E-Book, Deutsch, 639 Seiten
Reihe: Rheinwerk Computing
Gabriel Proxmox VE
1. Auflage 2026
ISBN: 978-3-367-11287-6
Verlag: Rheinwerk
Format: EPUB
Kopierschutz: 0 - No protection
Das umfassende Handbuch
E-Book, Deutsch, 639 Seiten
Reihe: Rheinwerk Computing
ISBN: 978-3-367-11287-6
Verlag: Rheinwerk
Format: EPUB
Kopierschutz: 0 - No protection
So bauen Sie stabile, virtualisierte Umgebungen auf
Flexible und leistungsstarke Infrastrukturen sind nicht nur in der Cloud zu finden! In diesem Praxisbuch zeigt Ihnen Proxmox-Experte Marco Gabriel, wie Sie die Kontrolle über Ihre eigene IT behalten und virtualisierte Umgebungen schaffen, die genau auf Ihre Anforderungen zugeschnitten sind. Von der Dimensionierung der Hardware und der Installation des Grundsystems bis zum Shared Storage oder dem Netzwerk: Sie verstehen die Konzepte moderner Cluster-Umgebungen und administrieren Ihre VMs und Container sicher. Geeignet für den Umstieg von VMWare vSphere.
- Virtualisierte Infrastrukturen aufbauen, migrieren und verwalten
- Backup & Restore, Hochverfügbarkeit und Lastenmanagement
- Alles für zuverlässige Cluster: hyperkonvergenter Storage mit Ceph, Live-Migrationen, Software Defined Networking
- Architektur und Hardware
- Installation, Aktualisierung und Administration
- Netzwerkkonfiguration
- VMs und Container im Einsatz
- Backups mit dem Proxmox Backup Server
- Cluster-Verwaltung und Lastenmanagment
- Software Defined Networking (SDN
- Shared Storage Systeme
- Hyperkonvergenz mit Ceph Storage
- Live-Migrationen im und außerhalb des Clusters
- Hochverfügbarkeit: Proxmox HA Cluster
- Migration zu Proxmox
Aus dem Inhalt:
Marco Gabriel nutzt seit 2009 Proxmox VE und ist seit 2012 der erste von Proxmox Server Solutions zertifizierte Trainer. Seit mehr als 10 Jahren unterstützt er IT-Fachkräfte bei der Installation und Administration in Proxmox VE und allen individuellen Anforderungen rund um moderne Cluster-Systeme.Er ist Gründer und Geschäftsführer der inett GmbH, ein Linux-Beratungsunternehmen mit Sitz in Saarbrücken und Wintrange (Luxemburg) mit mehr als 2.000 Projekten und 500 Kunden.
Autoren/Hrsg.
Weitere Infos & Material
1. Was ist Proxmox? ... 21
1.1 ... Einführung in Proxmox VE: Features ... 21
1.2 ... Open Source ... 24
1.3 ... Development -- selbst etwas zu Proxmox VE beitragen oder selbst entwickeln ... 25
1.4 ... Die Proxmox-VE-Dokumentation verbessern ... 26
1.5 ... Vorteile mit Proxmox VE ... 27
1.6 ... Hilfe erhalten ... 28
1.7 ... Projekthistorie ... 28
1.8 ... Was Sie schon wissen sollten und was Sie lernen werden ... 31
2. Grundlagen der Virtualisierung ... 33
2.1 ... Vorteile durch den Einsatz von Virtualisierung ... 34
2.2 ... Was Sie auf einem einzelnen Proxmox-VE-Server tun können ... 35
2.3 ... Was Sie auf mehreren Proxmox-VE-Servern tun können ... 36
3. Architektur und Hardware ... 37
3.1 ... Architektur ... 37
3.2 ... Hardware ... 54
4. Installation und Updates ... 65
4.1 ... Installation ... 65
4.2 ... Updates und Upgrades ... 92
4.3 ... Die Upgrade-Schritte im Detail ... 105
4.4 ... Zusätzliche Schritte bei Cluster-Setups ... 110
