Nutanix_Home_Lab_HLD_15_HLD - itnett/FTD02H-N GitHub Wiki

For å gi deg en omfattende plan (HLD og LLD) for din Nutanix Community Edition-lab, inkludert alle aspektene vi har diskutert, skal jeg gå gjennom følgende punkter:

  1. Overordnet Arkitektur (HLD)

    • Labens Formål og Målsettinger
    • Samlet Infrastruktur
    • Tjenester og Applikasjoner
    • Nettverkstopologi

  2. Detaljert Design (LLD)

    • VMs, Containere og Native Tjenester
    • Nettverksdesign og VLAN-konfigurasjon
    • PfSense-konfigurasjon
    • Automatisering og Skripting
    • Lagringsarkitektur
    • Sikkerhetsmekanismer
    • Arbeidsflyt og Bruksscenarioer

  3. Implementeringsplan

1. Overordnet Arkitektur (HLD)

A. Labens Formål og Målsettinger

  • Primær Målsetting:

    • Å bygge og drifte en fleksibel, sikker og læringsorientert IT-infrastruktur ved bruk av Nutanix CE som base for å støtte IaaS, PaaS, SaaS, CI/CD-prosesser, og skytjenester.
    • Å utforske og lære om skytjenester, infrastrukturadministrasjon, sikkerhet, automatisering, og utvikling av applikasjoner over en fireårsperiode.

  • Sekundære Målsettinger:

    • Integrasjon med eksterne skytjenester som Azure og AWS.
    • Simulering og testing av hybride skymodeller.
    • Implementering av automatiserte prosesser med Terraform, Ansible, og Jenkins.

B. Samlet Infrastruktur

  • Maskinvare:

    • CPU: Intel Core i7-5820K (6 kjerner, 12 tråder)
    • Minne: 32GB DDR4 2666MHz (Med mulighet for utvidelse til 64GB)
    • Lagring:
      • 1TB NVMe SSD: Hovedlagring for Nutanix CE og VMs.
      • 500GB SATA SSD: Sekundær lagring.
      • 4TB SATA HDD: Arkiv og kald lagring.
    • GPU: MSI GeForce GTX 970 Gaming 4GB (For GPU-passthrough).

  • Nettverksinfrastruktur:

    • Nutanix CE: Hovedplattform for virtualisering og administrasjon.
    • PfSense: Nettverksbrannmur og VPN.
    • VLAN-er: Segmentering av nettverket for ulike miljøer.

C. Tjenester og Applikasjoner

  • Virtualisering: Nutanix AHV.
  • Containere: Docker og Nutanix Kubernetes Engine (NKE).
  • Orkestrering: Nutanix Calm.
  • Automatisering: Terraform, Ansible, Jenkins.
  • Overvåking: Zabbix, Grafana, Suricata.
  • Lagring: Nutanix Unified Storage (NUS).
  • Sikkerhet: PfSense, IDS/IPS.

D. Nettverkstopologi

  • VLANs:
    • VLAN 100: Administrasjonsnettverk.
    • VLAN 110: Overvåkingsnettverk.
    • VLAN 120: Applikasjonsnettverk (Produksjon).
    • VLAN 130: Skytjenester/Hybridnettverk.
    • VLAN 140: Isolert Lab/Testing.
  • PfSense: Router og brannmur som styrer trafikk mellom VLAN-ene.

2. Detaljert Design (LLD)

A. VMs, Containere og Native Tjenester

  • VM 1: NUTANIX-HYBRID-MGMT

    • Rolle: Administrasjon av hybrid skyinfrastruktur.
    • OS: Ubuntu 22.04 LTS.
    • Verktøy: Terraform, Ansible, Azure CLI, AWS CLI.

  • VM 2: NUTANIX-WEB-APP

    • Rolle: Webapplikasjonsserver.
    • OS: Ubuntu 22.04 LTS.
    • Verktøy: Nginx, Docker.

  • Container 1: MYSQL-DB-CONTAINER

    • Rolle: Database for webapplikasjonen.
    • Image: MySQL 8.0.

  • Native Service: Nutanix Kubernetes Engine (NKE)

    • Rolle: Kjøre containeriserte applikasjoner med Kubernetes.
    • Integrasjon: CI/CD pipelines via Jenkins.

  • Container 2: SURICATA-IDS

    • Rolle: Intrusion Detection System (IDS).

B. Nettverksdesign og VLAN-konfigurasjon

  • PfSense-konfigurasjon:

    • WAN Interface: Tilkoblet eksternt nettverk (for tilgang til skytjenester).
    • LAN Interface: Tilkoblet Nutanix-miljøet.
    • VLANs:
      • VLAN 100 (Admin): Brukes til administrasjon og overvåking.
      • VLAN 110 (Overvåking): Dedikert til overvåkingsverktøy.
      • VLAN 120 (Produksjon): Kjøring av applikasjoner.
      • VLAN 130 (Hybrid Sky): Integrasjon med skytjenester.
      • VLAN 140 (Test): Isolert testmiljø.

