Proxmox LXC (Linux Containers) từ lâu đã trở thành lựa chọn phổ biến cho nhiều người đam mê ảo hóa nhờ tính chất nhẹ, ít tài nguyên và thời gian khởi động nhanh. Tuy nhiên, trong hành trình xây dựng và quản lý các thiết lập home lab khác nhau, tôi nhận thấy mình có xu hướng ưu tiên Virtual Machines (VMs) và Docker container hơn. Mặc dù LXC chắc chắn có chỗ đứng riêng, bài viết này sẽ khám phá những lý do hàng đầu tại sao VMs và Docker, thường được kết hợp, mang lại trải nghiệm vượt trội hơn cho những nhu cầu cụ thể của tôi, giúp tối ưu hóa hệ thống ảo hóa Proxmox và bảo mật dữ liệu.
3. VMs Mang Lại Sự Cô Lập Và Bảo Mật Thực Sự
Tránh các rủi ro bảo mật tiềm ẩn
Đây là điểm khác biệt quan trọng nhất. Khi nói đến sự cô lập, tôi đề cập đến việc tách biệt một môi trường điện toán khỏi môi trường khác, và quan trọng hơn là khỏi hệ thống máy chủ chính. Mỗi VM chạy hệ điều hành hoàn toàn độc lập, với kernel, không gian bộ nhớ và phần cứng ảo hóa riêng.
Nếu một VM cụ thể bị xâm nhập do lỗi bảo mật, kẻ tấn công sẽ rất khó để ảnh hưởng đến hệ thống máy chủ hoặc các VM khác. Nó không thể truy cập trực tiếp vào kernel, hệ thống tệp hoặc các VM khác của máy chủ mà không tìm ra lỗ hổng trong chính hypervisor.
Screenshot of Ubuntu running on VirtualBox VM on Windows 11
Mặt khác, LXC container lại chia sẻ kernel với hệ thống máy chủ. Đây là sự khác biệt cơ bản. Mặc dù nó cung cấp khả năng cô lập quy trình tuyệt vời, tất cả các ứng dụng đều dựa vào cùng một kernel Linux của máy chủ Proxmox. Điều đó có nghĩa là, nếu kẻ tấn công tìm thấy lỗ hổng cấp kernel trong một LXC, chúng có thể giành quyền truy cập vào hệ thống máy chủ và tất cả các LXC khác đang chạy trên máy chủ đó.
Bất cứ khi nào tôi cần cài đặt một phần mềm mã nguồn mở mới với một codebase chưa được kiểm chứng, tôi sẽ cài đặt ứng dụng web thử nghiệm đó trên một VM. Nếu nó có lỗ hổng dẫn đến việc bị xâm nhập toàn bộ hệ thống, phần mềm độc hại sẽ bị mắc kẹt trong môi trường cô lập của VM. Tôi có thể đơn giản xóa VM bị xâm nhập và bắt đầu lại từ đầu.
2. Passthrough Phần Cứng Chuyên Dụng
Tận hưởng hiệu suất gốc tối đa
Đây là nơi VMs thực sự tỏa sáng. Khả năng passthrough phần cứng là một tính năng mà LXC không thể sánh bằng. Với VM, tôi có thể thực hiện PCI passthrough. Điều này cho phép một máy ảo trực tiếp kiểm soát một thiết bị phần cứng vật lý. VM tương tác với thiết bị như thể nó được cắm trực tiếp vào bo mạch chủ của chính nó. Cách tiếp cận này mang lại hiệu suất gần như gốc. Ví dụ, với GPU passthrough, tất cả các khả năng của GPU đều được dành riêng cho VM đó.
Ngược lại, LXC hoạt động trên mô hình tài nguyên chia sẻ. Ở đây, LXC vẫn truy cập thiết bị thông qua kernel và driver của máy chủ. Nếu nhiều LXC cố gắng sử dụng cùng một thiết bị, điều này thường dẫn đến các vấn đề về hiệu suất và thiết lập phức tạp.
