Tại sao 80% các thiết lập Proxmox High Availability thất bại (Và cách xây dựng một cái không thất bại)
Tính năng High Availability (HA) của Proxmox mang đến một lời hứa mạnh mẽ: khi một máy chủ gặp sự cố, các máy ảo (VM) của bạn sẽ tự động khởi động lại trên một máy khác. Đây là chìa khóa cho sự liên tục trong kinh doanh, và đối với bất kỳ chuyên gia CNTT nào chịu trách nhiệm về thời gian hoạt động, đây là chìa khóa để có thể ngủ ngon vào ban đêm.
Nhưng dựa trên 20 năm kinh nghiệm thực tế của tôi trong việc thiết kế những hệ thống này, tôi đã thấy lời hứa đó bị phá vỡ nhiều lần. Có một vấn đề quan trọng và ngược lại với trực giác: 80% các sự cố HA không phải do chính các nút tính toán gây ra. Thủ phạm thực sự là hệ thống lưu trữ. Dù dữ liệu của bạn bị khóa trên đĩa cứng cục bộ của một máy chủ bị lỗi hay toàn bộ cụm của bạn phụ thuộc vào một NAS truyền thống duy nhất hoặc thậm chí một SAN có hai bộ điều khiển, kết quả vẫn giống nhau: một điểm thất bại duy nhất có thể hoàn toàn làm suy yếu chiến lược HA của bạn.
Bài viết này sẽ chỉ cho bạn cách giải quyết điểm yếu nghiêm trọng này bằng cách lắp ghép mảnh cuối cùng của câu đố HA: một hệ thống lưu trữ phân tán như Ceph cho phép bạn cuối cùng xây dựng một hạ tầng mà không làm bạn thất vọng.
Điểm rút ra 1: Điểm thất bại thực sự của bạn không phải là điều bạn nghĩ.
Có một hiểu lầm phổ biến rằng Tính sẵn sàng cao chủ yếu liên quan đến việc có các máy chủ tính toán dự phòng. Mặc dù sự dư thừa của máy chủ là rất cần thiết, nhưng kinh nghiệm của tôi cho thấy phần lớn các sự cố HA — một con số đáng kinh ngạc 80% — xuất phát từ lưu trữ.
Lý do rất đơn giản: nếu dữ liệu không có sẵn, cơ chế HA sẽ vô dụng. Nếu dữ liệu của một VM nằm trên đĩa cứng cục bộ của một máy chủ bị lỗi, dữ liệu đó sẽ bị khóa trên máy chết, và Proxmox không thể làm gì. Nếu bạn sử dụng một thiết bị lưu trữ truyền thống duy nhất như NAS hoặc SAN, và thiết bị đó gặp sự cố, mọi VM trong cụm của bạn sẽ ngay lập tức ngừng hoạt động.
Đây là định nghĩa của một "điểm thất bại đơn lẻ," một điểm yếu nghiêm trọng khiến một cụm HA mạnh mẽ trở nên dễ bị tổn thương một cách bất ngờ.
Điểm rút ra 2: "Lưu trữ chia sẻ" truyền thống thường là một cái bẫy mở rộng.
Nhiều doanh nghiệp sử dụng lưu trữ chia sẻ truyền thống—kết nối cụm Proxmox của họ với NAS hoặc SAN qua NFS hoặc iSCSI. Mặc dù kiến trúc này có vẻ đủ ở lần đầu tiên, nhưng kinh nghiệm của tôi cho thấy đây là một cái bẫy đang chờ đợi để được kích hoạt đối với bất kỳ doanh nghiệp đang phát triển nào, tạo ra hai điểm yếu cốt lõi.
- Nó vẫn là một điểm thất bại duy nhất: Nếu thiết bị lưu trữ duy nhất đó gặp sự cố, toàn bộ cụm Proxmox của bạn sẽ thất bại.Ngay cả các SAN có hai bộ điều khiển cũng có thể đại diện cho một miền lỗi duy nhất.Mặc dù các bộ điều khiển là thừa, nhưng khung, bảng mạch hoặc phần mềm có thể vẫn gặp sự cố, làm cho toàn bộ hệ thống—và toàn bộ cụm Proxmox của bạn—cũng bị sập theo.
- Thật khó khăn và tốn kém để mở rộng: Khi bạn hết dung lượng hoặc hiệu suất, lựa chọn duy nhất thường là một dự án "tháo dỡ và thay thế" tốn kém để mua một máy lớn hơn, mạnh mẽ hơn.Đây là một rào cản đáng kể cho sự phát triển.
Bài học 3: Sự kiên cường thực sự có nghĩa là mở rộng ra, không chỉ là mở rộng lên.
Để giải quyết vấn đề lưu trữ, Proxmox tích hợp một giải pháp mạnh mẽ: hệ thống lưu trữ phân tán Ceph. Nó loại bỏ điểm thất bại đơn lẻ và cung cấp một con đường cho sự phát triển liền mạch. Nó mang lại ba lợi thế vượt trội khiến nó trở thành lựa chọn chiến thắng cho các triển khai doanh nghiệp.
