Proxmox VE
VMware ESXi 經驗者的 Proxmox 入門
公司內部工程師實作工作坊
內容
- Proxmox VE 簡介
- 概述與特點
- 與 VMware 的主要差異
- 實驗環境配置說明
- 3節點叢集配置
- Ceph 儲存空間的運用
- 網路設定
- 情境1:基本操作示範
- WebUI 基本操作
- VM 建立
- 即時遷移(相當於 vMotion)
- 儲存空間遷移
- 情境2:故障處理測試
- 節點故障模擬
- HA 功能自動恢復
- 叢集恢復程序
- 情境3:備份與還原
- Proxmox Backup Server 的使用
- VM 備份的取得
- 還原操作
- 與 VMware/Nutanix 的比較與導入優勢
1. Proxmox VE 簡介
Proxmox Virtual Environment
Proxmox VE 是一個整合 KVM 虛擬化與 LXC 容器的開源虛擬化平台。基於 Debian Linux,可透過網頁介面輕鬆管理。
版本:最新為 8.4(本實驗使用 8.3.3)
授權:GNU AGPL, v3
開發商:Proxmox Server Solutions GmbH(奧地利)
主要特點
- KVM 與 LXC 的整合管理
- 網頁式管理介面
- 叢集管理功能
- 軟體定義儲存(Ceph, ZFS)
- 即時遷移
- 高可用性(HA)功能
- 整合備份解決方案
- 防火牆與 SDN 功能
與 VMware 的主要差異
功能/特性 | Proxmox VE | VMware vSphere |
---|---|---|
授權 | 開源 (可選購支援) | 商業授權 (依功能分版本) |
管理工具 | WebUI + CLI | vCenter + CLI |
虛擬化技術 | KVM + LXC | ESXi (專有) |
容器支援 | 原生 (LXC) | vSphere Pods (附加功能) |
儲存空間 | Ceph, ZFS, NFS等 | VMFS, vSAN等 |
導入成本 | 低成本 (支援選擇制) | 高成本 (分層授權) |
導入優勢
- 成本降低(授權費用、管理工具)
- 避免廠商鎖定
- 簡化管理(單一介面)
- 容器與虛擬機器的整合管理
- 社群支援的運用
2. 實驗環境的構成說明
環境概述
本實驗室使用3台伺服器構成Proxmox叢集,並實作Ceph分散式儲存。此構成可實現HA(高可用性)功能和即時遷移等驗證。
實驗環境構成圖

硬體構成
伺服器型號: | DELL EMC PowerEdge R630 |
CPU: | Intel Xeon E5-2699 2.2GHz x2(88核心,支援HT) |
記憶體: | 32GB RDIMM / 246GB/s x16 / 512GB |
儲存空間1: | 146GB SSD本地(作業系統用) |
儲存空間2: | 2TB NVMe x2(Ceph用) |
儲存空間3: | 1.2TB 10K SAS HDD x8(Ceph用) |
網路: | Intel XL710 DualPort 40GbE QSFP+ |
作業系統: | Proxmox VE 8.3.3(Debian 基礎) |
網路構成
Ceph網路: | VLAN 1012(10.1.2.0/24) |
NFS用網路: | VLAN 1014(10.1.4.0/24) |
管理網路: | VLAN 1201(192.168.123.0/24) |
虛擬機器用網路1: | VLAN 1202(192.168.124.0/24) |
虛擬機器用網路2: | VLAN 1203 |
儲存空間構成
Ceph儲存空間叢集
- • 3節點分散式儲存構成
- • 複製係數: 3(資料三重冗餘)
- • OSD: 各節點配置多個
- • 儲存池構成: 虛擬機器用、容器用、備份用
- • 使用RBD介面
Ceph是分散式儲存系統,提供資料冗餘性和高可用性。功能相當於VMware vSAN。
額外儲存資源
- • 本地儲存: 作業系統和暫存資料用
- • NFS儲存: 虛擬機器資料用
Ceph vs vSAN
Ceph與vSAN同為分散式儲存,但Ceph是開源軟體,硬體需求較為彈性。不過,若配置不當可能會影響效能。
