Proxmox: цялата информация, от която се нуждаете, за да виртуализирате като професионалист

Информатек Дигитал » Ресурси » Proxmox: цялата информация, от която се нуждаете, за да виртуализирате като професионалист

Ако търсите мощна алтернатива с отворен код на VMware или Hyper-V , Proxmox VE се превърна в задължителна платформа. Това е зряла, изключително стабилна платформа с огромна общност зад нея, използвана днес от всички - от напреднали любители до големи центрове за данни.

В следващите редове ще намерите цялата ключова информация за Proxmox : какво точно представлява, как работи, как се различава от другите хипервизори, какви са изискванията му, как да го инсталирате, как да създавате виртуални машини и контейнери, как да настройвате клъстери, какви опции за архивиране са налични и какви алтернативи съществуват на пазара. Всичко е обяснено на стандартен испански (от Испания) и с практичен тон, така че накрая да знаете със сигурност дали Proxmox е подходящ за вас.

Какво е Proxmox VE и защо толкова много хора преминават към него?

Proxmox Virtual Environment (Proxmox VE) е платформа за виртуализация на сървъри с отворен код , която комбинира две технологии в един продукт: пълна виртуализация с KVM и виртуализация на контейнери с LXC. Тя е базирана на Debian GNU/Linux, използва оптимизирано ядро ​​и предлага цялостна уеб конзола за управление на цялата инфраструктура.

Идеята за проекта възниква около 2007 г., когато създателите му осъзнават, че на OpenVZ му липсва инструмент за архивиране и приличен графичен потребителски интерфейс . Те добавят KVM, изграждат модерен уеб интерфейс и постепенно Proxmox VE се превръща в много привлекателно решение в сравнение с търговските алтернативи като VMware vSphere, Citrix XenServer или Microsoft Hyper-V.

Една от най-големите му предимства е, че целият код е пуснат под лиценз GNU AGPLv3 . Това означава, че можете да го одитирате, адаптирате, разширявате или интегрирате със собствени инструменти, без да сте обвързани с капризите на даден доставчик. За много компании, които искат да избегнат обвързване с доставчик и скъпи промени в лицензите (като тези, които VMware преживя след придобиването му от Broadcom), Proxmox се превърна в логичен избор.

Функционално, Proxmox VE обединява виртуални машини, контейнери, клъстери с висока наличност, усъвършенствани мрежи, защитни стени, гъвкаво съхранение и резервни копия в един продукт . Всичко се управлява от уеб браузър, без тежък клиентски софтуер, и с възможност за управление на един сървър или клъстер с множество възли.

Виртуализация с Proxmox: KVM и LXC контейнери

Proxmox VE поддържа два допълващи се модела за виртуализация, които споделят ресурси, но се управляват по един и същи начин от графичния потребителски интерфейс. Комбинирането на двата е един от ключовете за извличане на максимума от платформата.

От една страна, имаме KVM (Виртуална машина, базирана на ядрото), пълният слой за виртуализация, интегриран в ядрото на Linux. С KVM, Proxmox ви позволява да стартирате гост операционни системи, сякаш са физически сървъри : Windows Server, Linux дистрибуции, мрежови устройства, виртуални защитни стени и др. Всяка виртуална машина има своя собствена операционна система, драйвери, ядро ​​и др., със силна изолация.

От друга страна, съществува LXC, контейнерната технология на Linux, която работи на ниво операционна система . Контейнерите споделят същото ядро ​​като хоста, много по-леки са от традиционните виртуални машини и се стартират за секунди. Те са идеални за услуги, които не изискват пълна операционна система , като например уеб сървъри, бази данни, микросървиси или тестови лаборатории.

Красотата на Proxmox е, че и двата вида натоварвания се управляват по един и същи начин от уеб интерфейса : можете да създавате, спирате, стартирате, правите снимки, клонирате, местите между възли, прилагате правила за защитна стена, планирате архивиране... без да се притеснявате твърде много дали е контейнер или традиционна виртуална машина. Това значително опростява ежедневната работа на администратора.