  • Nutanix Nettverksinnstillinger:

    • Nettverk for VMs: Opprett VLAN-baserte nettverk i Prism for hver av de definerte VLAN-ene.
    • Integrasjon med PfSense: Bruk PfSense som gateway for hvert VLAN.

C. Automatisering og Skripting

  • Terraform-skript for IaaS:

    • Oppretting av VMs i Nutanix og Azure.
    • Automatisering av nettverksoppsett og sikkerhetsgrupper.

  • Ansible Playbooks:

    • Konfigurasjon av VMs, applikasjonsdistribusjon og oppdatering.
    • Sikkerhetskonfigurasjoner som installasjon av brannmurregler og IDS.

  • Jenkins Pipelines:

    • Automatiser bygging, testing, og distribusjon av applikasjoner i Nutanix og skyen.

D. Lagringsarkitektur

  • NVMe SSD: Brukes som primærlagring for VMs og containere som krever høy ytelse.
  • SATA SSD: Sekundær lagring, kan brukes til swap og mindre kritiske VMs.
  • 4TB SATA HDD: Brukes til lagring av logger, backups, og arkiver.

E. Sikkerhetsmekanismer

  • PfSense: Sentralisert sikkerhet via brannmurer, VLAN-segmentering, og VPN.
  • Suricata IDS: Overvåker nettverkstrafikk for mistenkelig aktivitet.
  • TLS/SSL: Brukes til å sikre kommunikasjon mellom VMs, containere, og skytjenester.

F. Arbeidsflyt og Bruksscenarioer

  • Scenario 1: Distribuere en applikasjon på Nutanix, orkestrere via Terraform, og integrere med Azure.
  • Scenario 2: Overvåke nettverkstrafikk med Zabbix og Suricata, og analysere data med Grafana.
  • Scenario 3: Automatisere oppdateringer og sikkerhetskonfigurasjoner med Ansible.

3. Implementeringsplan

  • Fase 1: Sett opp Nutanix CE og konfigurere grunninfrastrukturen (VMs, nettverk, PfSense).
  • Fase 2: Implementer containere, Kubernetes, og CI/CD pipelines.
  • Fase 3: Integrer med skytjenester (Azure, AWS), og sett opp overvåkings- og sikkerhetssystemer.
  • Fase 4: Optimaliser og automatiser prosesser med Terraform og Ansible.
  • Fase 5: Regelmessig revisjon og oppdatering av sikkerhet og infrastruktur.

Denne planen gir deg en komplett oversikt over hvordan du kan bruke riggen din til å lære og implementere en rekke teknologier og tjenester over en lengre periode. Ved å følge dette vil du kunne bygge et svært kapabelt og læringsorientert IT-miljø.

Her er den fullstendige planen for IP-adressering, VLAN-konfigurasjon, domenestruktur, labbmiljøer, og nettverksoppsett for din Nutanix CE-lab. Dette oppsettet vil gi en robust og fleksibel infrastruktur som støtter læring og eksperimentering med ulike teknologier over tid.

1. IP-Plan

A. Nettverkssegmenter og IP-adressering

Nettverk VLAN ID IP-adresseområde Bruk
Administrasjon (Admin) 100 10.0.0.0/24 Nutanix CE, Prism, administrasjons-VMs
Overvåking (Monitoring) 110 10.0.1.0/24 Zabbix, Grafana, IDS/IPS (Suricata)
Produksjon (Prod) 120 10.0.2.0/24 Webapplikasjoner, databaser, CI/CD
Hybrid Sky 130 10.0.3.0/24 Skytjenester (Azure, AWS) integrasjon
Testmiljø (Test) 140 10.0.4.0/24 Isolert labb for testing
Lagring (Storage) 150 10.0.5.0/24 Lagringsenheter, backup-tjenester
Isolert Nettverk (Isol) 160 10.0.6.0/24 Fullisolerte miljøer for spesifikke tester

B. IP-adressering av Sentraliserte Tjenester

Tjeneste VLAN IP-adresse Rolle
Nutanix Prism Central 100 10.0.0.10 Administrasjon og overvåking
PfSense (Gateway) 100 10.0.0.1 Sentral brannmur og routing
Zabbix Server 110 10.0.1.10 Overvåking
Grafana Dashboard 110 10.0.1.20 Visualisering av overvåkingsdata
Jenkins CI Server 120 10.0.2.10 CI/CD pipeline-administrasjon
Suricata IDS/IPS 110 10.0.1.30 Nettverksovervåking og sikkerhet
MySQL Database Container 120 10.0.2.20 Database for applikasjoner
Azure Integration Gateway 130 10.0.3.10 Integrasjon med Azure-tjenester
AWS Integration Gateway 130 10.0.3.20 Integrasjon med AWS-tjenester
Test-VM (Isolert) 160 10.0.6.10 VM for spesifikke tester
Lagrings-VM 150 10.0.5.10 Lagring og backup

