Cluster Kubernetes Maison avec Mini PC Intel NUC

Table des matières

1. Introduction
2. Matériel nécessaire pour un cluster Kubernetes
3. Choix des mini PC Intel NUC
4. Configuration des mini PC Intel NUC
5. Installation d'un rack pour les mini PC Intel NUC
6. Configuration de la connexion à distance
7. Installation d'un système d'exploitation sur les mini PC Intel NUC
8. Installation de Kubernetes
9. Configuration des workloads sur Kubernetes
10. Test de la haute disponibilité

🖥️ Article

Introduction

Salut à tous ! Aujourd'hui, je vais vous parler de mon expérience en construisant mon propre cluster Kubernetes à la maison. Au fil des ans, j'ai eu l'occasion de gérer plusieurs clusters dans mon laboratoire domestique, mais cette fois-ci, j'ai décidé d'utiliser des mini PC Intel NUC de faible puissance pour héberger mon cluster Kubernetes. Dans cet article, je vais vous expliquer étape par étape comment j'ai configuré mon cluster et les choix que j'ai faits en ce qui concerne le matériel, l'installation du système d'exploitation et l'installation de Kubernetes. Commençons !

Matériel nécessaire pour un cluster Kubernetes

Avant de commencer, voici la liste du matériel que vous aurez besoin pour construire votre propre cluster Kubernetes avec des mini PC Intel NUC :

• 3 mini PC Intel NUC (de préférence avec un processeur Core i3, i5 ou i7)
• 64 Go de RAM pour chaque mini PC (pour une capacité suffisante pour exécuter vos workloads)
• 1 disque SSD de 1 To pour le système d'exploitation
• 1 SSD supplémentaire pour le stockage de Kubernetes
• Un rack pour stocker les mini PC Intel NUC (ou une simple étagère)
• Un commutateur HDMI pour connecter les mini PC Intel NUC au KVM Pi
• Un KVM Pi pour contrôler à distance les mini PC Intel NUC
• Un commutateur Ethernet pour connecter les mini PC Intel NUC au réseau
• Un PDU intelligent pour gérer l'alimentation des mini PC Intel NUC

Choix des mini PC Intel NUC

Les mini PC Intel NUC sont des appareils de petite taille, mesurant seulement 4x4 pouces, mais qui offrent des performances étonnantes grâce à leurs processeurs Core i3, i5 ou i7. J'ai choisi d'utiliser des mini PC Intel NUC pour leur faible consommation d'énergie et leur capacité à exécuter des workloads Kubernetes.

L'un des avantages des mini PC Intel NUC est leur capacité à être personnalisés en fonction de vos besoins. Pour mon cluster Kubernetes, j'ai opté pour des mini PC Intel NUC équipés d'un processeur Core i7, de 64 Go de RAM et de deux disques SSD (un pour le système d'exploitation et un pour le stockage de Kubernetes).

Configuration des mini PC Intel NUC

Une fois que j'ai reçu mes mini PC Intel NUC, j'ai procédé à leur configuration. J'ai installé la quantité maximale de RAM (soit 64 Go) sur chaque machine pour garantir une capacité suffisante pour exécuter mes workloads. J'ai également ajouté un disque SSD de 1 To pour le système d'exploitation et un SSD supplémentaire pour le stockage de Kubernetes. Ces disques SSD permettent d'obtenir des performances élevées et une latence réduite.

Installation d'un rack pour les mini PC Intel NUC

Une fois mes mini PC Intel NUC configurés, j'ai décidé de les placer dans un rack pour une meilleure organisation et une meilleure gestion des câbles. J'ai opté pour un rack de petite taille qui pouvait accueillir mes trois mini PC Intel NUC. L'avantage d'un rack est qu'il permet de maintenir les mini PC Intel NUC en place et offre également une gestion des câbles plus propre.

Pour mon cluster Kubernetes, j'ai choisi un kit de montage en rack fabriqué par la société MK1 Manufacturing, spécialisée dans les solutions de montage en rack pour les mini PC. Ce kit de montage en rack était facile à installer et offrait également une gestion des câbles pratique pour l'alimentation et le réseau.

Configuration de la connexion à distance

Une fois mes mini PC Intel NUC installés dans le rack, j'ai dû configurer la connexion à distance pour pouvoir les contrôler facilement. J'ai utilisé un KVM Pi pour connecter les mini PC Intel NUC à un commutateur HDMI et j'ai pu ainsi les contrôler à distance à l'Aide d'un seul clavier, souris et moniteur.

Pour pouvoir allumer les mini PC Intel NUC à distance, j'ai utilisé la fonctionnalité Wake-on-LAN (WoL), qui permet d'envoyer un paquet magique à partir de mon Pi KVM pour les réveiller. Si cette fonctionnalité ne fonctionne pas, j'ai également utilisé un PDU intelligent pour allumer ou éteindre les mini PC Intel NUC à distance.

