# Případová studie: Proxmox VE demo cluster (3× node, Ceph, HA)

## 1. Zadání a parametry

| Parametr | Hodnota |
|----------|---------|
| Počet hostů | 3 |
| Účel | demo, učení, vývoj |
| Hypervisor | Proxmox VE (free) |
| Rozpočet | low-cost (~$10 000–$15 000) |
| Storage | Ceph (HCI) |
| HA | ano |
| Lokalita | 1 rack, běžná kancelářská místnost |

---

## 2. Serverová sestava

Vychází z kombinace **varianty Mini** (2–3 hosty, single-socket) a **čistě Ceph varianty** dle SERVER-CONFIG.md. Každý ze 3 nodů je identický.

### 2.1 Konfigurace jednoho nodu

| Komponenta | Specifikace | Zdůvodnění |
|------------|-------------|------------|
| **CPU** | 1× AMD EPYC 9224 (24C/48T, 200 W TDP) nebo Intel Xeon 5418Y (16C/32T) | SERVER-CONFIG.md: "Čistě Ceph varianta: CPU 1× EPYC 9224–9334 (12–24C)". Ceph vyžaduje 1–2 jádra na OSD; při 3 OSD + Proxmox + VM je 12+ jader minimum. |
| **RAM** | 128 GB DDR5-4800 (4× 32 GB RDIMM, 1DPC) | SERVER-CONFIG.md: "RAM 128–256 GB" pro Ceph variantu. 128 GB dostačuje pro demo; 4–8 GB na OSD + OS + lehké VM. |
| **OS disk** | 2× 240 GB SATA SSD, RAID 1 (HW řadič v HBA režimu nebo SW mdadm) | "OS: 2× SATA SSD RAID 1" dle Ceph varianty. |
| **Ceph OSD** | 3× 960 GB SATA SSD (HBA/IT mode, žádný HW RAID) | "Ceph OSD: 4–8× NVMe/SATA SSD (RAW, HBA mode)". Pro demo snižujeme na 3 OSD/node. Celkem 9 OSD v clusteru. |
| **NIC** | 2× dual-port 10 GbE SFP+ (celkem 4× 10 GbE) | "Network: 2× 25 GbE public + 2× 25 GbE cluster". Pro low-cost volíme 10 GbE (SFP+), koncept zůstává stejný. |
| **BMC** | 1× 1 GbE (iDRAC / iLO / IPMI) | Standardní management port, CONNECTIVITY.md. |
| **Form factor** | 1U rack server (Dell R660, HPE DL360 Gen11, nebo Supermicro) | Rack 19", vhodný do 1U. |

### 2.2 Zdůvodnění CPU volby

KB uvádí pro Mini variantu "1× EPYC 4124 (4C) nebo Xeon E-2400". Pro Ceph je však 4 jader málo (OSD + Proxmox + VM). Proto volíme EPYC 9224 (24C) / Xeon 5418Y (16C), což odpovídá Ceph variantě v SERVER-CONFIG.md. Cena je vyšší, ale cluster je funkční i pro reálné testování.

---

## 3. Storage varianta — Ceph

### 3.1 Topologie

```
3× Proxmox node ─── každý 3× OSD (SATA SSD)
                        │
                   Ceph cluster
                        │
              ┌─────────┼─────────┐
             3× MON    3× MGR    9× OSD
```

### 3.2 Konfigurace Ceph

| Parametr | Hodnota | Poznámka |
|----------|---------|----------|
| Replikace | 3 (size = 3, min_size = 2) | Standard dle STORAGE.md |
| Failure domain | host | CRUSH: replikace napříč nodem |
| Raw kapacita | 9 × 960 GB ≈ 8.6 TB | |
| Usable kapacita | ~2.9 TB (8.6 / 3) | Dostačující pro demo |
| OSD backend | BlueStore | Výchozí v Cephu, doporučeno |
| MON kvórum | 3 (1 per node) | Minimální pro HA |
| Cache | RAM (BlueStore cache) | 1–2 GB per OSD |
| Síť public | 2× 10 GbE LACP | VM traffic + Ceph frontend |
| Síť cluster | 2× 10 GbE LACP | Ceph backend replikace |
| MTU | 9000 (jumbo frames) | Doporučeno dle NETWORKING.md |

### 3.3 Storage layout na disku

```
/dev/sda         240 GB     OS (RAID 1, mirror s /dev/sdb)
/dev/sdc         960 GB     OSD.0 (RAW, BlueStore)
/dev/sdd         960 GB     OSD.1 (RAW, BlueStore)
/dev/sde         960 GB     OSD.2 (RAW, BlueStore)
```

### 3.4 Ceph pool design

| Pool | PG count | Replikace | Účel |
|------|----------|-----------|-------|
| vms | 128 | 3× | VM disky (RBD) |
| data | 64 | 3× | Data volume |
| backups | 32 | 3× | Zálohy (low priority) |

PG count orientační pro demo (9 OSD). Produkční vzorec: (OSD_total × 100) / replication_size.

