Proxmox как основа для построения современной IT-инфраструктуры

Proxmox VE – это открытая платформа, созданная на основе KVM, QEMU и LXC. Она позволяет разделять физические ресурсы серверной машины на несколько виртуальных машин, кластеров или контейнеров. Также возможности платформы позволяют виртуализировать сети или хранилища. Управление может осуществляться как через Web-интерфейс, так и с использованием командной строки.

Если говорить упрощенно, то Proxmox VE является бесплатным гипервизором второго типа. То есть наряду с Проксмокс на сервере запускается ОС Debian, основанная на модульном ядре Linux, в этой среде, собственно, и функционирует Proxmox. А далее при помощи гипервизора (то есть Proxmox VE) физические ресурсы сервера «разрезаются» на некоторое количество виртуальных машин, со своими внутренними операционными системами.

В отличие от многих других платформ-гипервизоров, таких как VMware ESXi, Proxmox полностью бесплатна, это одна из важнейших ее особенностей, использовать ее можно кто угодно, достаточно скачать дистрибутив с официального сайта и инсталлировать его на сервер. Это существенно упрощает задачу масштабирования IT-инфраструктуры, так как не требуется покупки дорогостоящих лицензий или прохождения дополнительных бюрократических процедур, связанных с их покупкой.

Компания Proxmox Server Solutions GmbH была создана в 2005 Мартином и Дитмаром Мауэрарми. Они изначально планировали заниматься разработкой эффективных программных продуктов для серверов на GNU\Linux, первым стал Proxmox Mail Gateway.

 

Первая стабильная версия Proxmox VE была выпущена в 2008. Она стала первой в своем роде, так как предложила сочетание контейнерной виртуализации и KVM гипервизора в единой платформе, к тому же предоставила пользователю удобное управление посредством веб-интерфейса.

Proxmox продолжает активно развиваться, практически ежегодно выходят новые версии предлагающие более широкий функционал и другие дополнительные «плюшки». Также развиваются и дополнительные сервисы, например, в 2020 году был презентован сервис Proxmox Backup Server, позволяющий повысить скорость создания и удобство управления резервными копиями виртуальных машин. Инструментарий для бэкапов был интегрирован в Proxmox с первых версий, но обновленный продукт позволил поднять эту функцию на новую высоту надежности и комфорта использования.

Хотя, как и любая опен-сорс платформа, Proxmox не лишен ряда недостатков, он обладает и огромным количеством достоинств. Одно из главных – софт полностью бесплатный и с открытым исходным кодом. Этот фактор особенно важен для представителей малого бизнеса, ведь не потребуется нести дополнительные затраты, связанные с приобретением дорогостоящих лицензий, как в случае с покупкой «закрытых» платформ, таких как VMware ESXi.

Ну а полная открытость кода позволяет (при наличии достаточных навыков) очень гибко настраивать Proxmox в зависимости от конкретного оборудования и потребностей, или даже вносить самостоятельные правки в код. В последнем случае, конечно, понадобится и опытный программист, знающий, что и как нужно делать.

К другим преимуществам Proxmox VE можно отнести:

• Полная свобода. Можно устанавливать любые инструменты мониторинга, сторонние приложения, вносить любые правки. Или, например, настроить маршрутизацию трафика, VPN внутри гипервизора, не создавая отдельную VM-роутер. То есть полная свобода, которую невозможно получить от более закрытых продуктов, таких как VMware ESXi.
• Встроенные инструменты резервного копирования, процесс легко поддается автоматизации штатными инструментами.
• Быстрое развертывание большого количества VM по типовым шаблонам.
• Поддержка множества ОС в качестве гостевых (за счет применения KVM). Причем доступны не только широко распространенные Windows или Linux разных версий, но и более экзотичные, например, FreeBSD. Без проблем запустится даже MacOS, но для соблюдения «чистоты» лицензирования Proxmox нужно будет инсталлировать на компьютер от Apple.
• Для размещения VM можно использовать как локальные, так и сетевые хранилища. Имеется и нативная поддержка Ceph, но это пригодится только высокоуровневым спецам.
• Мониторинг всех процессов в режиме реального времени.
• Широкая совместимость. Proxmox VE запустится на любом, совместимом с Linux железе, то есть практически на любом вообще.
• Низкие требования. Proxmox отличается высокой эффективностью, может работать даже на «калькуляторах», и отличается минимальными потерями производительности в процессе виртуализации.
• Поддержка Open VZ. Это так называемая «изоляция» или «легкая виртуализация», ее поддерживают только ОС Linux, зато технология сводит потери производительности процессора и оперативки практически к нулю.