Proxmox срещу VMware, Hyper-V и други алтернативи

Екосистемата за виртуализация е доста пренаселена, но Proxmox VE се е утвърдил значително като истинска алтернатива на VMware, Hyper-V, Nutanix, Xen или решения, базирани единствено на KVM . Струва си да разгледаме разликите по-подробно.

Хипервизорът на VMware също е базиран на Linux, въпреки че този слой е до голяма степен скрит от потребителя. Proxmox, от друга страна, изрично разчита на стандартните Linux технологии: KVM, LXC, ZFS, Ceph, Corosync и други. Ако вече имате опит с Linux среди, ще се чувствате като у дома си.

Въпреки че можете директно да настроите хост с KVM на Debian или Ubuntu, ръчното управление става много по-сложно, когато се нуждаете от висока достъпност, миграции в реално време, централизирани архиви или клъстери. Proxmox VE обгръща всичко това с модерен графичен интерфейс и добре документиран REST API , което прави оркестрацията на голяма среда много по-лесна за управление.

В сравнение с Hyper-V, Proxmox не се интегрира с екосистемата на Microsoft или Azure, но предлага предимства по отношение на гъвкавост, цена и поддръжка с отворен код . За разлика от Nutanix или собствени решения за хиперконвергентна инфраструктура, Proxmox ви позволява да изграждате HCI с Ceph, без да плащате прекомерни лицензионни такси, използвайки стандартен хардуер.

В сравнение с други алтернативи с отворен код, като XCP-ng, oVirt или „чист“ KVM, Proxmox се откроява с комбинацията си от лекота на управление, активна общност, документация и екосистема от инструменти (включително Proxmox Backup Server). Обикновено не е толкова твърд като oVirt, нито толкова хостинг-центричен като XCP-ng и предлага много по-изпипан уеб интерфейс, отколкото простото настройване на KVM без стандартната имплементация.

Хардуерни изисквания и сценарии на употреба

По отношение на хардуера, Proxmox VE не е особено взискателен, но е препоръчително да отговаря на някои минимални изисквания. За безпроблемна работа се препоръчва 64-битов процесор с поддръжка на виртуализация (Intel VT-x или AMD-V), поне 8 GB RAM и SSD дисково пространство, ако е възможно. Самият инсталатор изисква значително по-малко (2 GB RAM и около 32 GB дисково пространство), но това оставя малко място за реални виртуални машини.

В лабораторна или домашна среда, по-стари сървъри или компютри могат да бъдат препрофилирани , стига да поддържат хардуерна виртуализация. В производствена среда е препоръчително да се използват сървъри с множество ядра, достатъчно памет (32 GB или повече е често срещано явление) и резервирано, бързо съхранение, особено ако използвате Ceph или ZFS.

Proxmox има широк спектър от типични приложения. Много администратори го използват за настройване на виртуализирани файлови сървъри , комбинирайки виртуални машини или контейнери с решения като Samba, NFS или Nextcloud. Благодарение на вградените моментни снимки и резервни копия, възстановяването на данни в случай на бедствие става много по-лесно.

Друг често срещан сценарий е посвещаването на един или повече възли за архивиране . Тук се намесва Proxmox Backup Server, сестрински продукт, оптимизиран за инкрементални, криптирани и много бързи архивирания на виртуални машини и контейнери. В разпределени клъстери тези архивирания могат да бъдат репликирани на различни места, за да се подобри устойчивостта.

В света на разработката и DevOps, Proxmox блести като платформа за лаборатории и тестови среди . Невероятно удобно е да се изпълняват множество версии на приложение, да се изолират в контейнери, да се тестват Kubernetes внедрявания на виртуални машини, да се автоматизират тестове и да се връщат към моментни снимки, ако нещо се обърка. За VDI (виртуален десктоп), той може да служи и като основа за разполагане на централизирани десктопи на Windows или Linux, достъпни от тънки клиенти.