- Không có điểm thất bại đơn lẻ: Ceph phân phối và sao chép dữ liệu trên nhiều máy chủ.Điều này không phải là lý thuyết.Bạn có thể đi thẳng đến một máy chủ trong cụm và rút dây nguồn của nó.Các máy ảo (VM) đang chạy trên nó sẽ tự động di chuyển và tiếp tục chạy trên các nút khác—thường mà không cần khởi động lại—sử dụng một bản sao dữ liệu hoàn chỉnh đã tồn tại ở nơi khác.Đây là HA đạt tiêu chuẩn doanh nghiệp thực sự.
- Mở rộng ngang mạnh mẽ: Trong thế giới của Ceph, khi bạn hết không gian hoặc hiệu suất, giải pháp thật đơn giản: chỉ cần thêm một máy chủ mới, kết nối nó với mạng và tham gia vào cụm.Ceph tự động cân bằng lại dữ liệu, và nút mới đóng góp vào cả tổng kho lưu trữ và hiệu suất tổng thể của hệ thống.
- Tích hợp Proxmox gốc: Proxmox giao tiếp với Ceph một cách gốc qua RBD (Thiết bị khối RADOS), một giao thức cấp khối trực tiếp hiệu quả hơn nhiều so với các giao thức hệ thống tệp mạng như NFS hoặc iSCSI.Sự tích hợp chặt chẽ này cho phép các tính năng mạnh mẽ như chụp ảnh tức thì và khả năng sao chép các máy ảo mới gần như ngay lập tức.
Điểm chính 4: Hệ thống Hyper-Converged rất tiện lợi, nhưng đi kèm với "thuế" hiệu suất
Khi bạn quyết định sử dụng Ceph, câu hỏi tiếp theo là triển khai: Hạ tầng Hyper-Converged (HCI) hay một cụm lưu trữ độc lập?
Cách tiếp cận HCI chạy cả tính toán Proxmox và lưu trữ Ceph trên cùng một máy chủ. Nó tiết kiệm chi phí và dễ quản lý hơn, làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các cụm nhỏ đến vừa từ 3 đến 10 nút.
Tuy nhiên, HCI đi kèm với một "thuế hiệu suất" ẩn giấu do sự cạnh tranh tài nguyên gây ra. Các hoạt động nền của Ceph, như cân bằng lại dữ liệu sau khi xảy ra sự cố, có thể tiêu tốn đáng kể CPU và băng thông mạng, có khả năng làm chậm các VM đang chạy trên cùng phần cứng. Hơn nữa, các tính năng quản lý Ceph trong giao diện web Proxmox không phải là đầy đủ. Trong khi họ bao quát tốt về Lưu trữ Khối và CephFS, việc triển khai các tính năng doanh nghiệp nâng cao như lưu trữ đối tượng S3 hoặc NVMe-oF thường yêu cầu phải sử dụng dòng lệnh (CLI), điều này là một yếu tố quan trọng đối với các nhóm không có chuyên môn sâu về Ceph.
Ngược lại, một cụm độc lập tách biệt tính toán (Proxmox) và lưu trữ (Ceph) thành các máy chủ chuyên dụng. Điều này cung cấp hiệu suất ổn định, có thể dự đoán được vì tài nguyên lưu trữ và tính toán không bao giờ can thiệp vào nhau. Nó cũng cung cấp khả năng cách ly lỗi rõ ràng và linh hoạt hơn để sử dụng cụm Ceph cho các nhu cầu doanh nghiệp khác, như lưu trữ đối tượng S3.
Kết luận: Xây dựng cơ sở hạ tầng của bạn trên một nền tảng vững chắc
Để đạt được tính sẵn sàng cao cấp thực sự với Proxmox, bạn phải giải quyết vấn đề lưu trữ với một hệ thống phân tán như Ceph. Dựa vào một thiết bị lưu trữ truyền thống duy nhất sẽ khiến bạn dễ bị tổn thương trước một điểm thất bại duy nhất, điều này làm vô hiệu hóa toàn bộ chiến lược HA của bạn.
Con đường được khuyến nghị là bắt đầu với một mô hình HCI tiết kiệm chi phí. Khi doanh nghiệp và nhu cầu dữ liệu của bạn phát triển, hãy lên kế hoạch để tiến tới một cụm độc lập nhằm đảm bảo hiệu suất ổn định và khả năng mở rộng. Bằng cách lắp ghép mảnh ghép cuối cùng, bạn xây dựng một hạ tầng thực sự kiên cường, để bạn có thể cuối cùng yên tâm ngủ vào ban đêm.
"Lưu trữ là nền tảng của hạ tầng CNTT."
Nền tảng của hạ tầng CNTT của bạn có được xây dựng để bền vững, hay nó đang dựa vào một điểm thất bại duy nhất?