Node - Daedalus

FPGA / PCIe / NIC 등 하드웨어 테스트 전용 노드

Linux Intel Core i5 Xilinx ZYNQ-7000 Xilinx Kintex UltraScale+ Verilog Vivado

홈랩 전체 구조는 홈 서버 인프라 개요를 참조하세요.

At a Glance

항목 값
역할 Hardware Test (FPGA · PCIe · NIC)
하드웨어 커스텀 PC, Intel Core i5-4670, 8 GB RAM, 2 TB HDD
연결 장비 Xilinx ZYNQ-7000 FPGA & Xilinx Kintex UltraScale+ FPGA 보드
OS / 하이퍼바이저 Ubuntu (bare metal, 하이퍼바이저 없음)
외부 공개 포트 없음
운영 시작 2025년 이후
현재 상태 운영 중 (실험 단위로 가동)

한 줄 요약: Daedalus는 FPGA·PCIe 같은 물리 장비를 다른 워크로드와 섞지 않기 위해 따로 떼어 둔 베어메탈 노드입니다.

What Runs Here

Daedalus는 항상 켜 두는 서비스 노드가 아니라, 하드웨어 테스트에 사용하는 노드입니다.

연결 장비 / 사용 툴

영역 구성
FPGA 보드 Xilinx ZYNQ-7000 시리즈 (USB-JTAG), Xilinx Kintex UltraScale+ FPGA (JTAG)
호스트 OS Ubuntu, 18.04 LTS
네트워크 WireGuard 클라이언트로 Hades / Athena 내부망 접근

테스트 WorkFlow

FPGA 빌드 시퀀스 이미지

Key Decisions

- 왜 베어메탈 Ubuntu인가 (하이퍼바이저 없음)

Athena·Hades와 달리 Daedalus에는 의도적으로 하이퍼바이저를 두지 않았습니다.

  • USB-JTAG / PCIe 패스스루의 복잡도 회피. 하이퍼바이저를 두면 USB·PCIe 장치를 게스트에 정확히 넘기는 절차가 한 단계 더 늘어나고, 벤더 툴이 호스트에서 직접 보이는 장비를 가정하는 경우가 많아 디버깅이 어려진다고 판단했습니다.
  • Daedalus 노드의 가치 ≠ 가용성. 항상 켜져 있을 필요가 없으므로 VM 격리/마이그레이션의 이득이 작다고 판단했습니다.

- 왜 Ubuntu인가

Xilinx Vivado와 ZYNQ 보드 드라이버는 Ubuntu LTS에서 가장 안정적으로 동작하고, 벤더 문서·커뮤니티 자료도 Ubuntu 기준이 가장 많습니다. CentOS/RHEL도 공식 지원되지만, 개인 환경에서는 자료 접근성이 좋은 Ubuntu가 적합하다고 판단했습니다.

Operations & Incidents

평상시 운영

  • 실험할 때만 부팅, 평소엔 꺼 둠 (전력/소음 감소)
  • 산출물(.bit, 로그, 파형 캡처)은 실험 종료 시 NAS 백업 경로에 복사

장애 사례 — 커널 버전 이슈로 NIC가 인식되지 않음

상황: Ubuntu 18.04 LTS의 4.x 커널은 해당 NIC/cndm 드라이버가 요구하는 커널 기능과 맞지 않아, NIC 인식 및 커널 모듈 빌드 과정에서 호환성 문제가 발생했습니다.

알아챌 경위: 빌드 실패 원인을 추적하는 과정에서, 실행 중인 커널 버전과 장치 드라이버·커널 헤더 사이의 호환성 문제를 발견했습니다.

대응:

  1. 커널 업데이트. Ubuntu 18.04 LTS의 커널을 기존 4.x에서 5.4.0-150으로 업데이트했습니다.
  2. 재부팅 및 버전 확인. 원격으로 시스템을 재부팅한 뒤 SSH로 다시 접속해 새 커널로 부팅되었는지 확인했습니다.
  3. 장치 및 빌드 환경 점검. 5.4 커널에서 NIC가 정상적으로 열거되는 것을 확인하고, 해당 버전의 커널 헤더를 설치한 뒤 cndm 모듈 빌드를 재시도해 cndm.ko를 정상 생성했습니다.

배운 점: 하드웨어 드라이버나 커널 모듈을 빌드할 때는 OS 버전뿐 아니라 실행 중인 커널, 커널 헤더, 장치 드라이버의 호환성을 함께 맞춰야 한다는 것을 체감했습니다.

Limitations & Next Steps

지금 부족한 점

  • 하이퍼바이저가 없어 실험 환경이 호스트 OS에 직접 얽혀 있음 — 드라이버·커널을 건드리는 작업이 호스트 전체에 영향을 줌 (실험별 격리가 약함)
  • 커널/드라이버 환경을 재현할 수 있게 기록해 두지 않음 — NIC 사건처럼 환경을 맞추는 과정이 문서화되어 있지 않음
  • USB-JTAG/PCIe 장비 구성이 물리 연결에 의존 — 원격에서 장비를 교체·재연결할 수 없음

다음에 개선할 것

  • Vivado·드라이버 빌드 환경을 이미지/스크립트로 고정해, “커널 5.4 + 특정 헤더 + 드라이버” 조합을 재현 가능한 형태로 고정
  • 장비 연결·커널 파라미터·빌드 절차를 실험 노트로 남겨 다음 테스트에서도 같은 상태를 재현할 수 있게 정리

Photo

English version: Node - Daedalus