Инсталиране на Proxmox VE стъпка по стъпка

Инсталирането на Proxmox VE на физически сървър е доста лесно. Екипът на Proxmox предоставя ISO образ със собствен инсталатор , така че не е нужно първо да подготвяте Debian система и след това да добавяте пакети ръчно.

Типичният работен процес би бил нещо подобно: първо изтегляте официалния Proxmox VE ISO от техния уебсайт, след това създавате стартиращо USB устройство, използвайки инструменти като Rufus или Etcher, и стартирате сървъра от това USB устройство (коригирайки реда на зареждане в BIOS или UEFI, ако е необходимо).

След като инсталаторът се зареди, изберете опцията „Инсталиране на Proxmox VE“ , приемете лиценза, изберете диска, на който ще бъде инсталиран (забележка: той ще бъде напълно изтрит) и дефинирайте основната конфигурация: държава, часова зона, подредба на клавиатурата, парола на root потребител и имейл адрес за системни известия.

В мрежовите настройки обикновено ще зададете статичен IP адрес, маска на подмрежата, шлюз и DNS сървър . Този IP адрес ще използвате за свързване към уеб интерфейса. Инсталаторът копира файловете, конфигурира системата и след няколко минути ви подканва да рестартирате. В този момент извадете USB устройството, за да може сървърът да се стартира от диска.

Когато хостът работи, от всеки друг компютър можете да получите достъп до https://YOUR-SERVER-IP:8006 чрез уеб браузър . Браузърът ще се оплаче от сертификата (по подразбиране е самоподписан); приемете го, въведете root потребителя с паролата, която сте задали по време на инсталацията, и ще получите достъп до уеб конзолата, където можете да започнете да създавате виртуални машини и контейнери.

Как да създадете виртуални машини в Proxmox VE

След като първият хост е готов, следващата логична стъпка е да създадете първата си виртуална машина . Процесът от уеб интерфейса е сравнително лесен и много подобен на този при други хипервизори.

Първата стъпка е да качите ISO образа на гост операционната система. В съответния раздел за съхранение (например локален) използвайте опцията Качване на ISO образ и изберете ISO файла на Windows Server, Linux дистрибуция или каквото и да е, което ще инсталирате.

След това, от левия панел, изберете възела или центъра за данни и щракнете върху Създаване на виртуална машина (Create VM) . Ще се отвори съветник, където трябва да посочите името на виртуалната машина, типа и версията на операционната система, ISO файла, който искате да монтирате на CD/DVD устройството, типа на фърмуера (BIOS или UEFI) и някои основни параметри.

В следващите стъпки настройвате броя на виртуалните процесори (vCPU), количеството RAM, размера и типа на диска (например virtio на ZFS или Ceph хранилище) и мрежовата конфигурация (обикновено virtio карта, свързана към главния мост, като например vmbr0). Когато приключите с помощника, виртуалната машина се появява в дървото отляво.

За да го стартирате, просто изберете виртуалната машина и щракнете върху „Старт“ . От раздела „Конзола“ можете да следвате инсталирането на операционната система, сякаш е физическа машина: разделяне на дялове, създаване на потребител, мрежова конфигурация в госта, инсталиране на драйвери и актуализации, присъединяване към домейн и др. Когато приключите, ще имате напълно функционален виртуален сървър, готов за интегриране във вашата инфраструктура.

PCI преминаване, GPU и виртуален TPM

Една от най-ценените усъвършенствани функции на Proxmox VE е PCI passthrough . Тази функция ви позволява директно да присвоите физическо хост устройство (като GPU, мрежов контролер или звукова карта) на конкретна виртуална машина, така че виртуалната машина да го вижда почти така, сякаш е физически свързано.

Това е много полезно за работни натоварвания, които изискват графично ускорение или директен достъп до специфичен хардуер , като например виртуализация на десктоп, базирана на GPU, рендериране, лаборатории за сигурност или устройства, които се нуждаят от специални графични карти. Точно както във VMware или Hyper-V, когато дадено устройство е зададено в режим на преминаване, то е резервирано за тази виртуална машина и не може да се използва от останалата част от системата, което също деактивира миграцията на живо на тази машина.

