Advanced Home Lab

Overview

Advanced Home Lab adalah proyek infrastruktur self-hosted yang saya bangun untuk mensimulasikan lingkungan production server secara lokal. Proyek ini bertujuan untuk mendapatkan kedaulatan data penuh (data sovereignty), menjalankan layanan otomatisasi, dan menyediakan media server pribadi tanpa bergantung pada layanan Cloud berbayar.

Tantangan utama dari proyek ini adalah efisiensi. Menggunakan pendekatan “Upcycling Hardware”, saya mengubah laptop lawas menjadi server virtualisasi yang tangguh dengan arsitektur container-based yang sangat hemat daya namun tetap performan.

Hardware Specifications

Server ini berjalan secara headless (tanpa monitor/keyboard) di atas laptop ASUS Vivobook X441M dengan manajemen daya yang telah dimodifikasi agar tetap beroperasi saat lid tertutup.

Architecture & Topology

Mengingat keterbatasan CPU Celeron N4000, saya menghindari penggunaan Virtual Machine (VM) penuh yang memiliki overhead tinggi. Sebagai gantinya, saya menerapkan arsitektur Nested Containerization:

Proxmox VE (Host) → LXC Container (Docker Host) → Docker Containers (Services)

Architectural Decisions

1. LXC sebagai Docker Host: Saya menjalankan Docker Engine di dalam LXC unprivileged container. Ini memberikan performa near-native karena LXC berbagi kernel dengan host Proxmox, meminimalkan penggunaan CPU dibandingkan VM tradisional.

2. Storage Bind-Mounting: Untuk menangani HDD 1TB yang berisi data portabel (NTFS), saya melakukan mounting di level Proxmox Host, kemudian meneruskannya ke LXC menggunakan fitur Bind Mount.

   • Keuntungan: Kontainer Docker bisa membaca/tulis data fisik secara langsung tanpa layer virtual disk (qcow2/raw) yang lambat.
   • Mekanisme: Host Path /mnt/ntfs-multimedia → LXC Path /mnt/media.

3. Network Isolation & Access:

   • Local: Server memiliki IP Statis dan terhubung via LAN untuk stabilitas.
   • Remote: Menggunakan Tailscale (Mesh VPN) untuk akses administrasi aman tanpa membuka port publik.
   • Public Exposure: Menggunakan Playit.gg untuk tunneling spesifik (seperti Minecraft Server) guna menembus CGNAT ISP.

Software Stack & Services

Seluruh aplikasi diorkestrasi menggunakan Docker Compose dengan struktur direktori terpusat (~/srv) untuk kemudahan backup dan manajemen.

1. Media & Entertainment

• Jellyfin: Media server utama. Dikonfigurasi untuk Direct Play agar tidak membebani CPU dengan transcoding. Menggunakan penamaan file standar (S01E01) agar metadata otomatis terdeteksi.
• Kavita: Server e-book dan majalah digital. Mendukung format PDF dan EPUB dengan web-reader yang responsif.
• Transmission: BitTorrent client yang berjalan via Docker, dengan volume mapping langsung ke HDD eksternal.
• Minecraft Server: Server Fabric versi 1.21.6 yang dioptimalkan untuk low-latency multiplayer.

2. Automation & Productivity

• n8n: Workflow automation tool. Digunakan untuk menghubungkan berbagai API dan mengotomatiskan tugas-tugas rutin.
• Filebrowser: Web-based file manager untuk mengelola file server dari browser tanpa perlu akses SSH/FTP.
• Uptime Kuma: Monitoring dashboard untuk memantau status downtime layanan internal maupun eksternal.

3. Databases

• PostgreSQL & MariaDB: Database backend terpusat. Layanan seperti n8n dan bot kustom dikonfigurasi untuk menggunakan instance database ini daripada SQLite bawaan demi performa yang lebih baik.

Key Engineering Challenges

1. NTFS Permission pada Linux Container

Masalah: Menghubungkan HDD berformat NTFS ke Docker Container Linux sering menyebabkan error Permission Denied karena ketidakcocokan sistem file permission (POSIX vs Windows). Solusi:

• Menggunakan driver ntfs-3g pada Proxmox Host.
• Melakukan mounting dengan umask=000 di /etc/fstab agar readable/writable oleh semua user.
• Mengatur PUID dan PGID (1000) pada container Docker agar sesuai dengan user homelab di host LXC.

2. Resource Constraints (Celeron N4000)

Masalah: CPU dual-core mudah mencapai 100% usage jika menjalankan proses berat. Solusi:

• Menghindari transcoding video; memaksa klien untuk Direct Play.
• Membatasi log sistem dan mematikan servis yang tidak esensial.
• Menggunakan LXC alih-alih VM.

Future Roadmap

Pengembangan infrastruktur ini masih terus berjalan. Beberapa rencana ke depan meliputi:

• Implementasi Reverse Proxy (Nginx Proxy Manager) dengan SSL Certificate lokal.
• Automasi backup volume Docker ke Cloud Storage terenkripsi (Restic/Rclone).
• Migrasi penuh database n8n dari SQLite ke PostgreSQL.
• Implementasi Monitoring Stack (Prometheus + Grafana) untuk visualisasi metrik server yang lebih detail.