Educational Docker Stack for CAR Mission (Bouar) / Autonomiczny Stack dla Misji w RCA

[PL] Polska wersja opisu znajduje się w dolnej części tego dokumentu.

This repo contains IaC config for a decentralized educational stack in CAR, using Moodle, Kolibri, and Umami, optimized for low-bandwidth environments.

---

💾 Installing Raspberry Pi OS

Supported Storage

The system can be installed on:

• NVMe SSD
• SATA SSD connected via USB-UASP enclosure

SD cards are not recommended for production deployments.

Step 1 - Install Raspberry Pi OS

Using Raspberry Pi Imager:

1. Select:

Raspberry Pi OS Lite (64-bit)

2. Select target storage:

   • NVMe SSD
   • or SATA SSD

3. Configure:

   • hostname
   • username
   • password
   • SSH enabled

4. Write the image.

Step 2 - First Boot

Connect through SSH:

ssh USER@raspberrypi.local

Verify storage:

lsblk

Step 3 - Update System

sudo apt update
sudo apt full-upgrade -y
sudo reboot

Verify operating system:

cat /etc/os-release

---

✅ Prerequisites

Install Git:

sudo apt install -y git

Install Docker:

curl -fsSL https://get.docker.com | sh

Add current user to Docker group:

sudo usermod -aG docker $USER

Reboot:

sudo reboot

Verify installation:

docker --version
docker compose version

---

🏗 Storage and Reliability Design

Target Architecture

SSD 1
+
SSD 2
↓
Btrfs RAID1
↓
compress=zstd:3
↓
Docker
↓
Educational Services

Storage Design

Target deployment uses:

• Btrfs filesystem
• RAID1 redundancy
• SSD storage
• Zstandard compression

Recommended mount option:

compress=zstd:3

Data Protection Layers

1. RAID1 redundancy
2. Btrfs snapshots
3. External backups

Important:

RAID1 is NOT a backup.
Snapshots are NOT backups.

UPS

UPS functionality provides:

• battery monitoring
• graceful shutdown
• filesystem protection

---

🚀 Architecture Overview

Components:

• Nginx
• Moodle
• MariaDB
• Kolibri
• Rachel
• Kiwix
• Umami
• PostgreSQL

Goals:

• Offline education
• Knowledge distribution
• Low-bandwidth operation
• Educational analytics

---

🛠 Deployment Strategy

Clone repository:

git clone <repository-url>
cd <repository-directory>

Create configuration:

cp .env.example .env

Edit configuration and fill required credentials.

Start stack:

docker compose up -d

Verify services:

docker ps

Check logs:

docker compose logs -f

Stop stack:

docker compose down

Restart stack:

docker compose restart

---

🔄 Recovery Philosophy

A complete deployment should be recoverable using only:

• Raspberry Pi OS Lite
• Docker
• This repository
• Backup files

Long-term goal:

git clone ...
./install.sh
./restore.sh

without any manual configuration.

---

📚 Additional Documentation

• docs/storage.md

---

🇵🇱 Polska Wersja

Repozytorium zawiera konfigurację Infrastructure as Code (IaC) dla zdecentralizowanej platformy edukacyjnej wdrożonej w Republice Środkowoafrykańskiej (RCA). System został zaprojektowany do pracy offline i przy bardzo ograniczonym dostępie do Internetu.

---

💾 Instalacja Raspberry Pi OS

Obsługiwane Nośniki

System może zostać zainstalowany na:

• dysku NVMe
• dysku SSD SATA podłączonym przez obudowę USB-UASP

Karty SD nie są zalecane do produkcyjnych wdrożeń.

Krok 1 - Instalacja Raspberry Pi OS

Za pomocą Raspberry Pi Imager:

1. Wybierz:

Raspberry Pi OS Lite (64-bit)

2. Wybierz nośnik:

   • NVMe SSD
   • lub SSD SATA

3. Skonfiguruj:

   • hostname
   • użytkownika
   • hasło
   • SSH

4. Wgraj system.

Krok 2 - Pierwsze Uruchomienie

Połącz się przez SSH:

ssh UZYTKOWNIK@raspberrypi.local

Sprawdź wykryte dyski:

lsblk

Krok 3 - Aktualizacja Systemu

sudo apt update
sudo apt full-upgrade -y
sudo reboot

Sprawdź wersję systemu:

cat /etc/os-release

---

✅ Wymagania Wstępne

Zainstaluj Git:

sudo apt install -y git

Zainstaluj Docker:

curl -fsSL https://get.docker.com | sh

Dodaj użytkownika do grupy Docker:

sudo usermod -aG docker $USER

Uruchom system ponownie:

sudo reboot

Zweryfikuj instalację:

docker --version
docker compose version

---

🏗 Architektura Pamięci i Niezawodności

Architektura Docelowa

SSD 1
+
SSD 2
↓
Btrfs RAID1
↓
compress=zstd:3
↓
Docker
↓
Usługi Edukacyjne

Pamięć Masowa

Docelowa konfiguracja wykorzystuje:

• Btrfs
• RAID1
• dyski SSD
• kompresję Zstandard

Zalecane ustawienie:

compress=zstd:3

Warstwy Ochrony Danych

1. RAID1
2. Snapshoty Btrfs
3. Kopie zapasowe

Ważne:

RAID1 NIE jest kopią zapasową.
Snapshot NIE jest kopią zapasową.

UPS

UPS zapewnia:

• monitorowanie baterii
• bezpieczne wyłączanie systemu
• ochronę systemu plików podczas zaniku zasilania

---

🚀 Przegląd Architektury

Komponenty:

• Nginx
• Moodle
• MariaDB
• Kolibri
• Rachel
• Kiwix
• Umami
• PostgreSQL

Cele:

• edukacja offline
• lokalna dystrybucja wiedzy
• praca przy ograniczonym dostępie do Internetu
• statystyki wykorzystania treści edukacyjnych

---

🛠 Strategia Wdrożenia

Sklonuj repozytorium:

git clone <repository-url>
cd <repository-directory>

Utwórz konfigurację:

cp .env.example .env

Uzupełnij wymagane hasła i ustawienia.

Uruchom usługi:

docker compose up -d

Sprawdź uruchomione kontenery:

docker ps

Sprawdź logi:

docker compose logs -f

Zatrzymaj usługi:

docker compose down

Uruchom ponownie:

docker compose restart

---

🔄 Filozofia Odtwarzania

Kompletne środowisko powinno dać się odtworzyć przy użyciu wyłącznie:

• Raspberry Pi OS Lite
• Docker
• repozytorium Git
• backupu

Docelowo proces powinien sprowadzać się do:

git clone ...
./install.sh
./restore.sh

bez potrzeby wykonywania dodatkowej ręcznej konfiguracji.

---

📚 Dodatkowa Dokumentacja

• docs/storage.md