4.5 ... Abschließende Arbeiten ... 110
5. Benutzerverwaltung und Rechtemanagement ... 111
5.1 ... Die grundlegende Funktionsweise der rollenbasierten Zugriffskontrolle ... 111
5.2 ... Kombination der Komponenten und Anwendungsbeispiele ... 118
5.3 ... Berechtigungen konfigurieren und administrieren ... 122
6. Die Firewall in Proxmox VE ... 135
6.1 ... Features ... 135
6.2 ... Vererbung von Regeln und Definitionen ... 136
6.3 ... Aliases und IPSets ... 138
6.4 ... Vordefinierte Ausnahmen im lokalen Netzwerk ... 139
6.5 ... Firewall-Regeln definieren ... 141
6.6 ... Automatisch gesetzte Firewall-Ausnahmen ... 143
6.7 ... Security Groups ... 144
6.8 ... Logging von Firewall-Verbindungen ... 144
6.9 ... Aktivierung der Firewall ... 145
6.10 ... Installation der proxmox-firewall ... 146
6.11 ... Beispiele für Firewall-Regeln ... 147
7. Backup und Restore mit dem integrierten vzdump ... 149
7.1 ... Überblick und Architektur ... 149
7.2 ... Features und Einschränkungen des integrierten vzdump-Backups ... 149
7.3 ... Live-Snapshots und VMA-Archive ... 150
7.4 ... Backup-Fleecing ... 153
7.5 ... Backup-Modus ... 155
7.6 ... Backup-Ziele, Dateiformate und Kompression ... 156
7.7 ... Retention (Haltezeiten) ... 158
7.8 ... Backups durchführen ... 159
7.9 ... Wiederherstellung gesicherter VMs und Container ... 165
7.10 ... Backup-Voreinstellungen pro Node in /etc/vzdump.conf ... 168
7.11 ... Best Practices für vzdump-Backups ... 169
8. Administration der Nodes ... 173
8.1 ... CPU-Microcode-Updates ... 173
8.2 ... Disk-Management ... 175
8.3 ... Node-Management mit pvenode ... 180
8.4 ... Zertifikate in Proxmox VE ... 181
8.5 ... Task-Logs auf den Nodes ... 188
8.6 ... Node-Bulk-Actions ... 191
8.7 ... Nodes mit Wake on LAN starten ... 193
8.8 ... Optimierung und Best Practices ... 194
8.9 ... Sicherheitshärtung eines Proxmox-VE-Servers ... 196
8.10 ... Speicherdeduplizierung mit Kernel Samepage Merging (KSM) ... 198
9. Netzwerkkonfiguration für Single-Server-Umgebungen ... 203
9.1 ... Networking-Support durch den Linux-Kernel ... 203
9.2 ... Netzwerkkonfiguration per GUI und /etc/network/interfaces ... 203
9.3 ... Netzwerktypen in Proxmox VE ... 206
9.4 ... Networking mit Linux-Netzwerkkomponenten ... 206
9.5 ... Networking mit dem Open vSwitch (OVS) ... 218
9.6 ... Networking mit dem Software Defined Networking (SDN) ... 223
10. Storage in Proxmox VE ... 225
10.1 ... Wie Proxmox Storage verwendet ... 225
10.2 ... File-Storage ... 225
10.3 ... Block-Storage ... 226
10.4 ... Storage-Typen ... 226
10.5 ... Lokaler Storage für einzelne Server ... 229
10.6 ... Shared Storage für Cluster-Umgebungen ... 231
10.7 ... Storage-Leistung messen und optimieren ... 251
10.8 ... ZFS-Storage ... 261
11. Virtuelle Maschinen mit KVM ... 279
11.1 ... KVM als Hypervisor ... 279
11.2 ... QEMU als Basis und Management ... 280
11.3 ... VirtIO -- paravirtualisierte Treiber für bessere Leistung ... 281
11.4 ... QEMU Guest Agent ... 283
11.5 ... Eine virtuelle Maschine (KVM) anlegen ... 292
11.6 ... Arbeit mit virtuellen Maschinen (KVM) ... 320
11.7 ... PCI- und USB-Geräte an VMs durchreichen ... 328
