Proxmox virtualizacija – več strežnikov na enem sistemu

V številnih manjših in srednje velikih IT okoljih se skozi leta nabere več fizičnih računalnikov in strežnikov. Eden skrbi za poslovno aplikacijo, drugi za podatkovno zbirko, tretji za nadzorni sistem, četrti za testno okolje, na petem pa morda deluje še kakšna interna storitev.

Takšna postavitev lahko deluje, vendar običajno pomeni več opreme, več električne energije, več prostora in več sistemov, ki jih je treba ločeno vzdrževati.

Z uporabo Proxmox virtualizacije lahko več ločenih strežniških sistemov in storitev združimo na enem ali več zmogljivih fizičnih strežnikih ter jih upravljamo iz skupnega okolja.

Kaj je Proxmox VE?

Proxmox VE oziroma Proxmox Virtual Environment je platforma za virtualizacijo strežniške infrastrukture.

Na enem fizičnem strežniku omogoča izvajanje več med seboj ločenih virtualnih sistemov.

Proxmox VE uporablja predvsem dva načina virtualizacije:

• virtualne stroje oziroma VM in
• LXC kontejnerje.

Celotno okolje lahko upravljamo prek spletnega vmesnika, kjer spremljamo fizične strežnike, virtualne sisteme, procesor, pomnilnik, podatkovne shrambe, omrežja in varnostne kopije.

Več o postavitvi takšnih okolij najdete tudi na naši strani Virtualizacija in Proxmox.

En fizični strežnik lahko opravlja več nalog

Klasičen pristop pogosto pomeni eno fizično napravo za eno pomembnejšo storitev.

Z virtualizacijo lahko zmogljiv fizični strežnik razdelimo na več ločenih virtualnih okolij.

Na istem fizičnem strežniku lahko tako na primer delujejo:

• Windows Server,
• Linux strežnik,
• podatkovna baza,
• spletni strežnik,
• datotečne storitve,
• nadzorni sistemi,
• Home Assistant,
• testno okolje ter
• druge poslovne aplikacije.

Vsak virtualni sistem ima lahko določeno količino procesorske moči, pomnilnika, diskovnega prostora in svoje omrežne povezave.

Tako posamezne storitve ostanejo med seboj ločene, čeprav uporabljajo isto fizično strežniško opremo.

Dober primer takšne uporabe je tudi Home Assistant, ki ga lahko pri zahtevnejših postavitvah izvajamo kot ločen virtualni sistem.

Kakšna je razlika med virtualnim strojem in LXC kontejnerjem?

Virtualni stroj oziroma VM deluje podobno kot samostojen fizični računalnik.

Ima svoj operacijski sistem, navidezni procesor, pomnilnik, diske in omrežne vmesnike.

V okolju Proxmox VE lahko tako hkrati delujejo različni operacijski sistemi, na primer Windows Server in več Linux strežnikov.

LXC kontejner je praviloma lažji in potrebuje manj sistemskih virov, ker uporablja jedro gostiteljskega Linux sistema.

LXC je zato zelo uporaben za različne Linux storitve, kjer ne potrebujemo popolnoma ločenega virtualnega računalnika.

Odločitev med VM in LXC je odvisna od aplikacije, zahtev po izolaciji, operacijskega sistema in načina uporabe.

Kaj pa Docker?

Docker se pogosto omenja skupaj s Proxmoxom, vendar je dobro razlikovati med posameznimi tehnologijami.

Proxmox VE neposredno upravlja predvsem KVM virtualne stroje in LXC kontejnerje.

Če želimo uporabljati Docker, ga običajno namestimo znotraj namenskega Linux virtualnega stroja. S tem Docker okolje ostane ločeno od samega Proxmox gostitelja in ga je lažje upravljati, nadgrajevati ter varnostno kopirati.

Virtualizacija izboljša izkoristek strežniške opreme

Veliko fizičnih strežnikov večino časa uporablja samo manjši del svoje procesorske moči in pomnilnika.

Če ima vsaka storitev svoj fizični strežnik, lahko imamo veliko zmogljive opreme, ki je večino časa slabo izkoriščena.

Virtualizacija omogoča bolj smiselno razporeditev razpoložljivih virov.

Posameznemu virtualnemu sistemu lahko določimo:

• število procesorskih jeder,
• količino pomnilnika,
• velikost diskovnega prostora,
• omrežne povezave ter
• druge potrebne vire.

Če se potrebe kasneje spremenijo, lahko vire posameznega virtualnega sistema praviloma ustrezno prilagodimo.

Centralno upravljanje poenostavi administracijo

Ena pomembnejših prednosti Proxmox VE je centralno upravljanje virtualnega okolja.

Prek spletnega vmesnika lahko na enem mestu spremljamo:

• stanje fizičnega strežnika,
• virtualne stroje,
• LXC kontejnerje,
• porabo procesorja in pomnilnika,
• podatkovne shrambe,
• omrežne povezave,
• opravila in dogodke ter
• varnostne kopije.

