Hobbyprojekt

Heimserver-Infrastruktur mit Reverse Proxy

Selbsthosting

Aufbau einer zentral verwalteten Heimserver-Infrastruktur zur verschlüsselten Bereitstellung mehrerer selbst gehosteter Dienste.

Im Mittelpunkt des Projekts steht ein Raspberry Pi mit Nginx Proxy Manager in einer Docker-Umgebung. Er übernimmt als Reverse Proxy die zentrale Weiterleitung eingehender Anfragen an unterschiedliche Dienste im Heimnetzwerk.

Dadurch können verschiedene Anwendungen strukturiert über eigene Subdomains bereitgestellt werden, ohne jeden Dienst einzeln nach außen veröffentlichen zu müssen. Die zentrale Verwaltung erleichtert Wartung, Zertifikatsverwaltung und Fehleranalyse.

Raspberry Pi Linux Docker Nginx Proxy Manager Nginx Reverse Proxy HTTPS Let’s Encrypt DDNS DNS

Projektart

Private Heimserver-Infrastruktur

Schwerpunkt

Zentrale Bereitstellung mehrerer Dienste

Ziel

Strukturierter, sicherer und wartbarer Betrieb

Kurz erklärt: Ein zentraler Reverse Proxy nimmt Webanfragen entgegen und leitet sie abhängig von der aufgerufenen Subdomain an den passenden Dienst im Heimnetzwerk weiter. Dadurch entsteht eine übersichtliche und gut wartbare Infrastruktur.
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Projektziel

Ziel des Projekts

Zentralisierung

Ziel war der Aufbau einer zentralen Infrastruktur, über die verschiedene Webdienste verschlüsselt und strukturiert erreichbar sind.

Zuvor mussten einzelne Anwendungen jeweils separat betrachtet werden. Mit dem Reverse Proxy entstand eine zentrale Stelle für Weiterleitungen, Zertifikate und den externen Zugriff auf ausgewählte Dienste.

Die Lösung sollte ressourcenschonend auf einem Raspberry Pi betrieben werden, einfach wartbar bleiben und sich später um weitere Dienste erweitern lassen.

Übersichtlichkeit

Dienste werden zentral verwaltet und klar voneinander getrennt.

Verschlüsselung

Webzugriffe werden über HTTPS abgesichert.

Erweiterbarkeit

Neue Anwendungen können später ergänzt werden.

Projektidee: Statt mehrere Einzellösungen unabhängig voneinander zu betreiben, werden die wichtigsten Webdienste über einen zentralen Reverse Proxy gebündelt und strukturiert veröffentlicht.
Architektur

Architekturübersicht

Modular

Die Infrastruktur ist modular aufgebaut: Ein zentraler Reverse Proxy übernimmt die Weiterleitung, während die eigentlichen Dienste getrennt voneinander betrieben werden.

Internet und Router Eingehende Webanfragen werden an den zentralen Reverse Proxy weitergeleitet.
Reverse Proxy Nginx Proxy Manager prüft die angefragte Subdomain und leitet die Anfrage an den passenden internen Dienst weiter.
Portfolio-Webseite Die persönliche Webseite wird über einen separaten Webserver bereitgestellt.
Nextcloud Die private Cloud läuft unabhängig vom Proxy auf einem eigenen System.
Home Assistant Das Smart-Home-System bleibt technisch getrennt und wird nur über die zentrale Weiterleitung erreichbar gemacht.
Weitere Dienste Zusätzliche Anwendungen können bei Bedarf ergänzt und separat abgesichert werden.
Vereinfachter Datenfluss: Internet → Router → Reverse Proxy → ausgewählter Dienst im Heimnetzwerk
Umsetzung

Technische Umsetzung

Docker

Der Nginx Proxy Manager wird in einer Docker-Umgebung auf einem Raspberry Pi betrieben und über eine Weboberfläche verwaltet.

Für die externe Erreichbarkeit wurden DDNS, DNS-Einträge und Subdomains eingerichtet. Über Let’s Encrypt werden passende Zertifikate verwaltet, sodass veröffentlichte Webdienste verschlüsselt per HTTPS erreichbar sind.

Die einzelnen Zielsysteme bleiben voneinander getrennt. Der Proxy übernimmt lediglich die Vermittlung zwischen externem Zugriff und internem Dienst. Dadurch können Anwendungen unabhängig voneinander gewartet und erweitert werden.

Raspberry Pi OS

Ressourcenschonende Linux-Basis für den dauerhaften Betrieb.

Docker

Containerisierter Betrieb für eine klare Trennung und einfache Wartung.

Nginx Proxy Manager

Verwaltung von Proxy Hosts, Zertifikaten und Weiterleitungen.

DDNS und DNS

Zuordnung der öffentlichen Adresse und strukturierte Nutzung von Subdomains.

Let’s Encrypt

Zentrale Verwaltung von HTTPS-Zertifikaten für veröffentlichte Dienste.

Portweiterleitungen

Freigabe nur der notwendigen Webports für den Reverse Proxy.

Technischer Kern: Der Reverse Proxy übernimmt die zentrale SSL-Terminierung und Weiterleitung. Die eigentlichen Anwendungen bleiben als getrennte Systeme im Heimnetz bestehen.
Eigene Umsetzung

Mein Beitrag

Selbst umgesetzt

Die Heimserver-Infrastruktur wurde von mir schrittweise geplant, eingerichtet, abgesichert und dokumentiert.

Dazu gehörten die Einrichtung des Raspberry Pi, der Betrieb des Nginx Proxy Managers in Docker, die Konfiguration von DDNS und DNS, die Verwaltung von HTTPS-Zertifikaten sowie die strukturierte Einbindung verschiedener Dienste.