3. 情境1: 基本操作示範
WebUI基本操作
Proxmox的WebUI介面簡潔但功能強大。對VMware vSphere使用者來說也是直覺的操作介面。
- 左側面板: 資料中心、節點、虛擬機器列表
- 中央面板: 詳細資訊、設定項目
- 上方選單: 操作按鈕、搜尋、說明
- 摘要檢視: 資源使用狀況
※不需要像vCenter Server那樣的額外伺服器。每個節點都具有管理功能。
Proxmox VE WebUI畫面

(登入後的管理畫面截圖)
建立虛擬機器
與VMware類似,可以透過直覺的操作建立虛擬機器並安裝作業系統。
示範內容
- 點擊「建立虛擬機器」按鈕
- 設定虛擬機器名稱、作業系統類型
- 選擇ISO映像檔(Rocky Linux 9.2)
- 設定CPU、記憶體大小
- 設定磁碟(在Ceph儲存空間上)
- 網路設定(VLAN 1202)
- 確認設定並建立虛擬機器
重點說明
- 與VMware類似的虛擬機器精靈
- 可使用作業系統範本
- 可選擇多種儲存類型
- 可自訂虛擬硬體
- 容易進行複製和範本化
- 透過VNC或SPICE進行主控台存取
# 也可透過CLI建立虛擬機器(參考)
qm create 101 –name “rocky02” –memory 2048 –cores 1 –net0 virtio,bridge=vmbr1 \
–ide2 ITSC-FNAS-04:iso/Rocky-9.2-x86_64-minimal.iso,media=cdrom \
–scsihw virtio-scsi-pci –scsi0 CephPool:32,format=raw
即時遷移(相當於vMotion)
與VMware的vMotion類似,可以在不停機的情況下將運行中的虛擬機器移至其他節點。這使得維護和負載平衡成為可能。
示範步驟
- 選擇運行中的虛擬機器(測試用虛擬機器)
- 點擊遷移按鈕
- 選擇目標節點(ITSC-PMVE-02 → 03)
- 執行遷移
- 顯示進度並說明
CLI指令(參考)
qm migrate 101 ITSC-PMVE-03 –online
遷移需求
- 共用儲存空間: 需要Ceph、NFS、iSCSI等(本環境使用Ceph)
- 網路: 建議使用高速內部網路(本環境使用40GbE)
- CPU相容性: 叢集內的CPU需要相容
- 記憶體資源: 目標節點需要有足夠的可用記憶體
與VMware的差異
Proxmox的即時遷移功能與vMotion類似,但不需要額外的授權或附加軟體。這是作為基本功能標準配備的。
儲存空間遷移
也可以將虛擬機器的磁碟移至其他儲存空間。這相當於VMware的Storage vMotion功能。
示範步驟
- 選擇目標虛擬機器的「硬體」標籤
- 選擇要遷移的磁碟
- 點擊「移動儲存空間」按鈕
- 選擇目標儲存空間(例如:Ceph→NFS)
- 開始遷移並確認進度
線上遷移
即使虛擬機器正在運行,也可以進行磁碟遷移。會在背景進行區塊層級的複製,最後只同步差異部分。
儲存空間遷移的使用案例
- 儲存空間效能最佳化
- 遷移至新儲存空間
- 儲存空間容量重新分配
- 不同儲存空間類型的使用區分
# 透過CLI進行磁碟遷移的指令(參考)
qm move_disk 101 scsi0 nfs_nfs02 –format qcow2
支援的儲存空間類型
- Ceph RBD (分散式區塊儲存)
- ZFS (本地或共享)
- LVM (邏輯卷管理器)
- Directory (檔案儲存)
- NFS、iSCSI、GlusterFS等
4. 情境2:故障處理測試
高可用性(HA)功能概述
Proxmox的高可用性(HA)功能相當於VMware vSphere的HA,當節點發生故障時,可以自動將VM重新啟動在其他節點上。
HA功能的主要特點
- 節點故障時自動VM恢復
- 隔離功能(斷開時的保護)
- 資源分散控制(負載平衡)
- 可為每個VM設定HA
- 叢集管理器的集中管理
HA需求
- 至少3個節點以上的叢集(確保法定人數)
- 共享儲存(Ceph、NFS等)
- 穩定的叢集網路
- 充足的資源餘裕
注意事項
HA功能並非使停機時間為零,而是將故障發生時的停機時間最小化。要實現完全無停機運作,還需要在應用程式層面進行冗餘化。