Важно отметить и полное отсутствие ограничений со стороны вендора. Это проявляется не только в бесплатности и открытом коде, но и в отсутствии списка совместимого железа, что характерно для многих лицензионных средств виртуализации. Например, VMware хорошо работает только на поддерживаемом производителем «железе», а на том, что в список не вошло его использовать не получится или придется столкнуться со множеством сложностей и багов.

Как и любой программный продукт, Proxmox VE обладает рядом недостатков. Один из основных – необходимость использования сторонних репозиториев для обновления, что существенно усложняет процесс работы. Правда есть платные репозитории (доступные по подписке) от создателей Proxmox, которые обещают поставку более стабильных версий, но их использование лишает Proxmox одного из основных преимуществ – бесплатности.

Также нужно отметить отсутствие официальной поддержки и документации на русском языке, что также может создать дополнительные сложности в процессе работы. Нет и готовых шаблонов для LXC-контейнеров, также многие отмечают неудобный интерфейс сетевых настроек.

Hyper-V – это популярный гипервизор первого уровня, который позволяет создавать и запускать виртуальные машины. Но несмотря на схожесть по функционалу, программы обладают рядом существенных отличий. К основным относятся:

1. Различия в архитектуре виртуальных машин. Proxmox - ПО с открытым кодом, которое поддерживает полную виртуализацию KVM для практически любых ОС, есть поддержка и легковесных контейнеров (LCX) также есть совместимость с самым разнообразным «железом». А Hyper-V разработан Microsoft и работает только на системах с процессорами x86-64 и ОС Windows. Причем Hyper-V требует минимум одного родительского раздела на каждый гипервизор, для создания дочерних разделов с гостевыми ОС используется дополнительный API hypercall. Причем можно использовать только Windows Server 2008 или более новую.
2. Различия доступности. Proxmox полностью бесплатное ПО, а Hyper-V бесплатен только с Windows Server, к тому же для использования ряда дополнительных функций придется приобрести лицензию.

В остальном гипервизоры достаточно схожи. Оба поддерживают веб-интерфейс для управления виртуальными машинами, поддерживают кластеризацию, API для резервного копирования и хранения копий. Новое отличие от Hyper-V, в Proxmox поддерживается шифрование резервных копий.

В большинстве случаев лучшим выбором будет использование Proxmox, так как это более гибкое ПО, поддерживающее больше оборудования, широкий список ОС и предлагающее больший функционал по настройке, к тому же полностью бесплатное.

Hyper-V станет хорошим вариантом для тех, кто уже владеет лицензией Windows Server и планирует работать только с ПО от Microsoft. Но нужно учитывать, что в большинстве случаев Hyper-V потребует больше ресурсов для работы, а также создаст существенные ограничения по работе с ОС Linux.

Хотя Proxmox VE поддерживает крайне широкий список «железа», выбору серверных комплектующих нужно уделить достаточно много внимания. Именно от «голой» производительности будет во многом зависеть количество виртуальных машин на один сервер и их производительность. Причем, если софт можно достаточно легко оптимизировать, то апгрейд «железа» будет связан с серьезными затратами.

Использование персональных ПК для развертывания Proxmox может быть не лучшей идеей (даже топовые). Proxmox запустится, но итоговая производительность и надежность могут оказаться на низком уровне. Оптимальным выбором станет специализированный сервер, как новый, так и б\у, в зависимости от финансовых возможностей и потребностей предприятия.

Рекомендуется заранее провести тесты и проработку задач, которые ставятся перед сервером и затем выбрать оборудование с достаточной для их решения производительностью. Например, вам нужно обеспечить 10 сотрудников виртуальными рабочими местами. При анализе аппаратных ресурсов их рабочих ПК вы выясняете, что в среднем компьютер оснащен 4 ядрами CPU, 8 Gb ОЗУ и 120 Gb дискового пространства. Соответственно, для реализации задачи понадобится сервер со следующей минимальной конфигурацией:

• Десять CPU по 4 ядра каждый, что в сумме дает 40 вычислительных потоков.
• Десять плашек оперативной памяти по 8 Gb ОЗУ, таким образом, суммарно получится 80 Gb оперативной памяти.
• Десять HDD-накопителей по 120GB каждый, итоговое значение дискового пространства составляет 1,2 Tb.

