Proxmox VE のライブマイグレーションの実力を試す(Proxmox VE インストール ～ ライブマイグレーション実行まで)

はじめに

Broadcom 社による VMware 買収に伴うライセンス体系の大幅な変更を受け、VMware ESXi からの移行を検討せざるを得ない状況に直面しました。

移行先を選定する上で、仮想マシン（VM）を無停止で別ホストへ移動させるライブマイグレーション機能は、サービスを維持するための重要な評価基準の一つです。

この記事では、移行先の有力候補である Proxmox VE のライブマイグレーション機能が実運用に耐えうるものなのかを検証します。
その第一歩として、3 台の物理マシンを使った検証環境の構築手順を記録します。

ライブマイグレーションとは

仮想マシンを稼働させたまま、物理ホスト間を移動させる技術です。Red Hat 社の記事では、以下のように説明されています。

ライブマイグレーションは、仮想マシン (VM) へのアクセスを中断することなく、VM をあるホストから別のホストに移動するプロセスです。古い VM を一時停止してから新しい VM を起動するまでの時間が短いため、移行中のサービスの中断を回避できます。ライブマイグレーションは、計画的なメンテナンスなどの状況で、またはワークロードリソースのバランスを取るために使用されます。ライブマイグレーションでは、VM メモリー、ネットワーク接続、およびストレージをクラスタ内の新しい宛先に転送します。

引用: ライブ・マイグレーションとは (Red Hat)

計画メンテナンス時などに、VM 上のサービスを停止させることなくインフラの作業を行えるため、非常に重要な機能です。

今回の検証環境

理想はサーバーマシンを用意することですが、今回は Windows 11 へのアップグレード要件を満たさなかったノート PC を 3 台活用して環境を構築します。

物理ホスト (3 台共通)

ストレージ構成

ライブマイグレーションの前提条件として、全ホストからアクセス可能な共有ストレージが必要です。
NASなど使う方法などもありますが、今回は、各ホストに増設した 512GB の SSD を利用して、Proxmox VE に統合されている分散ストレージ技術「Ceph」を構築し、共有ストレージとして使用します。

1. Proxmox VE インストールメディアの作成

まず、Proxmox VE をインストールするための USB メモリを作成します。

1.1. ISO ファイルのダウンロード

公式サイトのダウンロードページから、最新の Proxmox VE の ISO ファイルをダウンロードします。

https://www.proxmox.com/en/downloads

1.2. 書き込みツールの準備

ISO ファイルを USB メモリに書き込むためのツールを用意します。今回は、定番の「Rufus」を使用します。

https://rufus.ie/ja/

1.3. インストール用 USB の作成

1. Rufus を起動し、以下の手順でブータブル USB メモリを作成します。

2. [デバイス]で書き込み先の USB メモリを選択します。

3. [ブートの種類の選択] でダウンロードした Proxmox VE の ISO ファイルを選択します。

4. 他の設定は基本的にデフォルトのままで問題ありません。

5. [スタート] をクリックして書き込みを開始します。

2. Proxmox VE のインストール (1 台目)

作成した USB メモリを使い、1 台目の PC に Proxmox VE をインストールします。

1. PC にインストール用 USB メモリを接続し、USB から起動します。

2. Proxmox VE のインストーラーが起動したら [Install Proxmox VE (Graphical)] を選択します。

3. 使用許諾契約を確認し、[I agree] をクリックします。

4. インストール先ディスクを選択します。今回は OS 用の 256GB SSD を指定します。

5. Country に Japan と入力すると、タイムゾーンとキーボードレイアウトが自動で設定されます。

6. root ユーザーのパスワードと管理者用のメールアドレスを設定します。メールアドレスは通知等に使われますが、[[email protected]]のようなダミーでも構いません。

7. ネットワーク設定は、以下の設定にします。

   項目	内容	詳細
   Hostname (FQDN):	任意のホスト名を指定します	(例: pve01.local)
   IP Address (CIDR):	固定 IP アドレスを CIDR 形式で設定します	(例: 192.168.30.3/24)
   Gateway:	ルーターの IP アドレスを指定します	(例:192.168.30.2)
   DNS Server:	名前解決ができる DNS サーバーを指定します	不明な場合は 8.8.8.8 (Google Public DNS) などで構いません