---

## 4. Network

### 4.1 Topologie

```
                    ┌─────────────────┐
                    │  10 GbE Switch   │
                    │  (24-port SFP+)  │
                    └──┬──┬──┬──┬──┬──┘
          ┌─────────────┘  │  │  └─────────────┐
          │                │  │                │
    ┌─────┴─────┐    ┌────┴──┴───┐    ┌───────┴──┐
    │  Node 1   │    │  Node 2   │    │  Node 3  │
    │  4×10GbE  │    │  4×10GbE  │    │  4×10GbE │
    │  ┌──────┐ │    │  ┌──────┐ │    │  ┌──────┐ │
    │  │1GbE  │ │    │  │1GbE  │ │    │  │1GbE  │ │
    │  │BMC   │ │    │  │BMC   │ │    │  │BMC   │ │
    └─────────┘    └───────────┘    └───────────┘
```

### 4.2 VLAN a traffic segmentation

| VLAN | Účel | Porty | MTU |
|------|------|-------|-----|
| VLAN 10 | Management (Proxmox web UI, SSH) | 1× 1 GbE BMC | 1500 |
| VLAN 20 | VM traffic + Ceph public | 2× 10 GbE (bond) | 9000 |
| VLAN 30 | Ceph cluster (backend) | 2× 10 GbE (bond) | 9000 |

### 4.3 Switch

| Parametr | Hodnota |
|----------|---------|
| Model | MikroTik CRS326-24S+2Q+RM nebo podobný L2+ switch |
| Porty | 24× SFP+ 10 GbE |
| Management | VLAN 10, IP 10.0.0.254/24 |
| Features | VLAN, LACP (LAG), Jumbo frames (MTU 9000), SNMP |

### 4.4 Kabeláž

| Typ | Délka | Počet | Účel |
|-----|-------|-------|-------|
| SFP+ DAC (pasivní) | 3 m | 12 | 10 GbE propojení server ↔ switch |
| Cat6A UTP | 3 m | 3 | Management (1 GbE BMC) |
| Cat6A UTP | 1 m | 1 | Internet uplink (patch panel) |

DAC kabely jsou levnější než SFP+ optika + patch cordy — vhodné pro single-rack.

---

## 5. Rack layout

### 5.1 Rozměry a pozice

| U | Zařízení | Výkon (W) |
|---|----------|-----------|
| U1 | Switch 10 GbE (1U) | ~60 W |
| U2 | UPS (2U) | — |
| U3 | (volný, ventilace) | — |
| U4 | Server Node 1 (1U) | ~250 W |
| U5 | Server Node 2 (1U) | ~250 W |
| U6 | Server Node 3 (1U) | ~250 W |
| U7–U15 | Volné (příp. storage, patch panel) | — |

| Parametr | Hodnota |
|----------|---------|
| Rack typ | 15U wall-mount, 19", 600×600 mm |
| Celkový IT load | ~810 W |
| PUE odhad | ~1.5 (kancelářská místnost, žádné precise cooling) |
| Chlazení | Běžná kancelářská klimatizace (ASHRAE A2: 10–35 °C). Pro <1 kW dostačuje. |

**Poznámka:** KB (DATACENTERS.md) uvádí pro nízkou hustotu (<5 kW/rack) free air cooling. V kanceláři postačí standardní ventilace a AC.

### 5.2 UPS

| Parametr | Hodnota |
|----------|---------|
| Typ | VI (line-interactive) — dle DATACENTERS.md pro menší racky |
| Kapacita | 2000 VA / 1200 W |
| Záložní doba | ~15–20 min při 810 W loadu |
| Výstup | 8× C13 (pro servery + switch) |
| Baterie | VRLA (levnější) nebo Li-ion LFP |
| Management | USB / SNMP karta (automatické vypnutí Proxmox) |

Volitelně lze rozšířit na VFI (double-conversion) UPS pro čistší výstup, ale u dema postačuje VI.

### 5.3 PDU

1× základní 1U PDU (8× C13), 230 V / 10 A — pro distribuci do serverů.

---

## 6. Hypervisor — Proxmox VE

### 6.1 Instalace a konfigurace

| Komponenta | Verze / Konfigurace |
|------------|---------------------|
| Hypervisor | Proxmox VE 8.x (Debian 12 + KVM + LXC) |
| Storage backend | Ceph Reef / Squid (18.x) integrovaný v Proxmox |
| Cluster | 3-node cluster, Corosync + PMXCFS |
| HA | Proxmox HA — 1 node failure tolerance (ostatní 2 převezmou VM) |
| Fencing | watchdog (softdog) + Proxmox HA manager |

### 6.2 Licence

| Položka | Cena | Poznámka |
|---------|------|----------|
| Proxmox VE | $0 | Open source, plná funkcionalita bez licence |
| Proxmox komunita support | $0 | Fórum, wiki |
| Proxmox podnikový support (volitelný) | ~€500/host/rok | Lze dokoupit později |

HYPERVISORS.md: Proxmox VE je "open source (free)", licence není vyžadována.

