Guia de clusters Proxmox: alta disponibilidade com ZimaBoard

Na era digital atual, a virtualização tornou-se uma tecnologia essencial para gerir e otimizar os recursos informáticos. Quer seja para centros multimédia domésticos, servidores de pequenas empresas ou fins educativos, uma virtualização eficiente pode melhorar significativamente o desempenho, a flexibilidade e a utilização dos recursos. A virtualização permite aos utilizadores executar várias máquinas virtuais (VMs) num único servidor físico, possibilitando o isolamento, uma gestão simples e a execução simultânea de diferentes sistemas operativos.

Parte 1: O que deve saber sobre o Proxmox Virtual Environment?

Proxmox Virtual Environment (Proxmox VE) é uma plataforma de virtualização de código aberto que reúne tecnologias de virtualização potentes, incluindo Kernel-based Virtual Machine (KVM) e Linux Containers (LXC). O Proxmox VE oferece uma solução completa de virtualização, permitindo aos utilizadores executar várias máquinas virtuais (VMs) e contentores num único servidor físico. Isto faz dele uma excelente opção para utilizadores domésticos, pequenas empresas e até grandes organizações que procuram soluções de virtualização eficientes e económicas.

O Proxmox VE foi concebido para simplificar a gestão e a implementação de VMs e contentores. Oferece uma interface de utilizador baseada na Web que simplifica várias tarefas administrativas, tornando-o acessível tanto a principiantes como a utilizadores experientes. Com o Proxmox VE, os utilizadores podem criar, configurar e monitorizar VMs e contentores com facilidade, aumentando a produtividade e otimizando os recursos.

1. Explorar as principais funcionalidades e vantagens do Proxmox

Virtualização KVM: o Proxmox VE utiliza KVM para a virtualização completa, permitindo aos utilizadores executar sistemas operativos virtualizados completos na sua ZimaBoard SBC. O KVM oferece um excelente desempenho e isolamento, sendo adequado para executar cargas de trabalho que exigem muitos recursos.

Contentores LXC: o Proxmox VE também utiliza Linux Containers (LXC) para uma virtualização leve. O LXC permite partilhar eficientemente os recursos do sistema anfitrião entre contentores, resultando em menos sobrecarga e tempos de arranque mais rápidos.

Alta disponibilidade (HA): o Proxmox VE inclui funcionalidades de alta disponibilidade, permitindo aos utilizadores criar clusters altamente fiáveis. Se um nó do cluster falhar, a HA migra automaticamente as VMs e os contentores para outros nós funcionais, minimizando o tempo de inatividade e garantindo a disponibilidade contínua do serviço.

Cópia de segurança e restauro: o Proxmox VE oferece funcionalidades fáceis de utilizar para criar cópias de segurança e restaurar VMs e contentores. Os utilizadores podem agendar cópias de segurança regulares e restaurar rapidamente os seus ambientes virtuais em caso de perda de dados ou falha do sistema.

Migração em direto: o Proxmox VE é compatível com a migração em direto, que permite mover máquinas virtuais e contentores em execução entre diferentes SBC ZimaBoard do cluster sem interromper o serviço.

Integração com ZFS: o Proxmox VE é compatível com o sistema de ficheiros ZFS, uma solução de armazenamento robusta e avançada. O ZFS garante a integridade dos dados, compressão e deduplicação, sendo uma opção ideal para gerir o armazenamento em ambientes virtualizados.

2. Compatibilidade dos SBC ZimaBoard com o Proxmox

Os computadores de placa única ZimaBoard são ideais para executar o Proxmox VE, graças ao elevado desempenho, à eficiência energética e ao formato compacto. Os SBC ZimaBoard estão equipados com processadores potentes, memória suficiente e várias portas para ligações de rede e armazenamento. Estas características permitem aos SBC ZimaBoard executar tarefas de virtualização com facilidade, mesmo em cenários que exigem muitos recursos.

O design leve do Proxmox VE garante uma utilização otimizada dos recursos nos SBC ZimaBoard, tornando-o uma plataforma de virtualização ideal para estes dispositivos compactos. Além disso, a interface de utilizador do Proxmox VE baseada na Web permite gerir remotamente os ambientes virtuais, facilitando o acesso e a configuração por utilizadores com diferentes níveis de conhecimentos técnicos.

A combinação do Proxmox VE com os SBC ZimaBoard oferece uma solução eficiente e económica para as necessidades de virtualização, quer se trate de projetos pessoais, aplicações para pequenas empresas ou fins educativos.

Parte 2. Como preparar a instalação do Proxmox?

1. Requisitos de hardware para o SBC ZimaBoard

Antes de configurar um cluster Proxmox com computadores de placa única (SBC) ZimaBoard, é essencial garantir que o hardware cumpre os requisitos para uma virtualização fluida e eficiente. As especificações de hardware são fundamentais para criar um cluster estável e com elevado desempenho. Seguem-se os requisitos de hardware recomendados para cada SBC ZimaBoard:

Processador: Os ZimaBoard SBC estão equipados com processadores ARM potentes, capazes de suportar cargas de trabalho de virtualização. Consoante o número de máquinas virtuais e contentores que planeia executar, pode escolher um ZimaBoard com o processador adequado. Quanto mais núcleos e maior a velocidade de relógio do processador, melhor será o desempenho do cluster Proxmox.

