Infraestructura de Hosting Multinodo

Proyecto fin de ciclo ASIR orientado al diseño, despliegue y operación de una infraestructura distribuida de hosting con alta disponibilidad, pensada como solución escalable y robusta para distintos servicios dentro de una red privada.

El proyecto se define como una plataforma de hosting multinodo basada en Kubernetes sobre Debian 13, con red privada Tailscale, despliegue automatizado con Kubespray/Ansible, almacenamiento persistente con Longhorn y balanceador de entrada privado mediante Tailscale Kubernetes Operator.

Arquitectura

                    ┌──────────────────────────────────────┐
                    │          Tailscale Tailnet           │
                    │     VPN mesh cifrada (WireGuard)     │
                    └──┬───────┬──────┬──────┬───────┬─────┘
                       │       │      │      │       │
              ┌────────┴───┐ ┌─┴────┐ │   ┌──┴───┐ ┌─┴──────┐
              │debian-admin│ │nodo5 │ │   │nodo6 │ │nodo7   │
              │  Ansible   │ │ CP+  │ │   │ CP+  │ │ CP+    │
              │  Kubespray │ │ etcd │ │   │ etcd │ │ etcd   │
              └────────────┘ └──────┘ │   └──────┘ └────────┘
                                      │
                    ┌─────────┬───────┼───────┬─────────┐
                    │         │       │       │         │
                 ┌──┴────┐ ┌──┴───┐ ┌─┴────┐ ┌┴───────┐
                 │nodo1  │ │nodo2 │ │nodo3 │ │nodo4   │
                 │Worker │ │Worker│ │Worker│ │Worker  │
                 └───────┘ └──────┘ └──────┘ └────────┘

8 VMs (VirtualBox) · Debian 13.3 Trixie · Kubernetes v1.35.1 · Calico VXLAN · containerd · chrony

Stack tecnológico

Actualmente implementado

Capa	Tecnología
Virtualización	Oracle VirtualBox
Sistema operativo	Debian 13.3 (Trixie)
Red privada entre nodos	Tailscale (WireGuard)
Automatización y despliegue	Ansible + Kubespray
Orquestación de contenedores	Kubernetes v1.35.1
Red del clúster (CNI)	Calico
Encapsulación de red entre pods	VXLAN
Runtime de contenedores	containerd
Balanceo interno de Services	kube-proxy en modo IPVS
DNS interno del clúster	CoreDNS + nodelocaldns
Sincronización horaria	chrony
Almacenamiento persistente	Longhorn
Balanceador de entrada privado	Tailscale Kubernetes Operator + ProxyGroup HA

Ampliaciones previstas

Pendiente de implementación o cierre funcional:

• Prometheus + Grafana
• Network Policies con Calico

Documentación

Documento	Descripción
01 — Instalación de VMs	Creación de VMs en VirtualBox, instalación de Debian 13 y configuración de Tailscale
02 — Nodo de administración	Preparación del admin: Ansible, Kubespray, claves SSH, preparación de nodos remotos
03 — Despliegue de Kubespray	Configuración, ejecución, verificación, incidencias y decisiones técnicas
04 — Referencia de comandos	Comandos de despliegue y comandos operativos del día a día
05 — Ficha técnica y red	Inventario de nodos, versiones de software, configuración de red y mapa
06 — Guía paso a paso	Checklist completa para reproducir el despliegue desde cero
07 — Balanceador de carga privado	Instalación y despliegue del sistema de balanceo de carga privado con Tailscale
08 — Almacenamiento persistente con Longhorn	Instalación, configuración y verificación del sistema de almacenamiento persistente
09 — WordPress + MariaDB con Helm	Despliegue funcional de WordPress + MariaDB con Helm, Longhorn y Tailscale
10 — Validación operativa del clúster	Índice de evidencias, scripts y resultados de validación operativa

Estructura del repositorio

pim_infra_multinodo/
├── README.md                          ← Este fichero
├── docs/
│   ├── 01_instalacion_vms.md
│   ├── 02_nodo_administracion.md
│   ├── 03_despliegue_kubespray.md
│   ├── 04_comandos.md
│   ├── 05_ficha_tecnica_red.md
│   ├── 06_guia_paso_a_paso.md
│   ├── 07_balanceador_tailscale.md
│   ├── 08_longhorn.md
│   ├── 09_wordpress_mariadb_helm.md
│   └── 10_validacion_operativa.md
├── evidencias/
│   ├── scripts/
│   └── testing/
├── kubespray/
│   └── inventory/
│       └── lab/
│           ├── inventory.ini
│           └── group_vars/
│               ├── all/
│               │   ├── all.yml
│               │   └── download.yml
│               └── k8s_cluster/
│                   ├── k8s-cluster.yml
│                   └── k8s-net-calico.yml
├── manifests/
│   ├── longhorn/
│   ├── tailscale/
│   ├── testing/
│   └── wordpress_mariadb/
├── logs/                              ← Logs de despliegue (excluidos de git)
└── .gitignore

Kubespray se clona como repositorio independiente (~/kubespray) y no se modifica. Los playbooks se ejecutan desde allí apuntando al inventario de este repositorio con -i.

Estado actual

• Laboratorio multinodo sobre 8 VMs
• Clúster Kubernetes funcional (3 control-plane + 4 workers)
• Red privada Tailscale operativa
• Despliegue automatizado con Kubespray
• Verificación funcional inicial del clúster (nginx ×4 réplicas)
• Almacenamiento persistente con Longhorn desplegado
• StorageClass longhorn configurada como clase por defecto
• Publicación privada de la UI de Longhorn mediante Service LoadBalancer sobre Tailscale
• Sistema de balanceo de entrada privado implantado con Tailscale Operator
• Capa de entrada redundante mediante ProxyGroup
• Publicación privada de interfaces internas mediante Service LoadBalancer
• WordPress + MariaDB desplegado mediante Helm, Longhorn y Tailscale
• Documentación técnica del despliegue base, del balanceador, del almacenamiento persistente y del servicio WordPress
• Validación operativa documentada con evidencias reproducibles

Mejoras propuestas

• Prometheus + Grafana
• Integración de más servicios reales sobre el balanceador privado

Inicio rápido

# En debian-admin
cd ~/kubespray
source .venv/bin/activate

# Verificar conectividad
ansible -i ~/pim_infra_multinodo/kubespray/inventory/lab/inventory.ini all -m ping -b

# Ver estado del clúster
kubectl get nodes
kubectl get pods -A

# Ver estado del almacenamiento
kubectl get pods -n longhorn-system
kubectl get pvc,pv -A

# Ver estado del operador de balanceo
kubectl get pods -n tailscale
kubectl get proxygroup