HA的設定方法
示範:HA設定步驟
- 選擇目標VM
- 點擊「更多」按鈕→選擇「HA管理」選單
- 在「最大重啟次數」輸入 1(故障時在同一節點嘗試重啟的次數)
- 在「最大重新定位」輸入 1(重啟失敗時移至其他節點啟動的嘗試次數)
- 將「要求狀態」設為 started(自動啟動)
- 儲存設定
# 透過CLI設定HA(參考)
ha-manager add vm:101
ha-manager set vm:101 –state started –max_restart 1 –max_relocate 1
故障處理示範
確認當節點發生故障時,VM會自動遷移至其他節點的情況。
測試情境
- 測試用VM(HA啟用)在ITSC-PMVE-02運行中
- 確認VM狀態(ping回應和Web存取確認)
- 執行ITSC-PMVE-02的重啟(模擬故障)
- HA管理器檢測到節點故障
- 在另一節點(ITSC-PMVE-03或04)重新啟動目標VM
- 確認VM恢復(ping回應恢復)
- 確認和說明停機時間
監控項目
- HA管理器日誌(/var/log/pve-ha-manager/)
- 叢集狀態(CLI: pvecm status)
- VM運行狀態(ping回應時間)
- HA恢復過程的執行時間
實際環境中的重要注意事項
在實際環境中,根據服務的重要性為VM設定優先級,控制資源不足時的啟動順序很重要。另外,也需要考慮網路斷開的防護設定。
與VMware vSphere HA的比較
功能 | Proxmox HA | VMware vSphere HA |
---|---|---|
基本運作原理 | 法定人數型叢集管理 | Primary/Secondary方式 |
最小節點數 | 3節點(建議) | 2節點 |
隔離機制 | 內建(watchdog) | 內建(APD/PDL處理) |
資源預留 | 手動規劃 | 自動(准入控制) |
額外授權 | 不需要(標準功能) | 需要(Standard以上) |
5. 情境3:備份與還原
Proxmox 備份伺服器概述
Proxmox 備份伺服器 (PBS) 是與 Proxmox VE 整合的專用備份解決方案,提供相當於 VMware vSphere Data Protection 的功能。
Proxmox 備份伺服器特點
- 企業級功能: 增量備份、重複資料刪除、壓縮
- 一致性保證: VM的崩潰一致性備份
- 高效能儲存: 資料區塊的重複資料刪除與壓縮
- 加密: 使用 AES-256-GCM 的端對端加密
- 彈性排程: 基於日曆的排程設定
- 認證: 雙因素認證、使用者管理
基礎設施配置
本演示使用安裝在另一台伺服器上的 Proxmox 備份伺服器。在實際營運中,建議將備份伺服器設置在實體隔離的環境中。
備份演示
在 Proxmox 中進行 VM 備份可以通過 WebUI 輕鬆執行。
手動備份步驟
- 選擇目標 VM
- 點擊「Backup」按鈕
- 選擇備份儲存位置(PBS)
- 選擇模式(停止/快照)
- 選擇壓縮方式
- 開始備份
- 確認進度
# 通過 CLI 進行備份(參考)
vzdump 100 –storage PBS –compress zstd –mode snapshot
排程備份設定
- 選擇資料中心→「Backup」標籤
- 點擊「Add」按鈕新增排程
- 選擇目標 VM/CT(全部 VM 等)
- 設定排程(每日、每週等)
- 指定時間(建議在非工作時間)
- 設定保留期限(例如:14天)
- 備份模式/壓縮設定
- 儲存並啟用
還原演示
從備份還原也可以通過直覺的介面執行。
還原步驟
- 選擇「Storage View」標籤
- 選擇備份儲存位置(PBS)
- 從備份檔案列表中選擇目標
- 點擊「Restore」按鈕
- 選擇還原目標節點
- 新 VM ID(選擇與原始相同或新建)
- 選擇儲存位置
- 執行還原並確認進度
還原選項
- 相同 VM ID 覆蓋: 覆蓋現有 VM
- 新建 VM: 使用新 ID 還原
- 還原至其他節點: 還原到不同節點
- 特定時間點還原: 從多個備份中選擇
驗證用還原
當需要在不影響生產環境的情況下驗證備份內容時,可以將備份還原為新 VM 並放在不同網路中。