11.8 ... Grafikkarten in VMs verwenden ... 343
12. LXC-Container ... 347
12.1 ... Grundlagen der Container-Virtualisierung ... 347
12.2 ... Das Proxmox Container Toolkit (PCT) ... 350
12.3 ... LXC-Images und Templates ... 350
12.4 ... Storage und Mount-Points in LXC-Containern ... 352
12.5 ... Erstellung und Konfiguration von Containern ... 354
12.6 ... Migration und Hochverfügbarkeit ... 367
12.7 ... Management eines LXC-Containers ... 368
13. Subscriptions ... 371
13.1 ... Grundlagen der Subscription ... 371
13.2 ... Subscription-Level ... 373
13.3 ... Wahl der passenden Subscription ... 374
13.4 ... Die Anzahl und Level der Subscriptions bestimmen ... 375
13.5 ... Subscription-Management ... 376
14. Migration zu Proxmox VE ... 379
14.1 ... Planung der Migration ... 379
14.2 ... Migrationspfade und Werkzeuge ... 382
14.3 ... Nach der Migration: Die Pflichtschritte ... 389
14.4 ... Weitere Migrationspfade ... 390
15. Cluster mit Proxmox VE ... 391
15.1 ... Einführung in den Cluster-Bau mit Proxmox VE ... 391
15.2 ... Das Proxmox Cluster File System pmxcfs ... 392
15.3 ... Cluster-Kommunikation mit der Corosync Cluster Engine ... 394
15.4 ... Basics des Cluster-Baus: Das Quorum ... 397
15.5 ... GUI, CLI und Editoren als Werkzeuge ... 398
15.6 ... Best Practices ... 400
15.7 ... Erstellen eines Proxmox-VE-Clusters ... 402
15.8 ... Cluster-Administration in der Praxis ... 415
15.9 ... Status des Clusters prüfen und monitoren ... 416
15.10 ... Das Problem mit 2-Node-Clustern und mögliche Lösungen ... 419
15.11 ... Konkurrierende Aktionen durch Locks verhindern ... 423
16. Migration im Live-Betrieb ... 425
16.1 ... Live-Migration von VMs und Containern ... 425
16.2 ... Storage-Migration ... 427
16.3 ... Live-Migration von VMs mit lokalen Disks ... 429
16.4 ... Automatische Optimierung: TRIM nach der Migration ... 430
16.5 ... Remote-Migration von VMs und Containern zu externen Proxmox-VE-Servern ... 431
16.6 ... Optimierungsmöglichkeiten für Enterprise-Umgebungen ... 433
17. Hyperkonvergenz mit Proxmox VE und Ceph ... 437
17.1 ... Was ist Ceph? ... 437
17.2 ... Architektur und Komponenten ... 445
17.3 ... Voraussetzungen und Sizing eines Proxmox-VE-HCI-Clusters ... 454
17.4 ... Installation und Initialisierung ... 464
17.5 ... Konfiguration von Pools und Storage ... 477
17.6 ... CephFS -- das verteilte Dateisystem ... 482
17.7 ... Wartung und Betrieb ... 488
17.8 ... Monitoring und Troubleshooting ... 494
17.9 ... Best Practices: Scrubbing-Einstellungen anpassen ... 498
18. Asynchrone Replikation mit der Proxmox Storage Replication ... 499
18.1 ... Funktionsweise der Storage-Replikation ... 500
18.2 ... Failover-Szenarien beim Einsatz der Storage-Replikation ... 501
18.3 ... Voraussetzungen für die Storage-Replikation ... 502
18.4 ... Einrichten der Storage-Replikation ... 502
19. Hochverfügbarkeit mit Proxmox-VE-Clustern ... 505
19.1 ... Was bedeutet HA in Proxmox VE? ... 505
19.2 ... Voraussetzungen für einen stabilen HA-Betrieb ... 507
19.3 ... Der HA-Stack in Proxmox VE ... 509
19.4 ... Basics des Cluster-Baus: Fencing -- der Schutz vor Datenkorruption ... 513