Proxmox дори ви позволява да разделите физически графичен процесор, за да го споделите между множество виртуални машини , в зависимост от модела и възможностите на картата. Това отваря вратата за сценарии, в които няколко потребители могат да се възползват от един и същ графичен процесор за своите настолни компютри или взискателни приложения.

По отношение на сигурността, Proxmox предлага опцията за добавяне на виртуален TPM (Trusted Platform Module) към виртуални машини, което е особено необходимо за съвременни системи като Windows 11 или Windows Server 2022, които го изискват. Важно е обаче да се разбере, че този виртуален TPM е предимно функция за съвместимост и не осигурява същото ниво на сигурност като физически TPM чип.

Клъстери, висока достъпност и хиперконвергентна инфраструктура

В производствения процес, работата с един хост често е недостатъчна. Proxmox VE наистина блести, когато настроите многовъзлов клъстер със споделено или хиперконвергирано съхранение и осигурите висока достъпност за критични натоварвания.

Самата документация препоръчва клъстери от поне три гласуващи възела, за да се поддържа кворум. Proxmox използва Corosync като свой енджин за комуникация с клъстери и собствена разпределена файлова система, pmxcfs (Proxmox Cluster File System), която репликира конфигурационните файлове във всички възли в реално време.

Под капака, pmxcfs е постоянна дискова база данни, но поддържа копие в RAM паметта (около 30 MB, достатъчно за хиляди виртуални машини). Това прави управлението на голям клъстер почти същото като управлението на един единствен възел : свързвате се с всеки сървър в клъстера и виждате цялата централизирана инфраструктура от един и същ графичен потребителски интерфейс.

За по-малки среди или такива с четен брой възли, Corosync поддържа външно гласуване , което помага да се избегнат проблеми с разделяне на мозъка в клъстери с два възела или необичайни топологии. Освен това, Proxmox включва HA симулатор, който ви позволява да тествате висока достъпност със симулирани „възли“ на един физически хост, което е много полезно за обучение или тестване.

Най-разпространеният модел днес е хиперконвергентната инфраструктура (HCI) , където всеки възел допринася както с изчислителни ресурси, така и със съхранение. Proxmox интегрира Ceph, разпределено и репликирано решение за софтуерно дефинирано съхранение (SDS). От уеб интерфейса можете да разположите Ceph клъстер, да създадете пулове с различни нива на производителност и резервиране и да използвате това съхранение за виртуални машини в целия клъстер.

Ceph предлага функции като динамично осигуряване, моментни снимки и репликация на данни между възлите, така че повреда на сървъра да не доведе до загуба на данни. Важно е да се отбележи, че Proxmox не препоръчва използването на софтуерен RAID като основа за тези видове внедрявания; обичайният подход е комбиниране на отделни дискове с Ceph или ZFS, управлявайки резервирането.

LXC контейнери, защитни стени и софтуерно дефинирани мрежи

В сферата на контейнерите, Proxmox VE предлага много изчерпателна поддръжка за LXC . Графичният потребителски интерфейс предоставя шаблони за почти всички популярни дистрибуции, позволява ви да ограничите броя на видимите процесори, памет и дисково пространство, използвайки точки на монтиране, и ви позволява да решите кои хост ресурси са достъпни за всеки контейнер.

Много организации комбинират Proxmox с Kubernetes, или чрез разполагане на Kubernetes клъстери върху виртуални машини , или чрез използване на LXC контейнери за определени вътрешни микросървиси. Тази стратегия им позволява да поддържат пълен контрол над своята инфраструктура, избягвайки изключителната зависимост от публичен облак.

На мрежово ниво, Proxmox използва мостови интерфейси , за да свързва виртуални машини и контейнери помежду си и с външния свят. Всеки мост функционира като виртуален комутатор, към който са свързани физическите мрежови карти на хоста и виртуалните интерфейси на виртуалните машини. Въз основа на тази основна структура могат да бъдат реализирани VLAN (802.1Q), независими мрежи за различни клиенти или отдели и доста сложни топологии.