### 6.3 HA nastavení

- Skupina HA: všechny 3 nody, no-quorum-policy = "stop" (pro demo)
- Max restart VM: 2 pokusy
- Migration: live migration přes Ceph RBD (sdílený storage)

---

## 7. Odhad rozpočtu

**Upozornění:** KB neobsahuje konkrétní ceny komponent. Následující částky jsou orientační tržní odhady (Q2 2026, USD).

### 7.1 Servery (3×)

| Položka | Kusů | Cena/kus | Celkem |
|---------|------|----------|--------|
| 1U rack server (basic config, bez CPU/RAM/disk) | 3 | ~$1 200 | $3 600 |
| AMD EPYC 9224 (24C) / Intel Xeon 5418Y (16C) — dle KB | 3 | ~$900 | $2 700 |
| RAM 128 GB (4× 32 GB DDR5-4800 RDIMM) | 3 | ~$600 | $1 800 |
| 240 GB SATA SSD (OS) | 6 | ~$50 | $300 |
| 960 GB SATA SSD (Ceph OSD) | 9 | ~$150 | $1 350 |
| Dual-port 10 GbE SFP+ NIC (např. Intel X710-DA2) | 6 | ~$120 | $720 |
| **Servery celkem** | | | **~$10 470** |

### 7.2 Síť

| Položka | Kusů | Cena/kus | Celkem |
|---------|------|----------|--------|
| MikroTik CRS326-24S+2Q+RM (24× 10GbE SFP+) | 1 | ~$600 | $600 |
| SFP+ DAC kabel 3 m (pasivní) | 12 | ~$15 | $180 |
| Sítě celkem | | | **~$780** |

### 7.3 Rack a napájení

| Položka | Kusů | Cena/kus | Celkem |
|---------|------|----------|--------|
| 15U wall-mount rack 19" | 1 | ~$300 | $300 |
| UPS 2000 VA (line-interactive, VRLA) | 1 | ~$450 | $450 |
| 1U PDU basic (8× C13) | 1 | ~$60 | $60 |
| Rack + power celkem | | | **~$810** |

### 7.4 Ostatní

| Položka | Cena |
|---------|------|
| Cat6A patch kabely, management | ~$50 |
| Montážní materiál, velcro | ~$30 |
| Přeprava a instalace | ~$200 |
| Ostatní celkem | **~$280** |

### 7.5 Celková kalkulace

| Kategorie | Částka |
|-----------|--------|
| Servery (3× node) | ~$10 470 |
| Síť (switch + kabely) | ~$780 |
| Rack + napájení | ~$810 |
| Ostatní | ~$280 |
| **Celkem** | **~$12 340** |
| Rezerva (10–15 %) | ~$1 200–1 800 |
| **Celkem s rezervou** | **~$13 500–$14 100** |

Rozpočet **$10 000–$15 000** je dosažitelný. Při použití levnějších CPU (EPYC 4124P / Xeon E-2488) lze sestavit za ~$8 000–9 000, ale s omezeným výkonem pro Ceph.

**Možné úspory:**
- CPU: 2× EPYC 4124P (4C) + 1× silnější node → ~$800 úspora (ale asymetrický cluster)
- OSD: 2× místo 3× SSD/node → ~$500 úspora (menší kapacita)
- Switch: 12-port místo 24-port → ~$300 úspora

