Mon nouveau HomeLab DevOps

Se former aux méthodes actuels et aux outils DevOps est essentiel pour rester compétitif. Mon intérêt pour le développement de formations pratiques m'a conduit à la création d'un HomeLab dédié à l'apprentissage et à l'expérimentation. Cette série de guides vise à partager mon expérience dans la mise en place d'un HomeLab, en explorant des outils tels que Packer, Ansible, Terraform et bien d'autres, offrant ainsi une ressource précieuse pour ceux qui cherchent à emprunter un chemin similaire.

Pourquoi un HomeLab ?

Un HomeLab offre une plateforme incomparable pour l'apprentissage et l'expérimentation dans le domaine du DevOps. En développant un environnement personnel dédié, j'ai pu me plonger dans la pratique des méthodes et des outils sans les contraintes d'un environnement de production. Cela m'a permis de tester des configurations, de déployer des applications et d'automatiser des processus dans un cadre où l'échec n'entraîne pas de conséquences critiques.

La valeur d'un HomeLab réside dans sa flexibilité. Je peux créer et détruire des environnements à volonté, expérimenter avec différentes stacks technologiques et apprendre de mes erreurs sans pression. C'est également un excellent moyen de rester à jour avec les dernières tendances et innovations du secteur. Par exemple, en intégrant des outils comme Packer pour construire des images de VM ou Kubernetes pour l'orchestration de conteneurs, je peux directement appliquer les connaissances acquises à des projets réels, améliorant ainsi mon expertise et ma valeur sur le marché du travail.

De plus, construire un HomeLab est un projet en soi, qui enseigne des compétences précieuses en gestion de projet, en recherche et en résolution de problèmes. Choisir le matériel, configurer les réseaux et sécuriser l'environnement sont des tâches qui renforcent une compréhension globale du fonctionnement des systèmes informatiques.

En somme, construire un HomeLab est bien plus qu'un simple passe-temps pour les passionnés de technologie. C'est un investissement dans le développement professionnel et personnel, offrant une plateforme pratique pour apprendre, innover et évoluer dans le domaine du DevOps.

Choisir le matériel pour votre HomeLab

Lors de la configuration d'un HomeLab, le choix du matériel est crucial. Il détermine non seulement la performance et l'efficacité de votre environnement d'apprentissage, mais aussi sa capacité à évoluer avec vos besoins. Dans mon expérience, plusieurs critères doivent guider ce choix : le budget, la performance, la consommation énergétique et l'espace disponible.

Budget : Définir un budget clair est la première étape. Un HomeLab peut être initié avec un investissement minimal, en utilisant par exemple de vieux équipements informatiques que vous possédez déjà. Cependant, pour exploiter certaines technologies avancées comme la virtualisation ou les conteneurs, un matériel plus récent et plus performant peut être nécessaire.

Performance : La performance est essentielle pour un HomeLab destiné au DevOps. Vous aurez besoin de processeurs capables de gérer la virtualisation efficacement, de quantités suffisantes de RAM pour exécuter plusieurs machines virtuelles ou conteneurs simultanément et d'un stockage rapide et fiable, idéalement SSD, pour des temps de réponse et des transferts de données accélérés.

Consommation énergétique : La consommation énergétique est un facteur souvent sous-estimé. Opter pour des équipements écoénergétiques peut réduire considérablement la facture d'électricité, surtout si votre HomeLab est opérationnel 24/7. Des solutions comme les mini-PC ou les Raspberry Pi sont à considérer pour leur faible consommation.

Espace disponible : L'espace dont vous disposez peut également influencer votre choix de matériel. Les mini-PC, par exemple, offrent une excellente puissance dans un format compact, idéal pour les espaces restreints. En revanche, si l'espace le permet, monter un rack avec plusieurs serveurs peut s'avérer bénéfique pour simuler des environnements plus complexes.

Dans mon cas, j'ai opté pour trio de mini-PC et d'un NAS à deux disques pour le stockage centralisé. Les mini-PC me permettent de déployer diverses applications dans des VM, tandis que le NAS sert à la fois de stockage pour mes données et de système de sauvegarde. Cette configuration offre un bon équilibre entre performance, consommation énergétique et flexibilité, me permettant d'expérimenter avec une large gamme d'outils DevOps.

Pour vous aider, j'ai écrit ce guide pour choisir vos équipements.

Installation et configuration de l'environnement

Après avoir sélectionné le matériel, l'étape suivante dans la mise en place d'un HomeLab pour le DevOps est l'installation et la configuration de l'environnement de base. Cette phase est importante, car elle pose les fondations sur lesquelles reposent tous les apprentissages et expérimentations futurs. Je vais partager comment j'ai abordé cette étape, en mettant l'accent sur les systèmes d'exploitation, la virtualisation et les premières configurations.

Choix du système d'exploitation : Le système d'exploitation (OS) sert de plateforme pour exécuter tous les outils et applications. Pour un HomeLab orienté DevOps, je recommande un OS basé sur Linux pour sa flexibilité, sa robustesse et son large support de la virtualisation et des conteneurs. Personnellement, j'ai opté pour Debian en raison de sa vaste communauté, de sa documentation abondante et de sa compatibilité avec la plupart des outils DevOps.

