Cuộc sống của một người xây dựng home lab thường đi kèm với việc liên tục cài đặt lại các thiết bị hoặc máy ảo (VM). Quá trình này có thể trở nên khá phiền toái, đặc biệt khi bạn cần một phiên bản hệ điều hành mới nhất hoặc không thể tạo bản sao cài đặt trên các thiết bị vật lý. Tôi đã từng gặp phải tình trạng hao mòn quá nhiều USB do việc liên tục ghi lại các hệ điều hành khác nhau. Chính vì thế, tôi luôn tìm kiếm một phương pháp hiệu quả hơn để quản lý việc cài đặt trong home lab của mình.
Giải pháp mà tôi tìm thấy khá tinh tế, đó là thiết lập một Preboot Execution Environment (PXE) server. Hệ thống này lưu trữ các tệp tin ISO cài đặt, cho phép các thiết bị client của tôi có thể khởi động từ chúng qua mạng. Tôi đã thử nghiệm ba biến thể khác nhau về cách triển khai giải pháp này và quyết định giữ lại hai phương án, bởi vì việc truy cập dễ dàng vào các phương tiện khởi động là vô giá trong home lab hiện đại.
Thiết lập mạng home lab với switch, router và NAS
PXE Server là gì và tại sao bạn nên sử dụng nó?
Kho lưu trữ tập trung cho các ảnh ISO cài đặt
Việc tìm kiếm một ổ USB để tạo phương tiện cài đặt bootable đã đủ phiền phức, nhưng sẽ ra sao nếu thiết bị client của bạn không có cổng USB để truy cập? Nhiều thiết bị doanh nghiệp được khóa chặt để bạn không thể khởi động từ phương tiện vật lý, và đây chính là lúc PXE server phát huy tác dụng. Hãy hình dung nó như một kho lưu trữ trung tâm các phương tiện khởi động mà bất kỳ thiết bị nào trên mạng của bạn cũng có thể truy cập và khởi động, ngay cả khi chúng không có ổ cứng cục bộ đáng kể.
Tuy nhiên, dù bạn có thể thiết lập các thiết bị riêng lẻ như client không ổ đĩa, đó không phải là sức mạnh thực sự của PXE khi được sử dụng tại nhà. Sức mạnh đó nằm ở việc kết hợp PXE với Proxmox, giúp việc thiết lập máy ảo (VM) mới trở nên đơn giản. Bạn không còn phải lo lắng về vị trí các tệp tin ISO của mình; chỉ cần chỉ định Proxmox sử dụng PXE làm tùy chọn khởi động và chọn các tệp bạn muốn.
Và khi tất cả các tệp ISO của tôi đều nằm ở một nơi, tôi không bao giờ phải theo dõi các ổ USB nữa. Điều này giúp loại bỏ nhiều vấn đề phải nghĩ đến, cho dù đó là đĩa cài đặt cho Linux, router, firewall, NAS hay Windows.
Logo dự án Fog Project cho việc tạo ảnh hệ thống
Không chỉ dừng lại ở việc khởi động hệ thống
Tạo ảnh tùy chỉnh để lặp lại các thử nghiệm dễ dàng
Trong khi ý tưởng chung về PXE server là để lưu trữ các tệp ISO được cấu hình sẵn, một số công cụ như Fog Project có thể tạo ảnh (image) từ các thiết bị đang hoạt động để sử dụng chúng làm ảnh khởi động PXE. Nếu bạn là một người đam mê home lab, điều này chắc chắn sẽ kích thích sự sáng tạo của bạn. Mục tiêu là tìm ra quy trình làm việc phù hợp với nhu cầu của bạn, và đôi khi việc cài đặt thủ công, cập nhật và thêm công cụ vào một hệ điều hành sẽ dễ dàng hơn là điều chỉnh ISO hoặc dựa vào script cài đặt.
Đôi khi tôi không biết mình muốn cài đặt gì cho đến khi hệ thống đang chạy. Việc có thể tạo ảnh sau khi cài đặt xong, nhưng trước khi bắt đầu thử nghiệm, tạo ra sự khác biệt lớn. Ví dụ, tôi vẫn chưa có cách nào đáng tin cậy để tự động hóa quá trình cài đặt OPNsense do những vấn đề với bộ điều hợp mạng, nhưng tôi có thể thực hiện quy trình thủ công dài dòng trước khi tạo một ảnh cài đặt hoàn chỉnh.
Lưu ý: Khởi động PXE thường yêu cầu kết nối Ethernet trên thiết bị client, mặc dù một số bộ điều hợp Wi-Fi có thể hỗ trợ PXE boot.
Bất kể bạn sử dụng phần mềm PXE server nào, router của bạn cũng cần được cấu hình để chuyển tiếp các yêu cầu khởi động PXE đến PXE server, và cả đến TFTP server nơi chứa các ảnh. Tùy thuộc vào router của bạn, bạn có thể tìm thấy thông tin cần thiết trong các tùy chọn DHCP. Để bật Network Boot và TFTP Server, bạn chỉ cần trỏ chúng đến địa chỉ IP của PXE server.
Sử dụng PXE qua Internet
Trong khi PXE server truyền thống thường hoạt động trong mạng cục bộ, điều này không phải lúc nào cũng bắt buộc. Netboot.xyz cung cấp một môi trường khởi động với bộ sưu tập các tệp ISO, tất cả đều có thể truy cập qua HTTP. Đúng vậy, bạn không cần phải thiết lập một PXE server vật lý. Mặc dù bạn có thể thiết lập một Docker container cục bộ để mô phỏng trang web được host, hoặc thiết lập Ansible và tùy chỉnh playbook được cung cấp để thêm các mục của riêng bạn vào menu khởi động. Đây thực sự là một trong những cách dễ dàng nhất để cài đặt máy ảo (VM) mới trong home lab, vì bạn không cần phải theo dõi các tệp phân phối, chỉ cần tệp ISO netboot.xyz.
Logo Netboot.xyz giúp boot qua mạng Internet
PXE boot là công cụ vô giá cho Home Lab
Tôi vẫn giữ Fog Project được cài đặt, bởi vì sau đó tôi có thể sắp xếp các ảnh cài đặt của mình để dễ dàng truy xuất trong Proxmox. Tôi không cần phải trải qua quá trình tải xuống các tệp ISO mới cho mỗi dự án, hay lo lắng liệu chúng có được cập nhật hay không. Tôi có thể khởi động vào ảnh, cài đặt nhanh chóng và cập nhật mọi thứ lên các gói phần mềm hiện tại. Điều này cũng có nghĩa là không còn ổ USB nào bị hao mòn, và tôi có thể giải phóng hàng terabyte dữ liệu trên PC chính của mình, nơi hiện đang lưu trữ tất cả các ảnh cài đặt.
Mô hình home lab sử dụng Proxmox với nhiều máy ảo
PXE server là một giải pháp mạnh mẽ và linh hoạt giúp đơn giản hóa đáng kể quy trình quản lý và cài đặt hệ điều hành trong môi trường home lab. Từ việc loại bỏ sự phụ thuộc vào USB bootable, cho phép tạo ảnh tùy chỉnh, đến khả năng khởi động qua mạng cục bộ hoặc thậm chí qua Internet, PXE mang lại hiệu quả vượt trội. Với những công cụ như Fog Project và Netboot.xyz, việc xây dựng và duy trì một home lab chưa bao giờ dễ dàng và tối ưu đến thế. Hãy thử áp dụng PXE server vào home lab của bạn và khám phá những lợi ích mà nó mang lại!