Wie ich einen 3-Knoten-Proxmox-Cluster mit dem ZimaCube 2 als gemeinsam genutztem Speicher-Backend aufgebaut habe

Drei Proxmox-Knoten. Ein ZimaCube 2. Zehn Gigabit Ethernet. Alles in einem Ikea Kallax-Regal, läuft 24/7, leiser als der Kühlschrank im nächsten Raum.

Dies ist kein hypothetischer Aufbau. Das ist mein Homelab — ein vollständig 3D-gedrucktes 10-Zoll-Rack, das sauber in einen Standard-Kallax-Würfel passt, mit dem ZimaCube 2 unten als gemeinsames Speicherhirn für den gesamten Cluster. Hier ist warum ich den ZimaCube 2 für diese Rolle gewählt habe, wie ich ihn integriert habe und was ich dabei gelernt habe.

Die Architektur

Mein Cluster hat drei Compute-Knoten mit Proxmox, die von eMMC booten und ZFS-Replikation untereinander nutzen. Das Ziel ist eine voll hochverfügbare HCI — wenn ein Knoten ausfällt, migrieren die Workloads automatisch und der Speicher bleibt konsistent.

Aber ZFS-Replikation zwischen drei Knoten reicht nur so weit. Man braucht ein gemeinsames Speicher-Backend — etwas mit genug Kapazität, Bandbreite und Zuverlässigkeit, um als einzige Quelle der Wahrheit für den gesamten Cluster zu dienen. Hier kommt der ZimaCube 2 ins Spiel.

Warum der ZimaCube 2 als SAN/NAS-Backend

Ich habe viele Optionen geprüft, bevor ich mich für den ZimaCube 2 entschieden habe. Das hat ihn zur richtigen Wahl gemacht:

Was ich brauchte

• 6+ Laufwerksschächte für gemischte HDD-/NVMe-Pools

• 10GbE, um das Cluster ohne Flaschenhals zu bedienen

• PCIe-Erweiterung für zukünftige GPU-/NIC-Upgrades

• Docker-native zum Ausführen von Infrastrukturdiensten neben dem Speicher

• Leise genug für Wohnräume (nicht für den Keller)

• Kompakt genug, um in einen Kallax-Würfel zu passen

Was der ZimaCube 2 bietet

• 6× SATA3-Einschübe + 4× M.2 NVMe im 7. Einschub

• 10GbE (Marvell AQC113) + 2× 2,5GbE (Intel i226)

• PCIe x16 Gen4 + PCIe x8 Gen3 Steckplätze

• Vorinstalliertes ZimaOS mit Docker-Unterstützung

• 240 × 221 × 220 mm — genau Kallax-kompatibel

• Metallgehäuse mit aktiver Kühlung, im Leerlauf nahezu geräuschlos

Der 10GbE-Anschluss war der entscheidende Faktor. Wenn Sie Speicher gleichzeitig an drei Hypervisor-Knoten bereitstellen, wird eine einzelne Gigabit-Verbindung am ersten Tag zum Flaschenhals. Der ZimaCube 2 10GbE ermöglicht es mir, das Clusternetzwerk zu sättigen, bevor das Speicher-Backend ausgelastet ist.

Speicherkonfiguration

So habe ich die Speicherpools auf dem ZimaCube 2 angeordnet:

Der Cluster greift über eine dedizierte 10GbE-Verbindung auf den ZimaCube 2 zu. Jeder Proxmox-Knoten ist über 2,5GbE mit einem verwalteten Switch verbunden, wobei der ZimaCube 2 am 10GbE-Uplink-Port hängt. VM-Live-Migrationen erfolgen über NFS vom NVMe-Pool. Medien und Backups liegen auf dem HDD-Pool. Alles ist ZFS-gesichert mit Snapshots.
RAM-Upgrade-Hinweis: Der ZimaCube 2 wird mit 8GB DDR5 (Standard) oder 16GB (Pro) geliefert. Für ein ZFS-basiertes Speicher-Backend ist mehr RAM besser — ZFS verwendet ARC (Adaptive Replacement Cache) im Speicher, und jedes Gigabyte ARC ist ein Gigabyte Speicher, das nicht auf die Festplatte zugreift. Ich habe einen 32GB DDR5 SODIMM-Riegel hinzugefügt, um insgesamt 40GB zu erreichen, was ZFS viel ARC-Spielraum gibt, ohne die Docker-Container zu vernachlässigen.

Der physische Aufbau: Alles 3D-gedruckt

Die gesamte Anlage befindet sich in einem 10-Zoll-Rack-Format, 3D-gedruckt auf einem Elegoo Centauri Carbon und so konzipiert, dass sie genau in einen Standard-Ikea-Kallax-Regalwürfel passt.

Der ZimaCube 2 steht unten im Rack — sein Gewicht und die Kühlanforderungen machen ihn zur natürlichen Basis. Darüber: drei Compute-Knoten, ein dediziertes Firewall-Gerät und ein Patchpanel. Alles ist mit maßgeschneiderten 3D-gedruckten Halterungen und Lüftungspaneelen montiert.