A dual GPU setup comprising an RTX 3080 Ti and a GTX 1080
Giả sử bạn đã tạo một VM chuyên dụng (một VM Ubuntu Server) cho máy chủ Jellyfin. Bạn có thể thực hiện PCI passthrough của iGPU Intel hoặc một GPU NVIDIA chuyên dụng trực tiếp cho VM này. Giờ đây, khi dịch vụ cần chuyển mã video 4K sang full-HD cho điện thoại của tôi, nó sẽ sử dụng GPU được gán cho VM trực tiếp. Điều này mang lại hiệu suất chất lượng cao mà không ảnh hưởng đến các dịch vụ khác. Sau cùng, GPU hoàn toàn được dành riêng cho VM.
Về mặt kỹ thuật, tôi có thể cấp quyền truy cập iGPU cho một LXC, nhưng sẽ có sự suy giảm hiệu suất và vấn đề về ổn định. Xét cho cùng, iGPU được sử dụng bởi cả máy chủ Proxmox và Jellyfin khi bạn chạy Jellyfin trong một container LXC.
1. Docker Tuyệt Vời Để Đóng Gói Ứng Dụng Cấp Độ
Virtual Machines ảo hóa toàn bộ máy móc, trong khi Docker tập trung vào việc đóng gói các ứng dụng riêng lẻ thành các đơn vị cô lập và di động được gọi là container. Mặc dù các Docker container này cung cấp sự cô lập, chúng vẫn chia sẻ kernel cơ bản của máy chủ. Đây là lúc tôi chạy Docker bên trong một VM và thêm một lớp bảo mật bổ sung.
Nếu, bằng cách nào đó, một kẻ tấn công tinh vi cố gắng thoát khỏi một trong các Docker container của tôi, nó vẫn sẽ bị giam giữ trong VM. Chúng sẽ không có quyền truy cập trực tiếp vào kernel, hệ thống tệp hoặc các VM khác của máy chủ của tôi.
Một lợi thế khác là các Docker container bên trong VM đó có thể dễ dàng tận dụng thiết bị đã được passthrough. Điều này tạo ra một con đường rõ ràng để tăng tốc phần cứng mà không cần cố gắng cấp quyền truy cập phần cứng phức tạp trực tiếp cho LXC. VM nhận được phần cứng và Docker bên trong VM đó có thể sử dụng nó một cách dễ dàng.
Sách lược của người dùng chuyên nghiệp
Đối với tôi, những lợi ích rõ ràng của VMs, như cung cấp sự tách biệt cấp độ phần cứng hoàn chỉnh, phân bổ tài nguyên chuyên dụng và khả năng passthrough các thiết bị quan trọng như GPU, khiến chúng trở thành lựa chọn hoàn hảo cho các khối lượng công việc đòi hỏi cao và các ứng dụng nhạy cảm. Đồng thời, Docker lại xuất sắc trong việc đóng gói và tính di động của ứng dụng.
Điều này không có nghĩa là LXC đã lỗi thời. Chúng khá hữu ích trong các tình huống cụ thể khi bạn cần tính nhẹ và việc chia sẻ kernel không phải là một hạn chế.
Kết luận:
Qua bài viết này, chúng ta đã cùng khám phá những lý do chính khiến VMs và Docker, đặc biệt khi kết hợp, mang lại lợi thế vượt trội so với LXC trong nhiều trường hợp sử dụng phức tạp trên Proxmox. Từ sự cô lập và bảo mật chặt chẽ của VM, khả năng passthrough phần cứng chuyên dụng mang lại hiệu suất gốc, cho đến khả năng đóng gói ứng dụng linh hoạt của Docker, sự kết hợp này tạo nên một giải pháp mạnh mẽ và đáng tin cậy.
Hãy chia sẻ những trải nghiệm hoặc quan điểm của bạn về việc sử dụng VMs, Docker hay LXC trong môi trường Proxmox của riêng mình ở phần bình luận dưới đây!