Virtualisation : La virtualisation est une compétence fondamentale en DevOps, permettant de créer et gérer des machines virtuelles (VM) pour tester différentes configurations et applications. J'ai choisi Proxmox pour les premières expériences, en raison de sa facilité d'utilisation.

Configuration réseau : Un réseau bien configuré est essentiel pour un HomeLab. Cela inclut la configuration d'adresses IP statiques pour les machines importantes, la mise en place d'un DNS local pour la résolution de noms.. J'ai également configuré un VPN pour accéder à mon HomeLab de manière sécurisée depuis l'extérieur.

Automatisation : Dès le début, j'ai utilisé Ansible pour automatiser les installations. Cela m'a non seulement fait gagner du temps, mais m'a aussi aidé à pratiquer, un outil d'automatisation très utilisé en DevOps.

En résumé, l'installation et la configuration de l'environnement de votre HomeLab est une étape où la planification rencontre la pratique. Chaque décision doit être prise avec un œil sur l'objectif d'apprentissage et de développement des compétences en DevOps.

Construction d'une machine de rebonds

Dans mon HomeLab DevOps, j'ai décidé de monter une machine qui servirait à la fois de machine de rebonds, c'est-à-dire un point d'accès sécurisé à mon réseau privé depuis l'extérieur et de plateforme pour exécuter mes scripts d'Infrastructure as Code (IaC). Pour cela, j'ai choisi un mini-PC à base d'Intel N97, une option très économique qui offre néanmoins les performances nécessaires pour ces tâches.

Le choix de ce mini-PC s'est basé sur plusieurs critères : sa faible consommation énergétique, sa taille compacte permettant de l'intégrer facilement dans n'importe quel espace de travail et sa capacité à exécuter Linux sans problèmes, ce qui est essentiel pour les outils IaC que j'utilise, tels que Terraform et Ansible.

La première étape a été d'installer Debian 12, choisissant ainsi un système léger mais puissant. J'ai juste installé OpenSSH pour permettre un accès sécurisé via une clé SSH, en m'assurant de bien sécuriser la machine avec un accès limité aux seules IP connues.

Sur cette machine, j'ai installé l'ensemble des outils DevOps comme Terraform et Ansible. Terraform me permet de décrire de manière déclarative l'infrastructure que je souhaite déployer sur mon serveur proxmox, tandis qu'Ansible sert à configurer et gérer ces environnements. Utiliser une machine dédiée pour ces tâches offre plusieurs avantages : cela centralise l'exécution et le stockage des scripts d'IaC, renforce la sécurité en limitant l'accès aux outils d'administration, et simplifie la gestion des credentials et des configurations sensibles.

Dans un prochain guide, je partagerai le code qui m'a permis de configurer cet environnent.

Mise en place de la virtualisation

Pour agrandir mon HomeLab DevOps et explorer des configurations plus avancées, j'ai décidé d'utiliser Proxmox VE pour la virtualisation. Le choix du matériel s'est porté sur un MiniSForum NAB6, principalement en raison de son nombre élevé de cœurs Intel et de la présence de deux cartes réseau, ce qui est idéal pour une utilisation en tant que serveur de virtualisation et de conteneurisation.

Pourquoi le MiniSForum NAB6 ? La configuration matérielle du NAB6 le rend particulièrement adapté pour un serveur Proxmox. Les multiples cœurs permettent d'exécuter plusieurs machines virtuelles et conteneurs avec une allocation efficace des ressources, tandis que les deux cartes réseau facilitent la segmentation du trafic réseau pour plus de sécurité et de performance. De plus, sa taille compacte et sa consommation d'énergie modérée complètent parfaitement les besoins d'un HomeLab.

Installation de Proxmox VE : Proxmox VE est une plateforme de gestion de virtualisation open-source qui permet de déployer et de gérer des machines virtuelles (VM) et des conteneurs Linux (LXC). Après avoir installé debian sur le mini-pc, j'ai décidé d'automatiser l'installation de Proxmox avec Ansible. Une fois en place, ma première mission a été de créé une image de VM avec Packer, pour créer ensuite des stacks avec Terraform. Terraform, car il permet de gérer l'infrastructure sous-jacente de manière déclarative, en codifiant la configuration de Proxmox et en facilitant le déploiement et la destruction des ressources virtuelles en cas de besoin.

Exemple de workflow : Voici un workflow typique que j'utilise dans mon HomeLab :

1. Création d'image avec Packer : Je définis une configuration Packer pour créer une image Ubuntu avec les préconfigurations nécessaires.
2. Déploiement de l'image avec Terraform : J'utilise Terraform pour automatiser le déploiement de l'image sur une VM dans Proxmox.
3. Configuration post-déploiement avec Ansible : Après le déploiement, Ansible configure la VM, installe les logiciels requis et applique les configurations de sécurité.

packer build ubuntu.pkr.hcl
terraform apply
ansible-playbook -i inventory/inventaire.yml vault.yml

Mise en place d'un cluster Kubernetes Vanilla

Pour élargir mes compétences en orchestration de conteneurs et me préparer à la certification Certified Kubernetes Application Developer (CKAD), j'ai décidé d'ajouter un second nœud Proxmox à mon HomeLab DevOps. L'objectif était de créer plusieurs machines virtuelles (VM) pour monter des clusters Kubernetes "vanilla", c'est-à-dire des clusters Kubernetes configurés manuellement sans l'utilisation de distributions simplifiées comme Minikube ou k3s. Ce choix s'est avéré être le meilleur pour une compréhension approfondie de Kubernetes, essentielle pour réussir la certification CKAD.