19.5 ... Konfiguration und Praxis ... 515
19.6 ... Einen HA-Cluster deaktivieren ... 523
20. Mit Hook-Skripten auf Events reagieren ... 525
20.1 ... Hook-Skripte in Backups ... 525
20.2 ... Hook-Skripte in VMs und Containern ... 529
21. Templates und Clones ... 533
21.1 ... VM- und Container-Templates ... 533
21.2 ... Ein VM-Template vorbereiten und erzeugen ... 534
21.3 ... LXC-Appliances als Container-Templates ... 536
21.4 ... cloud-init für extern bereitgestellte Images ... 537
21.5 ... Proxmox-VE-Backups als Templates nutzen ... 538
22. Automatisierung mit der Proxmox-API ... 539
22.1 ... Der RESTful-Ansatz ... 540
22.2 ... Architektur und Komponenten ... 542
22.3 ... Authentifizierung ... 543
22.4 ... Werkzeuge für den API-Zugriff ... 547
22.5 ... Arbeiten mit der API: Konzepte und Stolpersteine ... 549
23. Backups mit dem Proxmox Backup Server (PBS) ... 555
23.1 ... Einführung und Architektur ... 555
23.2 ... Planung und Installation ... 560
23.3 ... Einrichtung und Konfiguration ... 564
23.4 ... Integration in Proxmox VE ... 568
23.5 ... Backup und Restore in der Praxis ... 570
23.6 ... Wartung und Pflege ... 572
23.7 ... Air-Gapped mit Offsite-Sync, Tape-Backup und S3-Anbindung ... 576
23.8 ... Ruhig schlafen ... 577
24. Erweiterte Netzwerkkonfiguration für Enterprise- und Cluster-Umgebungen ... 579
24.1 ... Physisches Cluster-Netzwerkdesign ... 579
24.2 ... Stern- oder Mesh-Topologie? ... 588
24.3 ... Segmentierung von VM-Netzwerken ... 603
25. Software-Defined Networking (SDN) in Proxmox VE ... 609
25.1 ... Grundlagen des Software-Defined Networkings ... 609
25.2 ... Integration in Proxmox VE ... 610
25.3 ... Anforderungen an die physische Netzwerkanbindung ... 611
25.4 ... Die Komponenten des Proxmox-VE-SDN: Zone, VNet und Subnet ... 613
25.5 ... Zone-Types und deren Technologien ... 616
25.6 ... Einsatz eines Routing-Controllers für EVPN-Zonen ... 623
25.7 ... IP Address Management: IPAM und DHCP ... 626
25.8 ... Praktische Beispiele für den Einsatz des SDN ... 628
Index ... 631
1 Was ist Proxmox?
Das Proxmox Virtual Environment (oder einfacher Proxmox VE oder schlicht PVE) ist eine Plattform, auf der virtuelle Maschinen und Container ausgeführt werden können. Es läuft auf der sehr beliebten und unabhängigen Linux-Distribution Debian und ist ebenso wie Debian komplett Open Source (siehe Abschnitt 1.2).
Zwei unterschiedliche Virtualisierungstechnologien sind in Proxmox VE verfügbar: Vollvirtualisierung mit QEMU/KVM sowie Containervirtualisierung mit LXC.
Ein Ziel beim Design von Proxmox VE war, die Administration des gesamten Systems so einfach wie möglich zu gestalten. Trotzdem ist es sehr flexibel: Proxmox VE kann auf einem einzelnen Server eingesetzt werden, aber auch auf einem Cluster, der aus mehreren Servern besteht. Dieser Cluster wiederum kann virtuelle Maschinen und Container bereitstellen, darüber hinaus in einem hyperkonvergenten System als Storage dienen und in Form eines Hochverfügbarkeits-Clusters auch bei Teilausfällen autonom die Verfügbarkeit von virtuellen Servern erhöhen.
