениям питания (чтобы избежать повреждения накопителей). Для этого я задействовал оборудование, которое когда-то купил просто потому, что оно меня заинтересовало. Без лишних слов — вот схема сети, как в итоге выглядит эта лаборатория:

Для внутреннего маршрутизатора/МСЭ я использовал материнскую плату APU2 от pcengines. Главная особенность устройства — оно рассчитано как встраиваемая система: без подвижных частей вроде механических жёстких дисков, без слотов для модулей RAM и с пассивным охлаждением (вентилятор не нужен из‑за низкого энергопотребления). В сочетании с преимуществами проекта NanoBSD это делает плату удобной для такой сборки.

Материнская плата APU2 имеет следующие характеристики (среди прочих):

• 1 процессор AMD Embedded G series GX-412TC, 1 GHz quad Jaguar core with 64 bit 2MB L2 cache.
• 4 GB DRAM (распаяна на плате).
• 1 слот m-SATA.
• 3 порта Gigabit Ethernet.

В качестве накопителя использовался твердотельный диск mSATA, похожий на показанный ниже.

Используется коммутатор ProSAFE MS510TXPP. Я выбрал эту модель в первую очередь из‑за поддержки PoE+ (Power over Ethernet), что позволяет питать устройства Raspberry Pi 5 по сетевому кабелю (для плат Raspberry Pi нужно приобрести PoE HAT).

Коммутатор имеет следующие возможности:

Веб-управление со следующими функциями:

• VLANs: до 256 VLAN на основе портов, IEEE 802.1Q, Auto Voice VLAN и Auto Video VLAN.
• Статическая маршрутизация (Layer 3 Lite): до 32 статических маршрутов IPv4 и 32 IPv6, а также таблица ARP до 512 записей.
• Агрегация каналов / port trunking: совместимость с IEEE 802.3ad LACP (Link Aggregation Control Protocol).
• Quality of Service (QoS): приоритизация трафика по портам, IEEE 802.1p, DSCP, TCP/UDP и DiffServ с очередями WRR (Weighted Round Robin) или строгим приоритетом.
• Мониторинг: SNMP v1, v2c и v3, RMON (группы 1, 2, 3 и 9) и удалённый syslog.

Конфигурация портов (всего 10 портов):

• Стандартные Gigabit (1G): 4 порта RJ-45 (10M/100M/1G) с поддержкой PoE+.
• Multi-Gigabit (2.5G): 2 порта RJ-45 (100M/1G/2.5G) с PoE+ (IEEE 802.3bz / NBASE-T).
• Multi-Gigabit (5G): 2 порта RJ-45 (100M/1G/2.5G/5G) с PoE+ (IEEE 802.3bz / NBASE-T).
• Медный uplink 10G: 1 выделенный порт RJ-45 (100M/1G/2.5G/5G/10GBASE-T).
• Оптоволоконный uplink 10G SFP+: 1 выделенный порт SFP+ (1G/10GBASE-X SFP+).