2. VLAN-Plan

A. VLAN-Konfigurasjon i PfSense

VLAN ID Nettverksnavn Beskrivelse
100 Administrasjon (Admin) Administrasjonsnettverk for Nutanix Prism og administrasjons-VMs
110 Overvåking (Monitoring) Dedikert nettverk for overvåkingsverktøy som Zabbix, Grafana, og Suricata
120 Produksjon (Prod) Nettverk for webapplikasjoner, databaser, og CI/CD pipeline
130 Hybrid Sky Nettverk for integrasjon med skytjenester som Azure og AWS
140 Testmiljø (Test) Isolert nettverk for testing og eksperimentering
150 Lagring (Storage) Nettverk dedikert til lagring og backup
160 Isolert Nettverk (Isol) Fullisolerte miljøer for spesifikke sikkerhetstester eller sensitive applikasjoner

3. Domene-Plan

A. Domenestruktur og DNS

  • Primært Domene: lab.local
    • Brukes for interne tjenester og ressursnavngiving.
  • Subdomener:
    • admin.lab.local: For alle administrasjonsrelaterte tjenester.
    • prod.lab.local: For produksjonsapplikasjoner og databaser.
    • monitoring.lab.local: For overvåkingssystemer.
    • cloud.lab.local: For hybrid sky- og skytjenester.
    • test.lab.local: For test- og eksperimenteringsmiljøer.
    • storage.lab.local: For lagrings- og backup-tjenester.

B. DNS Konfigurasjon i PfSense

  • Sett opp PfSense som primær DNS-server for alle VLAN-er.
  • Konfigurer DNS-videresending til eksterne DNS-servere for ekstern trafikk.
  • Opprett statiske oppføringer for alle viktige VMs og tjenester.

4. Labb-Plan

A. Lab-Miljøer og Scenarioer

Labb Miljø VLAN Beskrivelse
Administrasjonslabb Admin 100 Fokus på Nutanix Prism, PfSense-administrasjon
Overvåkingslabb Monitoring 110 Zabbix, Grafana, og Suricata overvåking
Produksjonslabb Prod 120 Webapplikasjoner, databaser, CI/CD pipelines
Hybrid Sky Labb Hybrid 130 Azure, AWS integrasjon og testing
Testlabb Test 140 Isolert testmiljø for applikasjonseksperimenter
Sikkerhetslabb Isol 160 Sikkerhetstesting og IDS/IPS analyser
Lagringslabb Storage 150 Lagring, backup, og gjenopprettingstesting

5. Nettverksplan

A. Nettverksoppsett i Nutanix Prism

  • Virtuelle Nettverk:
    • Admin-VLAN (100): Tilknytt VMs som Prism Central, PfSense, og andre administrasjonstjenester.
    • Monitoring-VLAN (110): Tilknytt VMs som kjører overvåkingstjenester.
    • Prod-VLAN (120): Brukes til produksjonstjenester og CI/CD.
    • Hybrid-VLAN (130): Brukes til integrasjon med skytjenester.
    • Test-VLAN (140): Brukes til isolerte tester.
    • Storage-VLAN (150): Brukes til lagringstjenester.
    • Isol-VLAN (160): Fullisolerte miljøer for sikkerhetstesting.

B. PfSense Konfigurasjon

  • Routing:
    • Konfigurer ruting mellom VLAN-er der det er nødvendig (f.eks., mellom Admin og Monitoring).
    • Sett opp regler for å begrense eller tillate trafikk mellom bestemte VLAN-er basert på labbehov.
  • VPN:
    • Sett opp VPN-tilkoblinger til eksterne skytjenester eller for fjernadministrasjon.
  • Brannmurregler:
    • Implementer strenge brannmurregler, spesielt for Test- og Isol-VLAN-ene for å sikre at trafikk er begrenset.

6. Implementerings- og Driftsplan

  • Fase 1:

    • Implementer grunnleggende infrastruktur: Nutanix CE, PfSense, og konfigurasjon av VLAN-er.
    • Sett opp grunnleggende VMs og nettverkskonfigurasjoner.

  • Fase 2:

    • Implementer overvåkings- og administrasjonstjenester (Zabbix, Grafana, Prism Central).
    • Konfigurer CI/CD pipelines og integrasjon med containere.

  • Fase 3:

    • Sett opp skytjenester og integrasjon (Azure, AWS) via VLAN 130.
    • Implementer og test sikkerhetsløsninger som IDS/IPS og isolerte testmiljøer.

  • Fase 4:

    • Optimaliser labben for automatisering og orkestrering med Terraform og Ansible.
    • Utfør regelmessige revisjoner

og forbedringer av sikkerhet, ytelse og funksjonalitet.

Denne planen gir deg en komplett oversikt over hvordan du strukturerer og setter opp din lab for optimal læring, testing, og eksperimentering over de neste fire årene.