Alle täglichen Administrationsaufgaben können direkt über die Web-GUI erledigt werden: Auch ohne jahrelange Erfahrung in der Systemadministration können Sie innerhalb von wenigen Minuten eine Installation durchführen.
Wenn Sie jedoch weitreichende Linux-Kenntnisse besitzen, können Sie direkt über die Shell als root arbeiten: So stehen Ihnen die umfassenden Möglichkeiten einer Linux-Installation zur Verfügung, mit der Sie die Administration automatisieren und Sonderlösungen für eigene Anforderungen bauen können. Alles, was der Verbund von Proxmox VE und dem darunter liegenden Debian Linux bietet, steht Ihnen uneingeschränkt zur Verfügung.
1.1 Einführung in Proxmox VE: Features
Hört sich das gut an? Schauen wir uns die Features und Möglichkeiten etwas genauer an, die Proxmox VE Ihnen bietet:
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Zentrale Verwaltung
Obwohl Sie wahrscheinlich zunächst mit einem einzelnen Server starten, kann Proxmox VE auf eine hohe Anzahl Server erweitert werden und auf diese Weise zu einem Scale-out-Cluster anwachsen. Alles, was dazu benötigt wird, ist bereits in Proxmox VE enthalten. Proxmox VE ermöglicht auch beim Einsatz mehrerer Server eine zentrale Verwaltung über eine Web-GUI, über die Shell oder über die zentrale API.
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Multi-Master-Design
Die Administration – auch von mehreren Servern – kann über eine auf jedem Server bereits verfügbare, einheitliche Web-GUI durchgeführt werden. Sie benötigen keinen weiteren (externen oder internen) Management-Server. Eine gemeinsame und zentrale Verwaltung aller Server Ihres Clusters ist über einen einzigen Zugang möglich.
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Proxmox-Cluster-Filesystem (pmxcfs)
Proxmox VE verwendet ein integriertes Cluster-Filesystem: pmxcfs. Dabei handelt es sich um ein datenbankgestütztes Filesystem für Konfigurationsdaten. In diesem Filesystem sind nahezu die gesamte Konfiguration Ihres Proxmox-Servers oder -Clusters sowie aller virtuellen Maschinen, Container und Services abgelegt.
In einem Cluster werden Änderungen auf einem Proxmox-Server in Echtzeit über Corosync auf alle anderen Nodes übertragen und dort ebenfalls abgelegt. Obwohl die Maximalgröße des Filesystems auf 128 MB begrenzt ist, können auf ihm die Konfigurationsdaten für Tausende VMs und Container liegen.
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Webbasierte Verwaltung
Die auf Ext JS basierende GUI ermöglicht die zentrale Verwaltung aller Ressourcen über eine einfache Oberfläche. Proxmox VE benötigt keinen externen Management-Server und keine sonstigen proprietären Lizenzen für Betriebssysteme oder Datenbanken zur Verwaltung. Die gesamte Installation kann über einen einzelnen Server gemanagt werden, und es spielt dabei keine Rolle, über welchen der vorhandenen Server die Verwaltung erfolgt. Ein zentrales Cluster-Log, Ergebnisse von ausgeführten Aufgaben oder der Stand aktuell laufender Aufgaben können jederzeit eingesehen werden.
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Command Line Interface (CLI)
Wenn Sie Ihre Server lieber über die Kommandozeile administrieren, steht Ihnen die gesamte Administration eines oder mehrerer Proxmox-VE-Server auch über diese offen. Sie können selbst entscheiden, für welche Aufgabe Sie die Kommandozeile oder die Web-GUI verwenden. Da Proxmox VE ein vollständiges Debian Linux verwendet, können Sie beliebige Software aus den Debian-Repositories nachinstallieren und verwenden. Besonders wenn es um die Fehlersuche oder die Performance-Analyse geht, ist das eine große Hilfe.