Платформата включва и интегрирана защитна стена , която работи на ниво възел, клъстер или дори виртуална машина/контейнер. Можете да дефинирате правила за входящ, изходящ или пренасочен трафик, да зададете групи за многократна употреба и да сегментирате мрежата в зони, което помага за намаляване на повърхността за атака и прилагане на последователни политики за сигурност, без да напускате конзолата на Proxmox.

Гъвкаво съхранение и поддържани модели

Моделът за съхранение на Proxmox VE е един от най-гъвкавите в света на виртуализацията с отворен код. Можете да използвате локално, мрежово, разпределено или смесено съхранение и да го свързвате с различни видове съдържание: дискови изображения, резервни копия, ISO файлове, шаблони и др.

Поддържаните типове мрежово съхранение включват NFS, CIFS/SMB, iSCSI, Fibre Channel, GlusterFS и Ceph RBD . За SAN среди, iSCSI LUN могат да се използват директно или да се монтират като LVM групи, върху които след това се създават виртуални дискове. В сценарии с големи данни или високо търсене на запис, Ceph и GlusterFS осигуряват хоризонтална мащабируемост.

Локално, Proxmox поддържа опростено хранилище, базирано на директории, LVM и ZFS . ZFS, по-специално, осигурява почти мигновени снимки, компресия, проверка на целостта и управление на дискови пулове с различни нива на резервиране (ogledalo, RAID-Z и др.). В комбинация с виртуални машини, използващи Virtio контролери, производителността обикновено е много конкурентна.

Ключово предимство на използването на споделено хранилище между възлите е, че то позволява миграция на виртуални машини в реално време , без забележим престой за потребителите. Proxmox координира движението на паметта и състоянието на машината между възлите, докато виртуалната машина продължава да обработва заявки, а в края на миграцията тя влиза в новия хост с пауза от само няколко милисекунди.

Архивиране, възстановяване и Hornetsecurity

Никоя сериозна среда за виртуализация не е завършена без добра стратегия за архивиране , а Proxmox VE се предлага със собствено вградено решение за архивиране и възстановяване.

Основният инструмент е vzdump , който позволява архивиране на ниво виртуална машина или контейнер, обикновено в компресиран формат и с поддръжка на моментни снимки. Той може да работи с почти всеки тип хранилище, включително NFS, CIFS, iSCSI и Ceph, създавайки файлове, които съдържат както данните, така и конфигурацията на машината.

За по-големи среди или където резервните копия трябва да бъдат централизирани и допълнително оптимизирани, Proxmox препоръчва използването на Proxmox Backup Server или специализирани решения на трети страни. Едно решение, което придоби известност, е Hornetsecurity VM Backup, което вече поддържа Proxmox VE в най-новите си версии (8.2, 8.3, 8.4 и по-нови).

Hornetsecurity ви позволява да архивирате виртуални машини на Proxmox на външни местоположения, като Azure, AWS S3, Backblaze или Wasabi, с вградена дедупликация за пестене на място, криптиране и непроменливо съхранение за защита от ransomware. В случай на голямо бедствие, платформата улеснява пълното възстановяване на виртуални машини във всяка съвместима среда на Proxmox, което е особено полезно, ако цял клъстер стане неизползваем.

В допълнение към техническия слой, Hornetsecurity предлага функции като бързо възстановяване с минимално прекъсване на услугата , подробно отчитане и централизирано управление на политиките за архивиране. За тези, които искат да допълнят вградените архиви на Proxmox със система, по-фокусирана върху съответствието с регулаторните изисквания и възстановяването след бедствия, това е опция, която си струва да се обмисли.

Централизирано управление, роли, API и сигурност

Една от силните страни на Proxmox VE е централизираното му, уеб-базирано управление . Конзолата, изградена върху ExtJS, предоставя цялостен преглед на центъра за данни: възли, виртуални машини, контейнери, хранилища, резервни копия, задачи в опашка, системни логове и много други. Всеки възел в клъстера действа като „мулти-мастер“: вие се свързвате с един и имате контрол над всички тях.

