## はじめに：T710 から始まった省電力クラウド構築

長年使ってきた DELL PowerEdge T710 は、性能こそ十分でしたが、

• アイドルでも 180〜220W の電力消費
• ファン騒音
• サイズの大きさ
• 老朽化によるリスク

といった課題がありました。

そこで今回、 「できる限りコストをかけずに、省電力で柔軟な自宅クラウドを作る」 というテーマで構成をゼロから見直しました。

その結果たどり着いたのが、

• Raspberry Pi 5（メイン）
• Raspberry Pi 4B（サブ）
• OCI（外部ノード）
• Tailscale（完全メッシュ VPN）
• Zabbix（監視基盤）

を組み合わせた、小型ながら強力なクラウド環境です。

## 全体構成

今回の構成は、以下の3ノードを中心に動作します。

• Raspberry Pi 5：Proxmox メインノード / Zabbix Server
• Raspberry Pi 4B：Proxmox サブノード / Zabbix Agent
• OCI（Oracle Cloud）：外部ノード / Subnet Router / Exit Node / Zabbix Agent

これらを Tailscale で完全メッシュ化し、 どこからでも安全にアクセスできる環境を構築しています。

## Proxmox

Raspberry Pi 5（8GB RAM）をメインノードにした理由

CPU アーキテクチャ

• Pi5：Cortex-A76（2.4GHz）
• Pi4B：Cortex-A72（1.5GHz）

A76 は A72 と比べて

• IPC が約2倍
• キャッシュ構造が改善
• 分岐予測精度が向上

→ 仮想化環境での体感性能が大幅に向上

PCIe 接続 SSD の採用

Pi5 は PCIe 2.0 x1 を外部に引き出せるため、 NVMe SSD をシステムディスクとして利用可能。

• I/O 性能：100〜400MB/s
• SDカードの数十倍の速度
• VM / LXC の起動が高速化

Proxmox のクラスタリング

• Corosync によるクラスタ通信
• Quorum による多数決
• Pi5 を“中心ノード”にすることで安定性向上

LXC と VM の使い分け

• LXC：軽量で Pi に向いている
• VM：OCI や x86 と連携する用途で利用

電力比較：T710 → Pi クラスタで約 95% 削減

機器	アイドル時	最大負荷時
T710	180〜220W	300W 超
Pi5	4〜7W	10W 前後
Pi4B	3〜5W	7W 前後

Pi5 + Pi4B 合計：7〜12W → T710 の 1/10 以下の電力で運用可能

## Tailscale

Tailscale を採用した理由

• ルーター設定不要
• NAT 越え自動
• 暗号化通信
• どこからでもアクセス可能

Pi5 / Pi4B / OCI の3ノードを完全メッシュ化し、 安全で柔軟なアクセス環境を実現。

技術的な仕組み

WireGuard の暗号化

• ChaCha20-Poly1305
• Curve25519
• NoiseIK ハンドシェイク
• BLAKE2s

ARM CPU（Pi5 / Pi4B）でも高速に動作。

NAT Traversal

• STUN（UDP ホールパンチング）
• DERP（中継サーバ） → どこからでも安定接続

MagicDNS

• tailnet 内の DNS を自動管理
• pi5.tailnet.ts.net のような形でアクセス可能

Subnet Router（OCI）

• OCI が自宅 LAN のゲートウェイになる
• 外部から自宅 LAN 全体にアクセス可能

Exit Node

• 全トラフィックを OCI 経由に
• 公衆 Wi-Fi でも安全
• 必要時のみ ON

## OCI

OCI を採用した理由

• Always Free（無料枠）で常時稼働
• 外部ノードとしての可用性
• Pi と同じ ARM アーキテクチャで相性が良い

技術的な仕組み

Ampere A1（ARMv8）

• 最大 4 vCPU（無料枠）
• Pi5 と同じ ARM 系で高速
• 暗号化処理が軽い

OCI のネットワーク構造

• VCN（仮想ネットワーク）
• サブネット
• セキュリティリスト
• ルートテーブル

Tailscale を使うため、 インバウンドの穴開けは不要。

Subnet Router / Exit Node

• 自宅 LAN へのゲートウェイ
• 全トラフィックの出口にもなる
• 暗号化された WireGuard トンネルで安全

Zabbix Agent としての役割

• 外部視点から自宅クラスタを監視
• 回線遅延や死活監視が可能

## Zabbix

Zabbix を採用した理由

• 完全無料
• ARM でも軽量に動作
• Proxmox との相性が良い
• Tailscale で安全に通信
• 外部ノード（OCI）も監視できる

技術的な仕組み

Zabbix Server（Pi5）

• Poller：Agent からデータ取得
• Trapper：プッシュ型データ受信
• DB：NVMe SSD で高速
• Housekeeper：古いデータの整理

Zabbix Agent（Pi4B / OCI）

• パッシブモード：Server → Agent
• アクティブモード：Agent → Server
• Tailscale 上で安定動作

Proxmox の監視テンプレート

• CPU / メモリ / ストレージ
• VM / LXC の状態
• ノードの負荷
• クラスタの状態

外部視点の監視（OCI）

• 自宅回線の遅延
• Pi5 / Pi4B の死活監視
• Tailscale の接続状態
• OCI 自身のリソース状況

## まとめ：低コスト × 省電力 × 高可用性の自宅クラウド

今回の構成により、

• T710 → Pi クラスタで電力 95% 削減
• Tailscale / OCI / Zabbix はすべて無料で運用可能
• 外部から安全にアクセスできるクラウド環境が完成
• 小型ながら柔軟で拡張性の高い構成

という、理想的な自宅クラウドが実現しました。