homelab - 1. 总体规划

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前言

最近家里 HomeLab 的基础设施暂时算是施工完毕，在此总结一下折腾的过程，一来是回顾、总结经验，二来也是给对 HomeLab 感兴趣的大伙儿提供一个可供参考的思路。

由于内容较多（加入了一些背景知识和俺在做 trade-off 时的考量），且部分内容尚未搭建完成，俺打算做成系列的形式分享出来。

这里简要介绍一下本篇的主要内容：

成文时仅附上当前章节的简介

1. 总体规划
   • 折腾 HomeLab 时的一些学习经验和架构设计，包括
     • 为什么要搭建 HomeLab
     • 硬件选择
     • 虚拟化环境选择
2. 环境准备
   • 虚拟化环境安装
   • 虚拟机配置
3. 虚拟化环境选择 合并至【1. 总体规划】篇
4. 宿主机配置 合并至【2. 环境准备】篇
5. 虚拟机配置 合并至【2. 环境准备】篇

至于什么是 HomeLab，这里俺摘录一位国外网友的总结，言简意赅：

Homelab is a laboratory at home where you can self-host, experiment with new technologies, practice for certifications, and so on.

-- Khue's Homelab

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参考链接：

1. 装在笔记本里的私有云环境：准备篇 - 苏洋博客
2. HomeLab 玩法简单分享 | Stdio's Blog

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基本原则

首先来谈谈一些基础要求，这些是开始搞 HomeLab 的底线（个人意见，不同意的不用举手，你对）

1. 拒绝 All in One，拒绝 All in One，拒绝 All in One
   • 重要的事说三遍，牢记 All in One = All in Boom
2. 使用虚拟化底层，充分利用硬件资源
   • 这条乍看之下和上一条是矛盾的，其实不然，后文会详细说明
   • 是下一条的基础
3. 扩展能力要强，体现在：
   • 各资源之间充分解耦
     • 软件资源 - 服务解耦，单个服务只做自己的事，通过各种协议交互，而不是单个服务负责很多方面
     • 硬件资源 - 硬件解耦，单个硬件设备只承担自己的功能，不承担其他硬件的功能

下面来展开谈谈。

1. 拒绝 All in One

此处的 All in one 指的是单机单系统，部署了多套应用 / 运行时的场景，比如 张大妈 上一搜 NAS 出来很多的基于群晖 / OpenWrt 各种版本甚至还有 Win 的。。。

• 单点故障，一炸全炸
• 扩展能力弱，整套系统的瓶颈过于明显，想升级基本只能升级单台机器的配置
• 待补充

2. 充分利用硬件资源

俺这里的拒绝 All in One 指的是拒绝【单个系统承载多个服务】，而不是简单的指不要【单个硬件系统承载多个服务】

• 只要利用好虚拟机和容器这两大资源隔离的利器，再结合第三点 todo

3. 扩展能力

现阶段物质条件不充分，注定了这是个时间跨度以年为单位的长期工程，如果扩展性不足，那么后续每次升级时的沉没成本会很高

• 只能更换现有硬件而不是添置新硬件 -> 金钱成本
• 重新部署应用而不是水平扩容 -> 时间和精力成本

而这些问题，只要做到了前两点，是能够相当程度上规避的，比如：

• 如果系统架构支持水平扩容，可以简单的添置硬件即可消除系统瓶颈，而不是只能用新的更强的硬件来替换现有的硬件 -> 节约金钱成本
• 如果在系统初始化阶段就使用了虚拟化 / 容器方案，因为各种原因，需要重装或更换系统，或需要升级 / 卸载 / 重新部署应用时，那么迁移过程会非常平稳快速 -> 节约时间和精力成本
• ...

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• 资源隔离
  • 硬件资源
  • 软件资源
• 弹性伸缩