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REST-API
Seit der Version 2.0 von Proxmox VE ist eine REST-API in Proxmox enthalten. Diese API bietet einen direkten Zugang zu allen Ressourcen eines Proxmox-VE-Clusters oder eines Single-Hosts. Mit ihr lassen sich leicht Automatisierungen, wiederkehrende Aufgaben, das Monitoring oder andere Aufgaben realisieren. Auch das Webinterface von Proxmox VE ist ein Client für diese API, und es existieren dafür Wrapper, die eine Verwendung aus verschiedenen Programmiersprachen noch einfacher machen. Der Wrapper für Perl stammt von Proxmox selbst und wird offiziell unterstützt.
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Rollenbasiertes Rechtemanagement
Das rollenbasierte Rechtemanagement sorgt dafür, dass Sie granular kontrollieren können, wer Zugriff auf bestimmte Ressourcen und Funktionen innerhalb der Virtualisierungsumgebung hat:
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Benutzer können in Gruppen organisiert werden, wobei jeder Gruppe spezifische Rollen zugewiesen werden, die festlegen, welche Aktionen ihre Mitglieder ausführen dürfen.
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Rollen sind vordefinierte Gruppen von Berechtigungen, die sich auf Aufgaben wie VM-Verwaltung, Netzwerkkonfiguration oder Systemwartung beziehen können.
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ACLs (Access Control Lists) werden genutzt, um den Zugriff auf Ressourcen wie VMs oder Storages zu erlauben. Das Rechtemanagement erlaubt daher eine delegierte Administration, beispielsweise um Entwicklern oder Endanwendern eingeschränkte Rechte zur Konfiguration oder Administration ihrer eigenen VMs zu erlauben.
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Authentifizierung über verschiedene Backends
Proxmox VE kann Benutzer gegen mehrere Backends authentifizieren, darunter mehrere interne Quellen wie PAM oder den integrierten Proxmox Authentication Server, aber auch gegen externe Systeme wie ein LDAP, ein Active Directory oder OpenID Connect. Bei der OpenID-Connect-Authentifizierung ist sogar ein Single Sign-on möglich, das auch für andere Systeme verwendet werden kann.
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Flexible Storage
Nahezu jede Art von Storage kann für Proxmox VE verwendet werden – egal ob es sich dabei um dateibasierte oder blockbasierte Speicher handelt und ob diese lokal als physische Disks oder als Shared Storage über ein Netzwerk angebunden sind.
Je nach Einsatzszenario ist ein lokaler, ein zentraler oder auch ein verteilter Speicher möglich.
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Integriertes Backup und Restore
Backup- und Restore-Funktionen sind in Proxmox VE bereits vorhanden und können sofort eingesetzt werden. Für kleinere Umgebungen ist die integrierte Backup-Lösung einfach und direkt verwendbar.
Für umfangreichere Datenmengen oder beim Einsatz in größeren Umgebungen, bei geplanter Sicherung auf Band oder komplizierten Air-Gapped-Setups zu anderen Standorten lässt sich ein Proxmox VE auch an einen Proxmox-Backup-Server anbinden. Darum wird es in Kapitel 23 ausführlich gehen.
Zusätzlich gibt es inzwischen auch Backup-Lösungen von Drittherstellern wie SEP sesam oder Veeam, die an Proxmox angebunden werden können und zusätzlich auch anwendungsbezogene Backups erzeugen.
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Hochverfügbarkeit im Cluster
Wenn Sie mehrere Server und eine zentrale oder verteilte Storage-Lösung aufgebaut haben, kann Proxmox VE als Hochverfügbarkeitscluster selbstständig einen Hardwareausfall kompensieren und auch selbstständig dafür sorgen, dass ausgefallene VMs und Container auf einem der verbleibenden Server erneut gestartet werden. Das schauen wir uns in Kapitel 19 genauer an.
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Flexible Netzwerke
Wenn Sie Proxmox VE in Ihr bestehendes Netzwerk sinnvoll einbinden, können Sie virtuelle Netzwerke innerhalb eines Proxmox-Servers oder in einem Cluster über mehrere Server hinweg erstellen. Auch VLAN, Bonding, Multipathing und...
