Oversikt av Prosjektet

Dette prosjektet demonstrerer oppsett og implementering av en Kubernetes-cluster ved hjelp av 5 Raspberry Pi-enheter. Hovedmålet er å etablere en fungerende cluster hvor en Raspberry Pi 4 fungerer som både brannmur og Kubernetes master, mens de resterende enhetene opererer som worker nodes.

Hovedmål

• Etablere en funksjonell Kubernetes-cluster

• Implementere lastbalansering for en webtjeneste

• Utføre ytelsestesting under høy belastning

Systemarkitektur

• Master Node (Raspberry Pi 4)

  • Fungerer som brannmur

  • Kubernetes control plane

  • Håndterer cluster-orchestrering

• Worker Nodes (2x Raspberry Pi)

  • Kjører containers

  • Håndterer applikasjonsbelastning

  • Skalerer etter behov

Teknisk Spesifikasjon

Maskinvare

• 1x Raspberry Pi 4 (Master)

• 2x Raspberry Pi (Workers)

• Nettverksswitch

• Ethernet-kabler

• Strømforsyninger

Programvare

• Raspberry Pi OS

• Kubernetes (K3S)

• SSH for fjernadministrasjon

• Ytelsestestverktøy (oha)

Implementeringsplan

Fase 1: Grunnoppsett

1. Installasjon av operativsystemer

2. SSH-konfigurasjon

3. Nettverksoppsett med statiske IP-er

Fase 2: Kubernetes Implementering

1. Installasjon av valgt Kubernetes-distribusjon

2. Konfigurasjon av master node

3. Tilkobling av worker nodes

Fase 3: Applikasjonsdeployment

1. Oppsett av test-webapplikasjon

2. Konfigurasjon av lastbalansering

3. Ytelsestesting og optimalisering

Risikovurdering

Risiko	Beskrivelse	Tiltak
Utstyrsmangel	Begrenset tilgang på Raspberry Pi-enheter	Forhåndsbestille/reservere utstyr
Konfigurasjonsfeil	Feil i nettverks- eller brannmuroppsett	Grundig testing og dokumentasjon av konfigurasjoner
Ytelsesutfordringer	Begrensninger i håndtering av høy last	Implementere god overvåking og skalering

Ytelsestesting

Testmetodikk

• Bruk av oha for belastningstesting

• Måling av responstider

• Analyse av ressursbruk

• Evaluering av lastbalansering

Målepunkter

• Responstid under normal last

• Maksimal samtidig belastning

• Skaleringseffektivitet

• Ressursforbruk per node

Milepæler

1

Undersøkelse av teknologier

Jeg vil undersøke ulike måter å utføre prosjektet på, inkludert å se YouTube-videoer som omhandler lignende prosjekter, og lese relevante artikler som gir veiledning for oppsett av Kubernetes på Raspberry Pi.

2

Låne utstyr

Låne Raspberry Pi-er, switch, kabler og annet nødvendig utstyr.

3

Operativsystem og SSH-oppsett

Installere operativsystemet på Raspberry Pi-ene og sette opp SSH for å jobbe hjemmefra.

4

Nettverksoppsett

Koble til switch og kabler, og sette opp en brannmur på Pi4-enheten som skal fungere som master i clusteret.

5

Programvareinstallasjon

Installere nødvendig programvare på både master og slave enhetene. Dette inkluderer valg av Kubernetes-løsning som kan være Microk8s, K3s eller vanlig Kubernetes (K8s).

6

Implementering av prosjekt

Legge til et enkelt prosjekt på serveren, enten en eksisterende applikasjon eller utvikle en egen API eller nettside for Pi-racken.

7

Testing av ytelse

Jeg vil bruke verktøy som oha eller lignende for å sende tusenvis av forespørsler til serveren, og analysere ytelsen for å se hvordan systemet håndterer belastning og fordeling av forespørsler.