Alle STL-Dateien und Remixe sind auf MakerWorld und Printables verfügbar. Ich habe maßgeschneiderte Halterungen für den ZimaCube 2, die ZimaBlade-Einheiten und das Firewall-Gerät entworfen.

Warum nicht TrueNAS oder Unraid?

Ich habe ZimaOS auf dem ZimaCube 2 belassen, anstatt es für TrueNAS oder Unraid zu löschen. Hier ist meine Begründung:

1.Von Anfang an Docker-native. Kein Plugin-System, mit dem man kämpfen muss. docker-compose up und fertig.

2.ZFS-Unterstützung integriert. Der ZimaOS-Speichermanager übernimmt die Erstellung von ZFS-Pools und die Planung von Snapshots, ohne dass Terminalzeit erforderlich ist.

3.IceWhale entwickelt es aktiv weiter. Ich teste eine ZimaOS-Beta-Version direkt vom Team — die Reaktionsfähigkeit auf das Feedback der Community ist wirklich gut.

4.Ich wollte die Plattform so testen, wie sie entworfen wurde. Man kann jederzeit alles löschen und etwas anderes installieren. Aber wenn ZimaOS die Arbeitslast bewältigt, ist das ein Betriebssystem weniger, das konfiguriert und gewartet werden muss.

Für ein Cluster-Speicher-Backend ist Stabilität wichtiger als Funktionen. Bisher hat ZimaOS geliefert.

Was läuft im Cluster

Die drei Proxmox-Knoten hosten derzeit:

• Home Assistant mit Zigbee2MQTT — Smart-Home-Automatisierung
• Frigate NVR auf einer dedizierten ZimaBlade mit Coral TPU — 4 Außenkameras, Objekterkennung ausgelagert an die TPU
• Paperless-ngx — Dokumentenmanagement
• Vaultwarden — Passwortverwaltung
• Nginx Proxy Manager — Reverse Proxy und SSL
• Pi-hole — netzwerkweite DNS-Filterung
• Gitea — selbstgehostetes Git für persönliche Projekte
• Mehrere Entwicklungs-VMs zum Testen und Lernen

Der ZimaCube 2 betreibt außerdem einige Infrastruktur-Container direkt: Uptime Kuma zur Überwachung, einen Backup-Orchestrator und den ZFS-Snapshot-Planer.

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Häufig gestellte Fragen

Warum einen ZimaCube 2 statt eines traditionellen NAS für einen Proxmox-Cluster verwenden?

Drei Gründe: 10GbE, PCIe-Erweiterung und ZFS-native Architektur. Die meisten Consumer-NAS-Geräte sind mit 1GbE ausgestattet, was sofort zum Flaschenhals wird, wenn mehrere Hypervisor bedient werden. Der 10GbE-Port des ZimaCube 2 plus duale 2,5GbE-Ports bieten die Bandbreite, um Speicher ohne Engpässe bereitzustellen. Und der PCIe-Steckplatz ermöglicht es, später eine GPU oder schnellere Netzwerkkarte hinzuzufügen, ohne das gesamte Gerät auszutauschen.

Kann ZimaOS ZFS gut genug für Cluster-Speicher verwalten?

Ja. ZimaOS beinhaltet die Erstellung von ZFS-Pools, die Planung von Snapshots und die Gesundheitsüberwachung im Speichermanager. Für ein Cluster-Backend sind die wichtigsten Funktionen — Pool-Erstellung, NFS/SMB-Freigaben, Snapshot-Automatisierung — alle vorhanden, ohne dass eine Terminal-Konfiguration erforderlich ist.

Wie viel RAM benötigt der ZimaCube 2 für ZFS?

ZFS verwendet RAM für ARC (Cache), und mehr RAM bedeutet schnellere Leseleistung. Die standardmäßigen 8GB oder 16GB sind für leichte Arbeitslasten ausreichend, aber für das Bedienen mehrerer VMs oder Container mit großen Datensätzen wird ein Upgrade auf 32GB oder 64GB empfohlen. Die SODIMM DDR5-Steckplätze sind für den Nutzer zugänglich — das Upgrade dauert nur wenige Minuten.

Was ist der Vorteil, die Coral TPU auf einer separaten ZimaBlade statt auf dem ZimaCube 2 zu belassen?

Die Auslagerung der Frigate-Objekterkennung auf eine dedizierte ZimaBlade mit Coral TPU entlastet die CPU und GPU des ZimaCube 2 vollständig von der Inferenzlast. Der ZimaCube 2 übernimmt die Speicherung und Docker-Dienste; die ZimaBlade übernimmt die Echtzeit-Videoanalyse. Die Trennung dieser Arbeitslasten verhindert, dass die Kameraverarbeitung mit VM-I/O oder KI-Inferenz auf dem Hauptsystem konkurriert.