Memória (RAM): Os requisitos de memória do Proxmox VE dependem do número e do tamanho das máquinas virtuais e dos contentores. Como orientação geral, atribua pelo menos 4 GB de RAM por ZimaBoard SBC para configurações pequenas a médias. Para cargas de trabalho de virtualização mais exigentes, considere utilizar 8 GB ou mais de RAM por SBC.

Armazenamento: os ZimaBoard SBC incluem normalmente armazenamento eMMC integrado ou suportam cartões microSD. Embora o armazenamento eMMC ofereça melhor desempenho, os cartões microSD são económicos e fáceis de encontrar. Reserve espaço de armazenamento suficiente para a instalação do sistema operativo Proxmox e considere adicionar armazenamento externo para os dados das máquinas virtuais e dos contentores.

Rede: os nós de um cluster Proxmox têm de comunicar entre si e com a rede externa. Certifique-se de que cada ZimaBoard SBC tem uma porta Gigabit Ethernet para uma ligação de rede fiável e de alta velocidade. Se possível, utilize um comutador de rede dedicado para os nós do cluster, de modo a evitar possíveis estrangulamentos.

2. Transferir a imagem de instalação do Proxmox

O Proxmox VE está disponível como imagem de instalação para transferência no site do Proxmox. Para preparar a instalação do Proxmox nos ZimaBoard SBC, siga estes passos:

Visite o site do Proxmox VE (https://www.proxmox.com/proxmox-ve) e aceda à secção de transferências.

Escolha a imagem de instalação adequada à arquitetura ARM, compatível com os ZimaBoard SBC.

Transfira a imagem de instalação do Proxmox VE para o computador. O ficheiro da imagem está normalmente no formato .iso.

4. Criar uma unidade USB de arranque

Para instalar o Proxmox VE em cada ZimaBoard SBC, precisará de uma unidade USB de arranque que contenha a imagem de instalação do Proxmox. Eis como criar uma unidade USB de arranque:

Insira uma unidade flash USB na porta USB do computador. Certifique-se de que a unidade tem capacidade suficiente para guardar a imagem de instalação do Proxmox VE.

Transfira e instale uma ferramenta adequada para criar imagens USB, como o Rufus (para Windows) ou o Etcher (para macOS e Linux).

Abra a ferramenta de criação de imagens USB e selecione a imagem de instalação do Proxmox VE (.iso) que transferiu anteriormente.

Escolha a unidade flash USB como destino para criar a unidade de arranque.

Clique em «Iniciar» ou «Gravar» para começar a criar a unidade USB de arranque.

Quando o processo estiver concluído, remova em segurança a unidade flash USB do computador.

Parte 3: Guia detalhado para instalar o Proxmox no ZimaBoard SBC

Com a unidade USB de arranque pronta, pode avançar com a instalação do Proxmox VE em cada ZimaBoard SBC. Siga estes passos:

1. Iniciar o assistente de instalação do Proxmox

Insira a unidade USB de arranque num dos ZimaBoard SBC.

Ligue um monitor, um teclado e um rato ao ZimaBoard.

Ligue o ZimaBoard SBC e este arrancará a partir da unidade USB.

O assistente de instalação do Proxmox VE será apresentado no ecrã.

2. Guia de instalação passo a passo e boas práticas

O assistente de instalação do Proxmox VE irá guiá-lo passo a passo durante o processo de instalação. Eis as principais etapas e boas práticas a ter em conta durante a instalação:

Idioma e teclado: escolha o idioma e o esquema de teclado preferidos para o processo de instalação.

Origem da instalação: selecione a unidade USB de arranque que contém a imagem de instalação do Proxmox VE como origem da instalação.

Particionamento do disco: O Proxmox VE particionará automaticamente o dispositivo de armazenamento para a instalação. Se tiver requisitos específicos de particionamento, pode escolher o particionamento manual.

Configuração de rede: configure as definições de rede do nó Proxmox. Introduza um endereço IP, uma máscara de rede, um gateway e um servidor DNS para ativar a ligação à rede.

Definição da palavra-passe: defina uma palavra-passe forte para o utilizador root. Esta palavra-passe será utilizada para iniciar sessão na interface Web do Proxmox.

Confirmar a instalação: reveja as definições de instalação e confirme o processo de instalação.

Aguarde até que a instalação seja concluída. O sistema pedir-lhe-á que retire a unidade USB e inicie o ZimaBoard SBC.

Depois de retirar a unidade USB, o ZimaBoard SBC será reiniciado e o sistema operativo Proxmox VE será instalado no dispositivo. O sistema poderá pedir-lhe que retire qualquer suporte de instalação e prima Enter para continuar.

