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Je vous présente le ClusterHat pour Raspberry. Celui-ci utilise des PI Zero et un PI 2 ou 3 pour avoir un mini-cluster. Ce montage m'intéresse pour me familiariser avec Docker et les outils de haute-disponibilité comme Swarm. Etant donné que je débute avec Docker, je resterai assez basique sur ce système. Je vais d'abord réaliser ce tutoriel sur l'installation du ClusterHat en vous donnant quelques astuces que j'ai glanées sur la toile.

1 - Installation physique

Le kit Cluster Hat acheté chez Kubii contient la platine se fixant sur un Raspberry, quatre PI Zero, quatre carte SD Noobs, la visserie et le câble USB.
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Le contenu du kit
Il faudra rajouter un Raspberry PI 2 ou 3, une alimentation 5v 2,5 A, un clavier (dans mon cas un mini-clavier USB), un écran (ou une liaison USB to TTL) et bien sûr une connexion ethernet (avec une box fournissant du DHCP).
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Le pré requis pour le kit
L'installation physique du ClusterHat ne pose pas de problème. Les explications sur le site du constructeur sont claires. Si vous installez un cordon USB to TTL pour le port console, repérez les connexions avant d'installer les deux premiers PI Zero. Le fil rouge ne servira pas à moins d'avoir un port USB suffisant pour alimenter tout ce petit monde. Privilégiez une alimentation dédiée.
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Connexion du câble USB to TTL

2 - Installation du système

Avant de démarrer ce matériel, il faut installer le système sur le Raspberry PI 3 et les PI Zero. Toutes les instructions sont présentes sur le site du constructeur. J'ai choisi l'onglet Simple pour commencer. Il faudra copier les images pour le Controller (Rapberry PI 3) et les quatre PI Zero (attention les images sont différentes). Pour le Controller, j'ai choisi l'image Stretch Lite (pour un PI 3+, il faudra choisir l'image NAT Lite Controller) sans interface graphique.
L'utilisation de l'image sans NAT, impose la récupération d'adresse IP dynamique via le réseau grâce à l'utilisation de Composite USB Gadgets. Cette configuration permet l'utilisation de l'USB comme une interface série ou ethernet par exemple. Si vous êtes curieux, vous pouvez voir la configuration du fichier config.txt les lignes suivantes :
 # Load overlay to allow USB Gadget devices
dtoverlay=dwc2
Et le fichier cmdline.txt, vous trouverez la ligne suivante indiquant à l'usb le mode serial et ethernet en même temps (option g_cdc)
dwc_otg.lpm_enable=0 console=serial0,115200 console=tty1 root=PARTUUID=4d3ee428-02 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait g_cdc.host_addr=00:22:82:ff:fe:02 g_cdc.dev_addr=00:22:82:ff:ff:02 console=ttyGS0 modules-load=dwc2,g_cdc

3 - Configuration du système

Toutes les cartes sont installées, alors c'est parti. On utilise une alimentation assez puissante pour éviter les alertes de tension basse. On se connecte d'abord sur le Controller. Attention le système est configuré pour un clavier QWERTY. Il faudra donc saisir le mot de passe de l'utilisateur pi comme ci-dessous avec un clavier AZERTY.
clusterhqt
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Démarrage en mode console avec le cordon USB to TTL
Pour la première configuration, pensez à modifier avec la commande sudo raspi-config :
  • L'espace de stockage de votre carte (use entire disk)
  • La localisation du système et le changement du clavier en Français
  • Change l'option vidéo à 16 Go
  • Modifier le mot de passe
  • Activer le ssh.
Vérifiez ensuite le fonctionnement du DHCP, vous devriez obtenir une adresse IP de votre réseau. Toutefois, si vous obtenez une adresse IP différente (exemple : 172.19.181.254), relancez la requête DCHP en libérant auparavant l'interface réseau.
dhcpcd -k
dhcpcd
Maintenant que notre Controller est opérationnel, lancer les PI Zero avec la commande suivante :
clusterhat on
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Activez les PI Zéro
Les PI Zéro s'activent. Au bout d'un certain temps, ils récupèrent une adresse IP dynamique du réseau. On peut vérifier en lançant les commandes suivantes :
ping p1.local
…
ping p2.local
…
ping p3.local
…
ping p4.local
…
Pour chaque PI Zero, il faudra configurer le système. Comme vous avez activé le SSH (voir plus haut), connectez-vous sur chaque PI Zero à partir du Controller avec la commande suivante pour le p1 par exemple :
ssh pi@p1.local
Pensez au clavier pour le mot de passe par défaut clusterhat (clusterhqt avec un clavier azerty). Modifiez le système :
  • L'espace de stockage de votre carte (use entire disk)
  • La localisation du système et le changement du clavier en Français
  • Modifier le mot de passe
Pour arrêter les PI Zero, utilisez cette commande :
clusterhat off
Il est possible d'activer ou désactiver chaque PI Zero avec les commandes suivantes :
clusterhat on p1
clusterhat off p1
L'installation de notre Clusterhat est terminée, passons à l'installation de Docker.

Références

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