За тези, които предпочитат командния ред, всички компоненти могат да се управляват чрез CLI на самия хост или чрез отдалечени инструменти . Командите са добре документирани (man страници) и включват автоматично довършване, което улеснява автоматизацията с помощта на скриптове или инструменти като Ansible.

REST API на Proxmox, базиран на JSON като формат на данни , е формално дефиниран с помощта на JSON схеми. Това позволява на трети страни да интегрират Proxmox в контролни панели за хостинг, портали за самообслужване, системи за фактуриране или инструменти за мониторинг, без да се налага да се борят с лошо документирани API.

По отношение на удостоверяването и контрола на достъпа, Proxmox поддържа множество области за удостоверяване : собствения сървър за удостоверяване на Proxmox, Linux PAM, Microsoft Active Directory, LDAP и OpenID Connect, наред с други. След това, върху това, Proxmox изгражда система за разрешения, базирана на роли, като присвоява специфични привилегии на потребители или групи по пътища в дървото на ресурсите (виртуални машини, възли, хранилища и др.).

Този RBAC модел позволява например на екип от разработчици да има пълен контрол над своите виртуални машини, без това да засяга цялостната инфраструктура , или на доставчик на хостинг услуги да делегира частично управлението на крайни клиенти. В комбинация с вградената защитна стена и честите актуализации на сигурността, Proxmox предлага много разумно ниво на защита срещу често срещани заплахи.

Предимства, недостатъци и профили, за които Proxmox е подходящ

Proxmox VE има доста убедителен списък от предимства. Безплатна е в основната си версия, напълно с отворен код, има много активна общност и разумна крива на обучение, ако вече сте запознати с Linux или други хипервизори. Тя обединява виртуализация, контейнери, архивиране, клъстери и разширени мрежови възможности в една платформа.

Уеб интерфейсът е достатъчно интуитивен, така че някой с умерен опит може да създаде работна среда за нула време . Официалната документация, уикитата и форумите на общността обхващат най-често задаваните въпроси, а ако имате нужда от нещо друго, компанията, стояща зад Proxmox, предлага абонаменти с професионална поддръжка и корпоративни хранилища с тествани актуализации.

Сред недостатъците трябва да се отбележи, че това не е инструмент за потребители без технически познания . Конфигурирането на клъстери, Ceph, HA или сложни мрежи изисква солидни познания за Linux, съхранение и мрежи. Въпреки че платформата е безплатна, ако искате официална поддръжка и корпоративни хранилища, ще трябва да закупите абонамент за всеки процесорен сокет.

В масивни инфраструктури или такива с много специфични изисквания, някои търговски решения все още имат по-затворени, но и по-интегрирани екосистеми (например по отношение на интеграция със специфичен хардуер или собствени инструменти за управление). Във всеки случай, за повечето малки, средни и дори големи компании, Proxmox повече от адекватно покрива техните нужди, без да ги обвързва с един-единствен доставчик.

Профилите, които най-добре отговарят на Proxmox, варират от ентусиасти, които искат да създадат домашна лаборатория, до малки и средни предприятия, които искат да консолидират сървъри, както и доставчици на хостинг услуги, корпоративни ИТ отдели и публични организации, ангажирани със софтуер с отворен код. Препоръчително е обаче да сте готови да инвестирате известно време, за да разберете как работи платформата и как се интегрира във вашата мрежа.

Имайки предвид всичко гореизброено, Proxmox VE се утвърждава като много сериозен вариант за тези, които търсят стабилна и гъвкава виртуализация без лицензионни ограничения ; комбинирайки виртуални машини и контейнери, клъстери с висока наличност, модерно съхранение, мощни резервни копия (собствени или от трети страни като Hornetsecurity) и централизирано управление, което улеснява живота както в малки лаборатории, така и в сложни корпоративни инфраструктури.