與 VMware 產品的比較
功能 | Proxmox Backup Server | VMware 產品 |
---|---|---|
整合度 | 直接與 Proxmox VE 整合 | 通過 vCenter 整合(vSphere Data Protection) |
增量備份 | 標準支援 | 標準支援 |
重複資料刪除 | 來源端和目標端都支援 | 僅目標端(依產品而定) |
訂閱 | 選項(社群版免費) | 必須(VDP、vSphere 等) |
應用程式一致性 | 通過 qemu-ga(部分支援) | VSS 支援(Windows) |
6. 綜合比較與結論
與 VMware/Nutanix 的比較
項目 | Proxmox VE | VMware vSphere | Nutanix AHV |
---|---|---|---|
授權模式 | 開源 (提供支援訂閱) | 商業授權 (Essentials、Standard、Enterprise 等) | 商業授權 (包含在 Nutanix 平台中) |
初始成本 | 非常低 | 高(包含 vCenter Server) | 非常高(HCI 一體化) |
營運成本 | 低(選項支援) | 高(持續性授權) | 高(訂閱) |
管理便利性 | 簡單、整合式 UI | 複雜但功能強大 | 簡單、一鍵操作 |
企業級功能 | 一般功能標準配備 | 豐富(高階版本可用) | 豐富(標準配備) |
擴展性 | 適合中規模 | 支援大規模環境 | 最適合大規模環境 |
自動化與整合 | 支援 API、CLI、Ansible | PowerCLI、API、合作夥伴整合 | REST API、Calm |
社群 | 活躍的開源社群 | 大型企業和用戶社群 | 企業主導的社群 |
Proxmox 的優勢
- 成本效益: 開源大幅降低授權成本
- 單一管理介面: VM、容器、儲存、網路統一管理
- 標準功能: 即時遷移、HA、備份為標準功能
- 避免廠商鎖定: 不依賴特定廠商的靈活性
- Linux基礎: 管理節點為完整Linux,高度可客製化
- 容器整合: VM/容器的無縫運作
需要考慮的課題
- 技術支援: 企業級支援需要訂閱
- 生態系統: 第三方整合比VMware少
- 運維知識: 需要更多Linux/Ceph等知識
- 大規模環境: 超大規模環境實績比VMware少
- 遷移成本: 從現有VMware環境遷移需要投入
結論: Proxmox的適用性
通過今天的演示,我們確認了以下幾點:
- Proxmox VE提供與VMware同等的基本功能
- VM即時遷移、HA故障轉移、備份等功能運作正常
- 可通過WebUI進行直覺管理
- Ceph分散式儲存有效運作
最佳導入場景
- 需要降低成本環境
- 測試/開發環境
- 中小規模基礎設施環境
- 追求IT資源優化的案例
- 容器技術與VM整合管理
- 追求獨立於特定廠商的策略
未來發展與考慮事項
- 小規模生產環境試行導入
- 與現有VMware環境並行運作
- 遷移工具與流程驗證
- 運維團隊技能提升計劃
- 支援等級考量
- TCO(總擁有成本)詳細分析
Proxmox VE作為VMware或Nutanix的替代方案,特別適合中小規模環境或重視成本效益的案例。
雖然是開源軟體,但具備企業級功能,通過適當的規劃和導入,可以期待大幅降低成本和提高運作效率。
常見問題與資源
常見問題
Q: 如何獲得Proxmox的支援?
A: 有社群論壇提供的免費支援,以及Proxmox Server Solutions提供的付費支援訂閱。訂閱可獲得企業級儲存庫存取權限和工單式支援。
Q: 從VMware環境遷移容易嗎?
A: 需要一定投入。可以使用OVF匯出/匯入或Proxmox V2V(轉換)輔助工具進行遷移。建議制定階段性遷移計劃。
Q: Ceph儲存的效能與vSAN相比如何?
A: 適當配置的Ceph可以發揮良好效能,但一般來說vSAN更優化。不過,Ceph在靈活性方面較優,硬體要求不嚴格,在成本效益方面具有優勢。
Q: Proxmox的未來發展如何?
A: 自2008年首次發布以來,持續穩定開發,用戶群體也在擴大。由於是開源軟體,不易受特定廠商經營狀況影響。持續進行功能添加和安全更新。