To je veliko pregledneje kot upravljanje več popolnoma ločenih fizičnih računalnikov.

Posamezne storitve ostanejo med seboj ločene

Če na enem klasičnem operacijskem sistemu namestimo veliko različnih aplikacij, lahko sprememba ali težava pri eni storitvi vpliva tudi na druge.

Virtualizacija omogoča, da posamezne naloge razdelimo v samostojna okolja.

Poslovna aplikacija je lahko v enem virtualnem strežniku, podatkovna baza v drugem, nadzorni sistem pa v tretjem.

Takšna razdelitev omogoča boljšo preglednost, lažje vzdrževanje in bolj nadzorovane posege v posamezne sisteme.

Snapshot ni enako kot varnostna kopija

Pri virtualizaciji so zelo uporabni tudi posnetki stanja oziroma snapshoti.

Pred večjo nadgradnjo lahko na primer ustvarimo snapshot virtualnega sistema in s tem zabeležimo njegovo trenutno stanje.

Če nadgradnja povzroči težave, je lahko povrnitev v prejšnje stanje bistveno enostavnejša.

Vendar snapshot ni nadomestilo za pravo varnostno kopijo.

Če odpove fizični strežnik ali podatkovna shramba, snapshot na istem sistemu ne zagotavlja zaščite podatkov.

Zato mora imeti pomembno virtualno okolje tudi ustrezno strategijo ločeno shranjenih varnostnih kopij.

Proxmox Backup Server za varnostne kopije

Za varnostno kopiranje Proxmox okolij je na voljo Proxmox Backup Server oziroma PBS.

Namenjen je učinkovitemu varnostnemu kopiranju virtualnih strojev, LXC kontejnerjev in podatkov.

Varnostne kopije lahko izvajamo samodejno po določenem urniku.

Glede na pomembnost sistema lahko določimo:

• pogostost izdelave kopij,
• čas njihove hrambe,
• število preteklih različic,
• lokacijo sistema za varnostne kopije ter
• postopek obnove.

Pri pomembnih poslovnih sistemih je priporočljivo, da varnostne kopije niso shranjene samo na istem fizičnem strežniku kot produkcijski sistemi.

Dobra varnostna kopija ni samo tista, ki se uspešno izdela, temveč tista, iz katere lahko sistem tudi uspešno obnovimo.

Obnova virtualnega strežnika je lahko precej enostavnejša

Pri klasičnem fizičnem strežniku lahko okvara strojne opreme pomeni namestitev novega operacijskega sistema, gonilnikov, aplikacij in ponovno konfiguracijo okolja.

Pri pravilno zasnovanem virtualnem okolju lahko virtualni strežnik iz varnostne kopije obnovimo na drug ustrezen Proxmox gostiteljski strežnik.

To lahko močno poenostavi postopek obnovitve po odpovedi strojne opreme.

Kako hitro bo mogoče sistem obnoviti, je odvisno od velikosti podatkov, zmogljivosti infrastrukture in vnaprej pripravljene strategije varnostnega kopiranja.

Virtualizacija in omrežje sta tesno povezana

Virtualni strežniki potrebujejo enako premišljeno omrežno zasnovo kot fizične naprave.

Posamezne sisteme lahko ločimo z različnimi virtualnimi omrežji in VLAN segmentacijo.

Ločeno lahko na primer delujejo:

• strežniško omrežje,
• poslovne naprave,
• videonadzor,
• IoT naprave,
• upravljavsko omrežje ter
• gostujoči uporabniki.

Pravilna segmentacija omogoča boljši nadzor nad komunikacijo med sistemi in poveča varnost infrastrukture.

Več o tem najdete na strani Omrežja in omrežne rešitve.

Pomembna je tudi podatkovna shramba

Zmogljiv procesor in veliko pomnilnika sama po sebi še ne zagotavljata hitrega virtualnega okolja.

Zelo pomembna je tudi podatkovna shramba, na kateri so shranjeni virtualni diski.

Pri načrtovanju je treba upoštevati:

• potrebno kapaciteto,
• hitrost diskovnega sistema,
• število virtualnih strežnikov,
• količino diskovnih operacij,
• zahteve glede redundance ter
• način varnostnega kopiranja.

Podatkovno shrambo zato načrtujemo glede na dejansko obremenitev in pomembnost storitev, ki bodo na njej delovale.

En strežnik ali več Proxmox gostiteljev?

Za manjše okolje je lahko dovolj en dobro dimenzioniran fizični Proxmox strežnik.

Pri zahtevnejših okoljih pa je mogoče uporabiti več fizičnih gostiteljev in jih upravljati v skupnem Proxmox okolju.

S tem lahko infrastrukturo postopoma širimo in posamezne virtualne sisteme razporejamo med več fizičnih strežnikov.