Также необходимо запланировать 30-40% резервных мощностей для возможного расширения компании или повышения сложности решаемых задач. Итоговая базовая конфигурация сервера будет выглядеть так:

1. 56 потоков CPU (Десять CPU по 4 ядра +40%).
2. 128 Gb RAM (Десять RAM по 8 Gb  +40%).
3. 1,6 Tb дискового пространства (Десять HDD-накопителей по 120 Gb  +40%).

Такая конфигурация позволит обеспечить всех сотрудников удаленными рабочими местами с доступом из любой точки мира.

Для работы Proxmox VE подойдет любой процессор от Intel или AMD поддерживающий технологии виртуализации. Их поддержка реализована в любом современном серверном процессоре, поэтому проблем с совместимостью не возникнет. Чипы от Intel используют технологию Intel VT, а процессоры AMD – AMD-V.

Если раньше процессоры AMD во многом уступали серверным продуктам Intel, сейчас ситуация выровнялась и зачастую производительность EPYC-ов даже превышает конкурентные решения. Поэтому выбор стоит делать исходя из конкретных задач. Например, если в компании имеются другие серверы, и они работают на Intel, то и новое оборудование стоит предпочесть от этой компании.

Также нужно учитывать, что некоторое ПО, например, Citrix, лицензируется посокетно, если в будущем планируется переход на него, то процессоры AMD обеспечат существенную экономию, так как предлагают больше ядер\потоков на один сокет.

Нужно отметить, что если вам нужно небольшое количество VM с высокой производительностью, то лучшим вариантом станут процессоры Intel, которые работают на более высоких тактовых частотах. Если же важно создать как можно больше VM на одном сервере, то лучше себя покажут чипы AMD, так как они предлагают больше ядер\потоков на сокет, хотя и работающих на меньшей частоте.

Топ лучших процессоров для виртуализации на Proxmox:

• Intel Xeon E5 2699v4 (22c/44t, 2.2GHz-3.6GHz, 145W)
• Intel Xeon GOLD 6152 (22c/44t, 2.1GHz-3.7GHz, 140W)
• Intel Xeon Platinum 8168  (24c/48t, 2.7GHz-3.7GHz, 205W)
• Intel Xeon Platinum 8260 (24c/48t, 2.4GHz-3.9GHz, 165W)
• AMD EPYC™ 7542 (32/64, 2.9GHz-3.4GHz, 225W, 128MB L3)
• AMD EPYC™ 7513 (32/64, 2.6GHz-3.6GHz, 200W, 128MB L3)
• AMD EPYC™ 7713 (64/128, 2.0GHz-3.675GHz, 240W, 256MB L3)

Объем оперативной памяти – один из ключевых параметров серверов, рассчитанных на работу Proxmox или других инструментов виртуализации. Необходимый объем нужно высчитать заранее, причем нужно учитывать, что помимо VM часть памяти «съест» гипервизор, пусть и небольшую. Также обязательно нужен «запас» сверх необходимого, оптимальным будет 20-30%, но чем больше, тем лучше.

Помимо объема нужно учесть тип памяти. Новейший стандарт DDR5 предлагает лучшие параметры производительности и объема, но пока мало распространен, наиболее актуальным является DDR4, но и DDR3 встречается достаточно часто, хотя и считается устаревшей. Поэтому лучшим вариантом скорее всего будет именно DDR4, совместимая с EPYC 3 поколения и Xeon Scalable вплоть до 3 поколения. Также учитывайте, максимальный объем, поддерживаемый процессором, количество слотов под память в материнской плате и канальность. В многоканальном режиме память работает гораздо быстрее, поэтому на каждый доступный канал должна устанавливаться минимум одна планка памяти, это позволит существенно увеличить общую производительность VM на Proxmox.

Proxmox – отличный продукт, благодаря открытости и универсальности, которые обеспечены моделью разработки и распространения опен-сорс. Конечно, он не содержит таких продвинутых инструментов для работы с VM, которые имеются в ESXI или Hyper-V. Но благодаря открытому коду, их можно интегрировать в Proxmox самостоятельно, при наличии команды квалифицированных программистов. Также Proxmox является лучшим вариантом для использования на территории РФ в условиях санкционного давления, так как на данный момент с территории России невозможно купить программные продукты американской компании Vmware или поставляемый Microsoft Hyper-V.