---

## 8. Topologický diagram

```mermaid
flowchart TB
    subgraph Rack["15U Rack (kancelář)"]
        U1["U1: 10GbE Switch (MikroTik)"]
        U2["U2: UPS 2000 VA"]
        U4["U4: Node 1 — Proxmox + Ceph OSD"]
        U5["U5: Node 2 — Proxmox + Ceph OSD"]
        U6["U6: Node 3 — Proxmox + Ceph OSD"]
    end

    subgraph Node1["Node 1 (detail)"]
        N1_CPU["CPU: EPYC 9224 (24C)"]
        N1_RAM["RAM: 128 GB DDR5"]
        N1_OS["OS: 2× 240 GB SSD (RAID 1)"]
        N1_OSD1["OSD.0: 960 GB SSD"]
        N1_OSD2["OSD.1: 960 GB SSD"]
        N1_OSD3["OSD.2: 960 GB SSD"]
        N1_NIC["NIC: 4× 10GbE SFP+"]
        N1_BMC["BMC: 1× 1GbE"]
    end

    U1 ---|"4× 10GbE LACP<br/>(public + cluster)"| U4
    U1 ---|"4× 10GbE LACP"| U5
    U1 ---|"4× 10GbE LACP"| U6

    U4 --- N1_CPU
    U4 --- N1_RAM
    U4 --- N1_OS
    U4 --- N1_OSD1
    U4 --- N1_OSD2
    U4 --- N1_OSD3
    U4 --- N1_NIC
    U4 --- N1_BMC

    subgraph Ceph["Ceph Cluster"]
        CEPH_MON["3× MON (1 per node)"]
        CEPH_MGR["3× MGR (1 per node)"]
        CEPH_OSD["9× OSD (3 per node)"]
    end

    U4 --- CEPH_MON
    U5 --- CEPH_MON
    U6 --- CEPH_MON
    U4 --- CEPH_MGR
    U5 --- CEPH_MGR
    U6 --- CEPH_MGR
    U4 --- CEPH_OSD
    U5 --- CEPH_OSD
    U6 --- CEPH_OSD

    subgraph Proxmox["Proxmox VE Cluster"]
        PMX_HA["HA Group (3 nodes)"]
        PMX_HA --- U4
        PMX_HA --- U5
        PMX_HA --- U6
    end

    subgraph Uplink["Internet / LAN"]
        UPLINK_SW["Office LAN<br/>(1 GbE)"]
    end

    U1 ---|"1× Cat6A<br/>1 GbE"| UPLINK_SW
    U1 ---|"Internet<br/>(ISP router)"| UPLINK_SW
```

---

## 9. Shrnutí a klíčová rozhodnutí

| Rozhodnutí | Varianta | Zdůvodnění |
|------------|----------|------------|
| Hypervisor | Proxmox VE | HYPERVISORS.md: "Pro SME / nízký budget — open source, vestavěný Ceph, žádné licenční náklady". Pro demo ideální. |
| Storage | Ceph (3× replikace) | STORAGE.md + SERVER-CONFIG.md: Ceph je doporučený SDS pro Proxmox, 3 nodes minimum pro kvórum. |
| CPU | Single-socket EPYC 9224 / Xeon 5418Y | Kompromis mezi cenou (Mini varianta ~1 socket) a výkonem pro Ceph (Ceph varianta ~12+ jader). |
| Network | 10 GbE SFP+ (místo 25 GbE) | KB doporučuje 25 GbE, ale pro demo low-cost stačí 10 GbE. Koncept (oddělení public/cluster sítě) zůstává stejný. |
| Rack | 15U wall-mount | Vhodný do kanceláře, bez raised floor, bez precision cooling. |
| UPS | 2000 VA line-interactive | DATACENTERS.md: VI typ pro menší racky. Pro demo dostačuje. |
| Licence | Proxmox VE (free) | Bez licenčních nákladů, support lze dokoupit později. |

### Kompromisy oproti produkčnímu nasazení

- **25 GbE → 10 GbE**: nižší propustnost Ceph cluster sítě (v demo prostředí nevadí)
- **HDD → SSD**: pro Ceph OSD volíme SSD místo HDD (vyšší cena, lepší výkon — v demu jde o funkčnost, ne kapacitu)
- **2× 10 GbE public + 2× 10 GbE cluster → dohromady na LACP**: lze sloučit při nedostatku portů, ale separace je lepší
- **Chlazení**: office AC, nikoliv DC-grade precision cooling (PUE ~1.5–1.8)

### Co KB neřeší (doplněno z praxe)

KB neobsahuje konkrétní ceny komponent — rozpočet je orientační tržní odhad. Dále neřeší konkrétní model switch poskytovatele L2+ funkcí (VLAN, LACP, Jumbo frames). Zde vycházíme z běžné praxe pro SOHO/SME segment.

---

## 10. Použité zdroje z KB

- **DATACENTERS.md** — rack layout, power chain, UPS typy, cooling třídy (ASHRAE), cabling standardy
- **HYPERVISORS.md** — Proxmox VE jako open source varianta, srovnání platforem, varianta Mini (2–3 hosty), Ceph connectivity
- **SERVER-CONFIG.md** — Čistě Ceph varianta (3–6 hostů), HW specifikace, network design, BIOS nastavení
- **STORAGE.md** — Ceph architektura (MON/MGR/OSD, CRUSH map, BlueStore, replikace), SDS přehled
- **CONNECTIVITY.md** — Ethernet rychlosti (10/25 GbE), SFP+ form factor, NIC placement, management port
- **NETWORKING.md** — VLAN segmentation, MTU a jumbo frames, best practices
- **SERVER-HW.md** — CPU selection (EPYC vs Xeon), RAM osazování (1DPC/2DPC), NUMA, form faktory

---

*Poslední revize: 2026-06-04*