Choix du matériel : Pour ce second nœud, j'ai opté pour un mini PC équipé de 4 cœurs, ce qui me permet d'allouer suffisamment de ressources à chaque VM du cluster Kubernetes. Cette puissance de calcul est nécessaire pour exécuter simultanément les composants du cluster, tels que les nœuds maîtres, les nœuds de travail et les divers services Kubernetes, tout en maintenant une performance optimale.

Configuration du nœud Proxmox : Après avoir installé Proxmox sur ce mini PC, j'ai commencé par créer plusieurs VMs Linux. Sur ces VMs, j'ai installé les composants nécessaires à Kubernetes comme, kubeadm et kubectl pour la gestion du cluster.

Pratique pour la certification CKAD : Monter des clusters Kubernetes vanilla m'a permis de pratiquer des scénarios réels que je pourrais rencontrer lors de l'examen CKAD. J'ai pu expérimenter avec la création et la gestion de pods, services, déploiements et autres ressources Kubernetes, ainsi que pratiquer la résolution de problèmes courants dans un environnement de cluster.

Mise en Place d'une Stack d'Observabilité

Pour compléter mon HomeLab DevOps et obtenir une visibilité sur les performances de mes clusters Kubernetes ainsi que sur les divers services tournant sur mon infrastructure, j'ai décidé de mettre en place une stack de monitoring composée de Prometheus pour la collecte de métriques et de Grafana pour la visualisation. La complexité et les besoins en ressources de cette solution de monitoring jusitifie l'acquisition d'un nouveau mini-PC dédié à cette tâche.

Choix du matériel : Conscient de l'importance d'avoir un système de monitoring performant et fiable, j'ai opté pour un mini-PC avec une configuration robuste, incluant un processeur à 8 cœurs et suffisamment de RAM pour gérer la charge de travail imposée par Prometheus et Grafana. Ce nouveau mini-PC me permettra non seulement de centraliser la collecte et l'analyse des métriques mais aussi d'assurer une surveillance continue sans impacter les performances des autres machines de mon HomeLab.

Conclusion

La mise en place et l'évolution de mon HomeLab DevOps, avec l'intégration d'outils tels que Proxmox, Kubernetes, Prometheus, Grafana et bien d'autres, ont marqué un tournant dans ma carrière professionnelle. En partageant mon expérience et mes projets, j'ai non seulement pu consolider mes connaissances techniques, mais également démontrer ma capacité à innover et à résoudre des problèmes complexes. Ces compétences sont hautement valorisées dans le domaine du DevOps et ont considérablement accru ma valeur sur le marché du travail.

Gains professionnels : La pratique régulière dans mon HomeLab m'a permis de maîtriser des technologies clés et des méthodologies essentielles en DevOps, me rendant ainsi plus compétent et confiant dans mes fonctions professionnelles. Meme si je n'ai jamais passer la certification CKAD, la pratique intensive sur des clusters Kubernetes vanilla, en est un exemple concret. Elle m'a ouvert des portes pour des opportunités de carrière plus avancées.

Partage de connaissances : En documentant et en partageant mes expériences et mes projets de HomeLab sur ce blog et les réseaux sociaux, j'ai pu contribuer à la communauté DevOps. Cela m'a permis de me connecter avec d'autres professionnels du secteur, d'échanger des idées, de recevoir des conseils et de rester à jour avec les dernières tendances et technologies.

Développement de soft skills : Au-delà des compétences techniques, la gestion de mon HomeLab a développé des compétences transversales telles que la gestion de projet, la résolution de problèmes et la capacité d'apprentissage autonome. Ces soft skills sont essentielles dans le domaine du DevOps, où il faut souvent naviguer dans des environnements complexes et en évolution rapide.

Perspectives d'avenir : Mon expérience avec le HomeLab continue de façonner ma carrière en DevOps, m'ouvrant à de nouvelles technologies et méthodologies. Elle me motive à poursuivre mon apprentissage et à explorer de nouvelles façons d'optimiser les processus de développement et d'opération.

En conclusion, mon HomeLab DevOps n'est pas seulement un projet personnel; c'est un investissement dans mon avenir professionnel. Il m'a permis de gagner en compétence, en visibilité et en confiance, des atouts indispensables pour toute personne souhaitant exceller dans le domaine du DevOps. Je suis convaincu que la clé du succès réside dans la pratique continue, le partage des connaissances et l'engagement envers l'apprentissage et l'innovation.

Bientôt la suite avec toutes les étapes décrites ci-dessus.