Pri takšni postavitvi je treba pravilno načrtovati omrežje, podatkovne shrambe, razpoložljivost in način varnostnega kopiranja.

Visoka razpoložljivost zahteva več kot samo virtualizacijo

Virtualizacija sama po sebi še ne pomeni, da sistem nima posamezne točke odpovedi.

Če vsi virtualni strežniki delujejo na enem fizičnem strežniku in ta odpove, bodo nedosegljivi tudi sistemi, ki so na njem delovali.

Če potrebujemo višjo razpoložljivost, je treba temu prilagoditi celotno infrastrukturo.

To lahko vključuje:

• več fizičnih Proxmox gostiteljev,
• ustrezno zasnovano gručo oziroma cluster,
• redundantne omrežne povezave,
• primerno podatkovno shrambo,
• UPS napajanje ter
• preverjene varnostne kopije.

Stopnjo redundance vedno določimo glede na pomembnost storitev in sprejemljiv čas izpada.

Virtualizacija je lahko smiselna tudi za manjša podjetja

Proxmox ni namenjen samo velikim podatkovnim centrom.

Virtualizacija je lahko zelo uporabna tudi v manjšem poslovnem okolju, predvsem kadar potrebujemo več različnih strežniških storitev.

Primer je podjetje, ki potrebuje:

• Windows strežnik za poslovno aplikacijo,
• Linux strežnik za dodatne storitve,
• interni nadzorni sistem,
• testno okolje ter
• centralizirane varnostne kopije.

Namesto več fizičnih računalnikov lahko ob ustreznem dimenzioniranju vse te sisteme izvajamo na skupni strežniški infrastrukturi.

Virtualizacija olajša tudi testiranje in nadgradnje

Pri uvajanju nove programske opreme ali nadgradnjah ni vedno priporočljivo sprememb najprej izvajati na produkcijskem sistemu.

Virtualizacija omogoča pripravo ločenega testnega okolja, kjer lahko spremembe preverimo brez neposrednega poseganja v produkcijski strežnik.

Ko je delovanje preverjeno, lahko nadgradnjo izvedemo tudi v produkcijskem okolju.

Proxmox se dobro povezuje z drugo IT infrastrukturo

Virtualizacijski strežnik je samo del celotnega IT okolja.

Za zanesljivo delovanje potrebujemo tudi ustrezno:

• omrežno infrastrukturo,
• komunikacijsko omaro,
• UPS napajanje,
• podatkovno shrambo,
• varnostno kopiranje ter
• nadzor delovanja sistema.

Zato virtualizacijo vedno obravnavamo kot del širše IT infrastrukture.

Več o pomenu urejene strežniške in omrežne opreme lahko preberete tudi v članku Urejena IT infrastruktura – zakaj je komunikacijska omara temelj zanesljivega sistema?.

Pred migracijo fizičnega strežnika je potreben pregled

Obstoječe fizične strežnike je v številnih primerih mogoče preseliti v virtualno okolje.

Pred migracijo pa je treba preveriti:

• operacijski sistem,
• uporabljene aplikacije,
• podatkovne zbirke,
• licenčne zahteve,
• povezave z drugimi sistemi,
• potrebno zmogljivost ter
• dovoljen čas nedosegljivosti.

Na podlagi tega lahko določimo primeren način migracije in preverimo, ali je določeno okolje primerno za virtualizacijo.

Najprej načrt, nato postavitev

Tudi pri Proxmox virtualizaciji ni priporočljivo začeti samo z namestitvijo programske opreme.

Najprej moramo vedeti, katere storitve bodo na sistemu delovale in kakšne so njihove zahteve.

Pred postavitvijo zato preverimo:

• potrebno procesorsko moč,
• količino pomnilnika,
• diskovni prostor in zmogljivost,
• omrežne povezave,
• pomembnost posameznih storitev,
• zahteve glede razpoložljivosti ter
• strategijo varnostnega kopiranja in obnove.

Šele na podlagi teh podatkov lahko pravilno dimenzioniramo fizični strežnik in celotno virtualno okolje.

Kdaj je Proxmox virtualizacija smiselna?

Virtualizacija je posebej zanimiva, kadar želimo več strežniških nalog ločiti med seboj, zmanjšati število fizičnih naprav ali poenostaviti upravljanje infrastrukture.

Dobro načrtovano Proxmox okolje omogoča preglednejše upravljanje strežnikov, učinkovitejšo uporabo strojne opreme, enostavnejše varnostno kopiranje in lažje prihodnje nadgradnje.

Ni pa cilj na en fizični strežnik namestiti čim več sistemov. Pomembno je, da je okolje pravilno dimenzionirano in da morebitna odpoved posamezne komponente ne povzroči nesprejemljivega tveganja za poslovanje.

Več o načrtovanju, postavitvi in vzdrževanju takšnih okolij lahko preberete na strani Virtualizacija in Proxmox.