Quando o processo de instalação estiver concluído, o ZimaBoard SBC apresentará o pedido de início de sessão. Introduza o nome de utilizador root e a palavra-passe definida durante a instalação.

Parabéns! Instalou o Proxmox VE com êxito no ZimaBoard SBC. Agora, é altura de configurar as definições iniciais e a rede.

3. Configuração inicial e configuração de rede

Acesso à interface Web: O Proxmox VE disponibiliza uma poderosa interface Web para gerir o ambiente de virtualização. Para aceder à interface Web, abra um navegador no computador e introduza o endereço IP configurado durante a instalação, seguido de «:8006» (por exemplo, http://192.168.1.100:8006).

Certificado SSL: Por predefinição, o Proxmox VE utiliza um certificado SSL autoassinado. Embora seja funcional, pode optar por instalar um certificado SSL fidedigno para maior segurança.

Inicie sessão na interface Web com o nome de utilizador root e a palavra-passe.

Configuração do Datacenter: Na interface Web, verá a secção Datacenter. Recomenda-se mudar o nome predefinido Datacenter para um nome significativo, de forma a facilitar a identificação.

Configuração do armazenamento: Para utilizar os dispositivos de armazenamento ligados ao ZimaBoard SBC, aceda a Datacenter > Storage > Add > Directory. Escolha o tipo de armazenamento (por exemplo, Directory) e especifique o caminho para o dispositivo de armazenamento ligado ao ZimaBoard.

Configuração de rede: Aceda a Datacenter > Network > Add > Linux Bridge. Introduza um nome para a bridge (por exemplo, vmbr0) e escolha a interface de rede ligada ao ZimaBoard SBC.

Configuração da firewall: Por predefinição, o Proxmox VE ativa a firewall para restringir o tráfego de entrada. Se necessário, configure as regras da firewall para permitir o acesso a portas específicas.

Atualização e upgrade: É essencial manter a instalação do Proxmox VE atualizada com as últimas atualizações e correções de segurança. Aceda à Shell na interface Web e execute os seguintes comandos:

Reinicie a placa SBC ZimaBoard para aplicar quaisquer atualizações do sistema.

Agora que instalou e configurou o Proxmox VE na placa SBC ZimaBoard, deu o primeiro passo para criar um cluster de virtualização.

Parte 4. Como criar um cluster Proxmox com placas SBC ZimaBoard?

Um cluster Proxmox é um grupo de nós Proxmox VE que trabalham em conjunto para proporcionar um ambiente de virtualização distribuído e de alta disponibilidade. O cluster partilha recursos e máquinas virtuais entre vários nós, permitindo maior escalabilidade e redundância.

Para criar um cluster Proxmox, são necessárias duas ou mais placas SBC ZimaBoard com o Proxmox VE instalado. Os nós do cluster comunicam entre si através de uma interface de rede dedicada, denominada rede corosync. Recomenda-se utilizar um switch de rede dedicado para a rede corosync, a fim de evitar possíveis congestionamentos da rede.

1. Adicionar nós ZimaBoard SBC adicionais ao cluster

Para adicionar nós ZimaBoard SBC adicionais ao cluster Proxmox, siga estes passos:

Instale o Proxmox VE em cada nó adicional ZimaBoard SBC, seguindo os mesmos passos descritos na Secção IV.

Configure as definições de rede de cada nó, garantindo que estão ligados à mesma rede corosync.

No primeiro nó (aquele que instalou e configurou anteriormente), aceda a Datacenter > Nodes > Add.

Introduza o endereço IP do novo nó ZimaBoard SBC e o nome de utilizador e a palavra-passe de root para autenticar a ligação.

O Proxmox VE detetará automaticamente o novo nó e adicioná-lo-á ao cluster.

Repita o processo para cada nó adicional ZimaBoard SBC que pretenda adicionar ao cluster.

2. Configurar a comunicação e a rede do cluster

Depois de adicionar todos os nós ao cluster, certifique-se de que a comunicação entre eles está a funcionar corretamente. Aceda a Datacenter > Summary e deverá ver todos os nós listados como membros do cluster.

Para aumentar a resiliência do cluster, considere ativar a funcionalidade HA (High Availability) do Proxmox, que garante a migração automática das máquinas virtuais para outros nós caso um nó falhe.

Configure o armazenamento partilhado do cluster adicionando um dispositivo de armazenamento ligado à rede (NAS) ou uma SAN (Storage Area Network) a que todos os nós possam aceder.

Para garantir que as máquinas virtuais conseguem comunicar entre si em diferentes nós, certifique-se de que a rede da VM está definida como “vmbr0”, correspondente à interface de rede Linux Bridge que configurou durante a configuração inicial.

Conclusão:

Parabéns! Criou com sucesso um cluster Proxmox com placas SBC ZimaBoard. Com esta configuração, dispõe agora de um ambiente de virtualização potente e escalável, capaz de gerir várias cargas de trabalho e proporcionar alta disponibilidade às suas aplicações e serviços.