[홈랩 구축기] 1️⃣ - Hardware편

developowl·2026년 1월 5일

Homelab

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이것저것 해보고 싶은 것도 많고, 예전부터 갖고 싶었던 ~~비싼 장난감~~을 이번 기회에 직접 구축해보고자 했습니다. 2학기에 알바하며 번 돈으로 홈랩을 구축해야했기 때문에 예산은 7~80만원 정도로 잡았고, 저예산(?)이기 때문에 라즈베리파이를 사용하기로 했습니다. 주된 실습 요소 중에 쿠버네티스가 있기 때문에 OS + K8s 설치 후에도 넉넉한 용량이 필요하여 8GB RAM + 256GB 를 노드 한 개의 기준으로 잡았습니다.

Hardware

Raspberry Pi 5 (8GB RAM) * 3대

Raspberry Pi 5 정품 액티브 쿨러 * 3대

SSD(삼성전자 / PM9B1 M.2 NVMe 256GB 벌크) * 3개

쉴드 보드(Suptronics / PCle M.2 2230 2280 NVMe 미니 상판 [X1001]) * 3개

스위칭 허브(TP Link / TL-SG105 IGMP) * 1개

어댑터 및 케이블(아트뮤 / 100W 5A 전용) * 1개/3개

추가 랜선 * 3개

Cluster case(UCTRONICS / 금속 랙) * 1대

-> 약 840,000만원 정도 나왔습니다...하하..

Raspberry Pi 5 (8GB RAM)

먼저, 라즈베리파이 5 (8GB RAM) 3대 입니다.
8GB 모델로 구매한 이유는 ~~4GB를 하자니 부족한 것 같고, 16GB를 하자니 너무 비싸서..~~ 라즈베리파이에 설치할 OS 및 기본 시스템(다음 포스팅에 남기겠지만, 대략 0.5 ~ 1.0GB 정도) + K8s Control Plane(약 1.5 ~ 2.0 GB), 시스템 에드온 등을 고려했을 때 4GB는 애플리케이션을 올릴 넉넉한 공간이 부족할 것 같아서 8GB 모델을 채택했습니다.
또 마스터 노드의 최소 사양은 2코어인데, 다행히도 라즈베리파이 4, 5 모델은 모두 4코어로 쿠버네티스 실습을 위한 홈랩에 적합합니다.

Raspberry Pi 5 정품 액티브 쿨러 * 3대

다음은 정품 액티브쿨러 입니다. 여러 액티브 쿨러 제품이 있는데 굳이 정품을 구매한 이유는, 가격이 크게 비싸지도 않고 PWM 제어(OS 차원에서 CPU 온도가 높을 때/높아질수록 팬 속도를 올림)가 가능하며 라즈베리파이 전용 팬 커넥터에 연결되기 때문입니다.

후면을 보게 되면 초기에는 기름종이(?) 같은 얇은 종이가 부착되어 있는데 흰 종이를 제거 후 라즈베리파이 본체에 알맞게 붙이면 됩니다.(스티커의 접착력이 약하진 않은 것 같아서 여러번 떼었다 붙였다 반복하면 보드가 손상될까봐 한 번에 붙였습니다.)

SSD(삼성전자 / PM9B1 M.2 NVMe 256GB 벌크) * 3개

RAM뿐만 아니라 SSD도 비싼 것 같습니다.
벌크 버전(노트북, 데스크탑에서 추출한 미사용 중고품 느낌)으로 매물을 찾았습니다.
NVMe(비휘발성 메모리 익스프레스): 기존의 HDD나 느린 SSD에서 쓰던 방식(SATA) 대신, 메모리의 속도를 최대한 활용하기 위해 만든 최신 통신 규격입니다. SATA보다 5~10배 이상 빠르다고 하는데, K8s의 DB인 etcd가 디스크 쓰기 속도에 민감하다고 하여 좋은 걸로 달아줬습니다.
모델명에는 명시되어 있지 않지만 사이즈는 2280 입니다. (22mm(폭) x 80mm(길이))

쉴드 보드(Suptronics / PCle M.2 2230 2280 NVMe 미니 상판 [X1001])

쉴드 보드(혹은 HAT)는 PCIe FPC 단자를 M.2 슬롯으로 변환해주는 역할을 가집니다.
(라즈베리파이 진영의 공식 명칭은 HAT(Hardware Attached on Top)이라고 하네요. Shield는 아두이노 진영에서 쓰던 명칭이라고 합니다.)
파란색 포스트잇처럼 보이는 부품은 FPC(Flexible Printed Circuit)케이블 입니다. 직역하면 유연하게 구부러지는 인쇄 회로(?)가 될 것 같습니다. 보드의 PCIe 포트와 쉴드 보드 사이에서 고속 데이터를 주고 받는 통로 역할을 합니다.
주의: 결합을 할 때 파란색 띠 부분이 바깥쪽을 향해야합니다.

스위칭 허브(TP Link / TL-SG105 IGMP)

여러 대의 네트워크 장비(노드 여러 개)를 하나의 네트워크로 묶어주는 데이터 중계 장치입니다.
Latency가 거의 없게 하고 싶었기에 유선 연결이 필수였고, 가정용 홈랩이기에 스위치를 구매했습니다.
1000Mpbs를 지원하기 때문에 쿠버네티스 실습을 하기에 적합하다고 생각합니다.

추가 랜선 * 3개

~~랜선은 긴거 사세요..~~
스위치 -> 라즈베리파이 로 연결할 추가 LAN선 입니다. 길이 가늠을 적절히 못해서 다소 짧습니다.. 다시 돌아간다면 차라리 긴 LAN선을 구매하고 선 정리를 깔끔하게 할 것 같습니다..

SD카드(16GB)

초기 라즈베리파이(출고 직후)는 OS가 없는 상태입니다. (본체에 내장 하드 또한 없는 상태구요.) 그렇기 때문에 첫 부팅을 위해 OS Image 가 구워진 micro SD 혹은 USB를 꽂아주어야 합니다.
에러가 가장 많이 발생했지만 트러블 슈팅이 안 되었던 부분인데 1호기는 SD카드로 OS 설치가 잘 되었지만 2호기, 3호기를 설치할 때 계속 에러가 발생했습니다. 원인 불명이기에 OS Image만 50번은 설치한 것 같습니다..(Erase - Download - Erase - Download - ...) 개인적인 경험상 SD카드보다 USB가 훨씬 안정적이었습니다.

Cluster case(UCTRONICS / 금속 랙) * 1대

이왕 돈 쓰는거 ~~개쩌는~~ 클러스터 랙을 갖고 싶었습니다. 다만 현재까지 구성한 하드웨어를 살펴보면 라즈베리파이5 - 정품 액티브 쿨러 - 쉴드 보드 - SSD 가 위로 적층되어 있는 구조입니다. 이 부품들이 넉넉히 수납이 되며 라즈베리파이5와 호환이 되는 랙이 많지는 않았습니다.(라즈베리파이 4와 5는 단자 구성이 살짝 다르므로 호환되는 클러스터 케이스/랙을 꼭 확인하셔야 합니다.)
해외배송 제품뿐이라 Amazon에서 비행기 타고 오는 중입니다.