Installation d'un système d'exploitation sur les mini PC Intel NUC

Une fois la connexion à distance configurée, j'ai dû installer un système d'exploitation sur chaque mini PC Intel NUC. J'ai opté pour Ubuntu Server, car j'Aime la simplicité de sa gestion et sa compatibilité avec le reste de mon infrastructure. J'ai également réservé des adresses IP statiques pour chaque mini PC Intel NUC et créé une entrée DNS pour faciliter leur gestion.

Installation de Kubernetes

Maintenant que les mini PC Intel NUC étaient prêts, je pouvais passer à l'installation de Kubernetes. J'ai choisi d'utiliser K3s, une version légère de Kubernetes, en raison de sa simplicité et de sa communauté active. Pour simplifier l'installation, j'ai utilisé un playbook Ansible que j'Avais déjà créé, qui a configuré un cluster Kubernetes haute disponibilité avec une API Kubernetes haute disponibilité et des équilibreurs de charge de service haute disponibilité.

Une fois la configuration terminée, j'ai vérifié que le cluster Kubernetes était opérationnel en utilisant la commande kubectl get nodes, qui m'a montré les trois mini PC Intel NUC connectés.

Configuration des workloads sur Kubernetes

Après avoir installé Kubernetes, j'ai pu commencer à déployer des workloads sur mon cluster. Pour tester la haute disponibilité, j'ai décidé de déployer un serveur web Nginx avec trois réplicas (un par mini PC Intel NUC). Grâce à une contrainte de topologie basée sur le nom d'hôte, les pods ont été répartis de manière équilibrée sur les trois mini PC Intel NUC, assurant ainsi la haute disponibilité.

J'ai également exposé le service Nginx sur un équilibreur de charge de type LoadBalancer fourni par K3s pour permettre l'accès au site web depuis l'extérieur du cluster.

Test de la haute disponibilité

Une fois les workloads déployés, j'ai voulu tester la haute disponibilité de mon cluster Kubernetes. J'ai commencé par vérifier que l'API Kubernetes restait accessible en effectuant une requête kubectl get nodes. Ensuite, j'ai ouvert le site web déployé avec Nginx et j'ai continué à le rafraîchir pour vérifier que le site restait accessible même en cas de perte d'un nœud du cluster.

Pour tester la haute disponibilité, j'ai éteint un des mini PC Intel NUC, et j'ai pu constater que l'API Kubernetes restait accessible et que le site web continuait de fonctionner correctement. En éteignant un deuxième mini PC Intel NUC, j'ai perdu l'accès à l'API Kubernetes et au site web. Cependant, en allumant à nouveau le mini PC Intel NUC précédemment éteint, j'ai pu constater que tout fonctionnait à nouveau, démontrant ainsi la haute disponibilité de mon cluster.

Conclusion

Voilà, vous savez maintenant comment j'ai construit mon propre cluster Kubernetes avec des mini PC Intel NUC. Ces petits appareils de faible puissance offrent des performances élevées et sont parfaits pour héberger des workloads Kubernetes. En utilisant un rack pour les mini PC Intel NUC, j'ai pu les organiser de manière efficace et bénéficier d'une gestion des câbles simplifiée. La mise en place de la connexion à distance et l'installation de Kubernetes ont été relativement simples et j'ai pu tester la haute disponibilité avec succès. J'espère que cet article vous a été utile et qu'il vous donnera des idées pour votre propre cluster Kubernetes. Bonne construction de cluster !

🔎 Faits saillants

• Les mini PC Intel NUC offrent des performances élevées malgré leur petite taille.
• La configuration d'un cluster Kubernetes avec des mini PC Intel NUC nécessite du matériel spécifique.
• Le rack mount pour les mini PC Intel NUC est recommandé pour une meilleure organisation et gestion des câbles.
• La connexion à distance des mini PC Intel NUC peut être réalisée avec un KVM Pi.
• La mise en place de Kubernetes peut être simplifiée en utilisant K3s et des playbooks Ansible.
• La haute disponibilité d'un cluster Kubernetes peut être testée en effectuant des tests de perte de nœud.

❓ FAQ

Q: Est-ce que les mini PC Intel NUC sont plus chers que les anciens ordinateurs de bureau de petite taille ? R: Oui, les mini PC Intel NUC ont tendance à être plus chers que les anciens ordinateurs de bureau de petite taille. Cependant, ils offrent des performances supérieures et une plus grande efficacité énergétique.

Q: Est-il possible d'ajouter plus de mini PC Intel NUC à mon cluster Kubernetes ? R: Oui, vous pouvez ajouter plus de mini PC Intel NUC à votre cluster Kubernetes en suivant les mêmes étapes de configuration et d'installation.

Q: Est-ce que tous les workloads peuvent être exécutés de manière hautement disponible sur Kubernetes ? R: Non, tous les workloads ne peuvent pas être exécutés de manière hautement disponible sur Kubernetes. Les workloads doivent être conçus pour être sans état, c'est-à-dire qu'ils ne doivent pas dépendre d'un stockage local ou d'une mémoire spécifique pour fonctionner correctement.

Q: Quelle est la consommation d'énergie des mini PC Intel NUC ? R: Les mini PC Intel NUC consomment généralement entre 15 et 25 watts.