Zusätzlich habe ich typische Fehlerbilder wie fehlerhafte DNS-Einträge, Zertifikatsprobleme, Weiterleitungsschleifen und nicht erreichbare Zielsysteme analysiert und behoben.

Planung

Struktur der Dienste und zentrale Weiterleitung festgelegt.

Einrichtung

Raspberry Pi, Docker und Nginx Proxy Manager konfiguriert.

Absicherung

HTTPS, Zertifikate und notwendige Portfreigaben eingerichtet.

Fehleranalyse

DNS-, Proxy- und Zertifikatsprobleme systematisch eingegrenzt.

Dokumentation

Konfigurationen und Lösungswege nachvollziehbar festgehalten.

Erweiterung

Infrastruktur für weitere selbst gehostete Dienste vorbereitet.

Dienste

Eingebundene Dienste

Selbsthosting

Die Infrastruktur bildet die technische Grundlage für mehrere weitere Projekte und Dienste innerhalb meines Heimnetzwerks.

Portfolio-Webseite

Bereitstellung meiner persönlichen Webseite mit Projekt- und Bewerbungsinformationen.

Nextcloud

Private Cloud-Lösung zur Dateiablage und Synchronisation.

Home Assistant

Zentrale Smart-Home-Oberfläche für Geräte, Sensoren und Automationen.

Weitere Webdienste

Erweiterbare Struktur für zusätzliche Anwendungen und zukünftige Projekte.

Zusammenhang: Der Reverse Proxy ist nicht nur ein einzelner Serverdienst, sondern die zentrale Schnittstelle zwischen mehreren meiner technischen Projekte.
IT-Sicherheit

Sicherheitskonzept

HTTPS

Bei der Veröffentlichung von Diensten spielte die Absicherung der Infrastruktur eine zentrale Rolle.

Öffentlich erreichbar sind nur die notwendigen Webports. Die Administrationsoberfläche des Reverse Proxys bleibt intern und wird nicht direkt aus dem Internet freigegeben. Sensible Daten wie Zugangsdaten, Schlüssel und interne Adressen werden nicht veröffentlicht.

  • HTTPS-Verschlüsselung für veröffentlichte Webdienste
  • Zentrale Zertifikatsverwaltung über Let’s Encrypt
  • Nur notwendige Portfreigaben am Router
  • Keine öffentliche Freigabe der Administrationsoberfläche
  • Trennung der einzelnen Dienste im Heimnetzwerk
  • Security Header für ausgewählte Webanwendungen
  • Regelmäßige Wartung und Sicherheitsprüfungen
  • Regelmäßige Überprüfung und Anpassung der Konfiguration
Wichtig: Diese öffentliche Projektseite enthält bewusst keine internen IP-Adressen, Zugangsdaten, Schlüssel oder detaillierten Administrationspfade.
Fehleranalyse

Fehleranalyse und Lernerfahrungen

Praxisnah

Während der Einrichtung traten verschiedene typische Probleme auf, die schrittweise analysiert und behoben wurden.

Besonders hilfreich war die strukturierte Vorgehensweise: Zuerst wurde geprüft, ob ein Dienst intern erreichbar ist. Danach wurden DNS-Auflösung, Zertifikat, Proxy-Konfiguration und externe Erreichbarkeit getrennt voneinander untersucht.

DNS-Probleme

Fehlende oder falsche DNS-Einträge wurden identifiziert und korrigiert.

SSL-Zertifikate

Zertifikatsfehler bei Subdomains wurden analysiert und durch passende Zertifikate behoben.

IPv6-Erreichbarkeit

Unterschiede zwischen IPv4- und IPv6-Zugriffen wurden bei der Fehlersuche berücksichtigt.

Weiterleitungsschleifen

Fehlerhafte HTTPS-Weiterleitungen wurden schrittweise geprüft und bereinigt.

502-Fehler

Nicht erreichbare Zielsysteme oder fehlerhafte interne Weiterleitungen wurden gezielt überprüft.

Security Header

Zusätzliche Header wurden kontrolliert eingebunden und mit externen Prüfwerkzeugen getestet.

Mein Fokus: Probleme nicht nur kurzfristig beheben, sondern Ursachen nachvollziehen, Konfigurationen dokumentieren und die Lösung für spätere Wartung verständlich festhalten.
Abschluss

Ergebnis

Erfolgreich umgesetzt

Am Ende entstand eine zentrale, verschlüsselte und erweiterbare Heimserver-Infrastruktur für mehrere selbst gehostete Dienste.

Die Lösung vereinfacht die Verwaltung, sorgt für klar getrennte Zuständigkeiten der einzelnen Systeme und bietet eine gute Basis für weitere Projekte. Gleichzeitig konnte ich praktische Erfahrung in Linux-Administration, Docker, Netzwerktechnik, HTTPS-Konfiguration und Sicherheitsprüfung sammeln.

Zentrale Verwaltung

Mehrere Dienste werden über eine zentrale Stelle erreichbar gemacht.

Verschlüsselung

Webdienste werden sicher über HTTPS bereitgestellt.

Wartbarkeit

Die klare Trennung der Dienste erleichtert spätere Änderungen.

Erweiterbarkeit

Neue Webanwendungen können bei Bedarf ergänzt werden.

Fehleranalyse

Typische Netzwerk- und Proxyprobleme wurden systematisch gelöst.

Praxiserfahrung

Das Projekt verbindet Selbsthosting, Netzwerk und IT-Sicherheit.

Fazit: Das Projekt zeigt, wie aus mehreren einzelnen Heimserver-Diensten eine strukturierte und wartbare Infrastruktur entstehen kann. Für mich war besonders wertvoll, technische Zusammenhänge praktisch zu verstehen und Probleme systematisch zu lösen.
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