Khái niệm về Hyper-Converged Infrastructure với Proxmox VE và Ceph

1. Hyper-Converged Infrastructure là gì?

Tưởng tượng bạn có một trung tâm dữ liệu với nhiều máy chủ, ổ cứng và dây cáp kết nối phức tạp. Giờ hãy nghĩ đến Hyper-Converged Infrastructure (HCI) như một cách gom gọn tất cả lại, giống như một chiếc máy tính xách tay mạnh mẽ.

HCI hay Hyper-Converged Infrastructure là một cấu trúc hạ tầng được tối ưu hóa, kết hợp máy chủ, lưu trữ và mạng vào một hệ thống duy nhất. Mô hình này giúp đơn giản hóa quản lý và tăng khả năng mở rộng.

• Proxmox VE là phần mềm điều khiển trung tâm, nó cho phép bạn quản lý máy tính ảo (VM) chạy các ứng dụng và dịch vụ khác nhau.
• Ceph là phần mềm lưu trữ dữ liệu, giống như ổ cứng của chiếc máy tính xách tay. Nhưng thay vì là ổ cứng riêng, Ceph tập hợp dung lượng lưu trữ của tất cả máy chủ trong hệ thống, tạo thành một ổ cứng ảo khổng lồ.

2. Những lợi ích của HCI với Proxmox VE và Ceph.

• Mở rộng dễ dàng: Bạn có thể thêm máy chủ mới vào hệ thống để tăng sức mạnh tính toán và dung lượng lưu trữ, giống như nâng cấp RAM và ổ cứng cho máy tính xách tay.
• Tiết kiệm chi phí: Proxmox VE là phần mềm nguồn mở miễn phí, giúp bạn tiết kiệm chi phí so với các hệ thống lưu trữ và máy chủ truyền thống.
• Bảo vệ dữ liệu tốt: Dữ liệu được sao lưu và phân tán khắp hệ thống, giảm nguy cơ mất mát dữ liệu nếu một máy chủ bị hỏng.
• Quản lý đơn giản: Bạn có thể quản lý toàn bộ hệ thống từ một interface web, giống như điều khiển tất cả các ứng dụng trên màn hình máy tính xách tay.
• Mở nguồn và linh hoạt: Bạn không bị phụ thuộc vào một nhà cung cấp nào, có thể tùy chỉnh hệ thống theo nhu cầu.

3. Đối tượng phù hợp với HCI.

• Doanh nghiệp nhỏ và vừa: Giúp họ có một hệ thống IT mạnh mẽ và linh hoạt với chi phí thấp.
• Cơ sở chi nhánh và văn phòng từ xa: Dễ dàng quản lý hệ thống từ xa mà không cần chuyên gia IT tại chỗ.
• Môi trường Private Cloud: Xây dựng nền tảng đám mây riêng với khả năng mở rộng và bảo mật cao.

3. Giải pháp HCI với Proxmox.

Proxmox là một giải pháp HCI mã nguồn mở, cho phép bạn cài đặt và quản lý máy chủ ảo và lưu trữ trong một hệ thống duy nhất. Mô hình HCI (Hyper-Converged Infrastructure) của Proxmox hội tụ đầy đủ các thành phần sau:

• Máy chủ (Compute): Đây là nơi chạy các máy ảo (VMs) hoặc containers. Proxmox VE hỗ trợ cả hai và cho phép bạn quản lý chúng thông qua giao diện web.
• Lưu trữ (Storage): Proxmox hỗ trợ nhiều giải pháp lưu trữ khác nhau, bao gồm cả lưu trữ trực tiếp (DAS), lưu trữ mạng (NAS) và lưu trữ đối tượng (Ceph). Trong một mô hình HCI, lưu trữ thường được phân phối trên tất cả các nút trong cụm.
• Mạng (Networking): Proxmox hỗ trợ nhiều giải pháp mạng khác nhau, bao gồm cả mạng ảo hóa (SDN). Trong một mô hình HCI, mạng thường được quản lý và cấu hình trên tất cả các nút trong cụm.
• Quản lý (Management): Proxmox cung cấp một giao diện web để quản lý cụm, bao gồm việc tạo và quản lý máy ảo, cấu hình lưu trữ, và giám sát hiệu suất.
• Khả năng mở rộng (Scalability): Một trong những đặc điểm chính của HCI là khả năng mở rộng dễ dàng. Bạn có thể thêm nhiều nút vào cụm Proxmox của mình mà không cần phải cấu hình lại toàn bộ hệ thống.
• Tính sẵn sàng cao (High Availability): Proxmox hỗ trợ tính năng sẵn sàng cao, cho phép máy ảo tự động khởi động lại trên một nút khác nếu nút hiện tại gặp sự cố.

4. Thiết bị ở ngoài cụm Proxmox có được xem là một thành phần HCI không?

Ví dụ việc kết nối cụm HCI với Switch core layer 3 ở ngoài không được tính vào cụm HCI vì trong mô hình HCI, các thành phần máy chủ, lưu trữ và mạng đều được tích hợp trong cùng một hệ thống và được quản lý như một đơn vị.

Switch core layer 3 ở ngoài, mặc dù đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối cụm Proxmox của bạn với mạng lớn hơn (ví dụ: mạng doanh nghiệp hoặc Internet), nhưng nó không được quản lý trực tiếp bởi Proxmox và do đó không được coi là một phần của cụm HCI.

Tuy nhiên, switch core layer 3 sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc định tuyến mạng giữa cụm Proxmox và phần còn lại của mạng.

Trường hợp với Switch quản lý (Management Switch) được sử dụng để kết nối và quản lý các nút trong cụm HCI, nhưng nó cũng không được xem là một phần của cụm HCI theo nghĩa chính xác.

Trong mô hình HCI, các thành phần máy chủ, lưu trữ và mạng đều được tích hợp trong cùng một hệ thống và được quản lý như một đơn vị. Mặc dù switch quản lý đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối và quản lý các nút, nhưng nó không được quản lý trực tiếp bởi hệ thống HCI và do đó không được coi là một phần của cụm HCI.

Tuy nhiên, switch quản lý vẫn là một phần quan trọng của hạ tầng mạng tổng thể hỗ trợ cụm HCI, giúp người quản trị có thể quản lý và giám sát cụm HCI.

5. Sơ đồ mạng Ring cho cụm HCI.

Trong cấu trúc này, các máy chủ Ceph được kết nối với nhau theo một vòng tròn. Mỗi máy chủ có hai interface, một interface được kết nối với máy chủ trước đó trong vòng tròn và một interface được kết nối với máy chủ tiếp theo trong vòng tròn.

Sơ đồ tham khảo.

Cách đấu nối mặt sau của các Node.

Cấu trúc mạng ring có một số ưu điểm so với cấu trúc mạng sử dụng switch, bao gồm:

• Đơn giản: Kiến trúc mạng ring đơn giản hơn để cấu hình và quản lý.
• Tăng tính khả dụng: Nếu một máy chủ Ceph bị lỗi, các máy chủ khác trong ring có thể tiếp tục hoạt động.
• Tăng hiệu suất: Cấu trúc mạng ring có thể cải thiện hiệu suất của các ứng dụng lưu trữ, chẳng hạn như ứng dụng máy ảo và ứng dụng sao lưu.
• Mở rộng: Vẫn có thể linh hoạt tăng số lượng node nếu cần.

Như vậy, HCI với Proxmox VE và Ceph là một giải pháp đơn giản, hiệu quả và tiết kiệm chi phí để xây dựng một hệ thống IT hiện đại, phù hợp cho nhiều doanh nghiệp khác nhau.