Skip to main content

Homelab Systemdokumentation

1. Übersicht

Dieses Dokument beschreibt die Hardware-Konfiguration und die logische Struktur des Homelab-Clusters, bestehend aus drei Raspberry Pi 4 Einheiten. Ein dedizierter Eingangsknoten (Reverse Proxy) leitet den Verkehr sicher an die Anwendungs-Nodes weiter. Alle Nodes sind für maximale Performance mit NVMe-Speicher ausgestattet.

2. Hardware-Komponenten

Node 01 (Entry / Proxy)

  • Modell: Raspberry Pi 4 Model B

  • Arbeitsspeicher: 4 GB LPDDR4-3200 SDRAM

  • Speicher: 300 GB NVMe SSD (via USB 3.0 Adapter)

  • Primäre Rolle: Eingangsknoten, Reverse Proxy (Nginx Proxy Manager), SSL-Terminierung via Let's Encrypt und Log-Storage.

Node 02 (Main Application Host)

  • Modell: Raspberry Pi 4 Model B

  • Arbeitsspeicher: 8 GB LPDDR4-3200 SDRAM

  • Speicher: 1 TB NVMe SSD (via USB 3.0 Adapter)

  • Primäre Rolle: Hosting der zentralen Webanwendungen (Nextcloud, Paperless-ngx). Die große NVMe bietet schnellen Zugriff auf die Dokumentendatenbank und Datei-Assets.

Node 03 (Monitoring & Smart Home)

  • Modell: Raspberry Pi 4 Model B

  • Arbeitsspeicher: 4 GB LPDDR4-3200 SDRAM

  • Speicher: 300 GB NVMe SSD (via USB 3.0 Adapter)

  • Primäre Rolle: Zentrale für Smart Home Steuerung und das systemweite Monitoring. Die NVMe ermöglicht schnelle Schreibvorgänge für Langzeit-Statistiken und Sensor-Logs.

3. Netzwerk-Konfiguration

Hostname IP-Adresse Betriebssystem Funktion

pi-proxy

192.168.1.xx

Raspberry Pi OS Lite

Reverse Proxy & Firewall

pi-app-web

192.168.1.xx

Raspberry Pi OS 64-bit

Nextcloud & Paperless-ngx

pi-smarthome

192.168.1.xx

Debian/Ubuntu oder HAOS

Home Assistant & Monitoring

4. Software & Dienste

Webanwendungen (Node 02)

  • Nextcloud: Zentrale Cloud für Dateien, Kontakte und Kalender.

  • Paperless-ngx: Dokumentenmanagement-System mit automatischer OCR-Texterkennung.

  • Datenbanken: PostgreSQL oder MariaDB (als Docker-Container).

  • Redis: In-Memory Cache zur Beschleunigung von Nextcloud.

Smart Home & Monitoring (Node 03)

  • Home Assistant: Zentrale Steuerung für IoT-Geräte, Automationen und Dashboards.

  • Zigbee2MQTT / Mosquitto: Protokoll-Bridge für Smart Home Sensoren (z.B. via Sonoff Dongle).

  • Grafana & Prometheus/InfluxDB: Visualisierung und Speicherung von Systemmetriken (CPU, RAM, Temperatur) aller Nodes.

  • Uptime Kuma: Überwachung der Erreichbarkeit aller Dienste auf Node 01 und 02.

Infrastruktur & Sicherheit

  • Reverse Proxy: Nginx Proxy Manager (verwaltet Weiterleitungen zu den Web-Apps).

  • Sicherheit: Fail2Ban (schützt vor Brute-Force auf Nextcloud/Proxy).

  • Container: Alle Dienste laufen isoliert via Docker Compose.

5. Wartung & Backup

  • Speicher-Management: NVMe-SSDs sollten via USB-C-Adapter angeschlossen sein, die UASP (USB Attached SCSI Protocol) unterstützen, um die volle Geschwindigkeit zu nutzen.

  • Backup-Strategie: * Automatisierter Dump der Datenbanken (Nextcloud/Paperless).

    • Full-Backups der Home Assistant Konfiguration (Google Drive oder lokal auf Node 02).

    • Inkrementelle Backups der NVMe-Inhalte auf einen externen Netzwerkspeicher (NAS).

  • Kühlung: Da NVMe-Adapter und der Pi 4 bei Last warm werden, wird ein Gehäuse mit guter Wärmeableitung (z.B. Argon ONE NVMe Case) empfohlen.

Back to top