8. 設定内容の最終確認画面が表示されるので、問題がなければインストールを開始します。

9. インストール完了後、自動的に再起動します。コンソールに以下のメッセージが表示されたら、インストールは成功です。

   Welcome to the Proxmox Virtual Environment. Please use your web browser to
   configure this server - connect to:
   https://(設定した IP アドレス):8006/
   

3. 初期設定 (1 台目)

Web ブラウザから管理画面にアクセスし、初期設定を行います。

3.1. Web UI へのログイン

同じネットワーク上の別の PC から、https://(設定した IP アドレス):8006/ にアクセスします。

3.2. サブスクリプションリポジトリの設定

初期状態では有償のエンタープライズリポジトリが有効になっています。今回は無償で利用するため、これを無効化し、無償版（No-Subscription）リポジトリを追加します。

1. サイドメニューから [データセンター] → [pve01] → [アップデート] → [リポジトリ] を選択します。

2. [URLs]に enterprise.proxmox.com を含むリポジトリを選択し、 [無効化] をクリックします。

3. [追加] をクリックし、表示されるダイアログでリポジトリとして [No-Subscription] を選択して追加します。

4. 同様に、Ceph 用のリポジトリも追加します。再度 [追加] をクリックし、 [Ceph Reef No-Subscription] を選択して追加します。

3.3. システムのアップデート

リポジトリ設定後、システムを最新の状態に更新します。

1. サイドメニューの [アップデート] を選択します。

2. [再表示] ボタンをクリックし、パッケージリストを更新します (apt update 相当)。

3. パッケージリストの更新が終わったら、 [アップグレード] ボタンをクリックします (apt dist-upgrade 相当)。

4. コンソールウィンドウが開くので、Y を入力して Enter キーを押し、アップグレードを実行します。

3.4 Ceph 用ディスクの初期化

1. サイドメニューから[データセンター] → [pve01] → [ディスク]を選択します。

2. ディスクとして増設した 512GB の SSD(今回は”/dev/sda”) を選択し、上にある[ディスクの消去]をクリック。

3. 初期化を行ってください。

4. 全ノードの準備

残りの 2 台の PC にも、上記の手順 2〜3 を繰り返し実行し、Proxmox VE のインストールと初期設定を完了させてください。
　その際、ホスト名と IP アドレスは必ず違うなものを設定してください (例: pve02.local, 192.168.10.12)。

5. Proxmox VE クラスタの構築

3 台のノードを 1 つのクラスターとして統合します。この作業は 1 台のノードの Web UI から行います。

5.1. クラスタの作成 (pve01 にて)

1. pve01 の Web UI で、 [データセンター] → [クラスタ] → [クラスタを作成] をクリックします。

2. クラスタ名 を入力します (例: pve-cluster)。

3. ネットワークはデフォルトのままで問題ありません。 [作成] をクリックします。

5.2. 他ノードのクラスタ参加 (pve02, pve03 にて)

1. pve01 の Web UI で、 [クラスタ] → [Join 情報] をクリックし、表示された接続情報をコピーします。

2. 次に、pve02 の Web UI にアクセスします。

3. [データセンター] → [クラスタ] → [クラスタに参加] をクリックします。

4. [情報] の欄に、先ほどコピーした接続情報を貼り付けます。

5. pve02 root パスワードを入力します。

6. [Join ‘pve-cluster’] をクリックします。

7. しばらく待つと、pve01 の Web UI のサイドメニューに pve02 が表示されます。

8. pve03 も同様の手順でクラスタに参加させます。

9. 最終的に、いずれかのノードの Web UI から 3 台すべてのノードが見える状態になれば成功です。

6. ネットワーク (SDN) の設定

VM がどのホストに移動しても同じネットワーク設定を維持できるよう、SDN 機能を利用して仮想ネットワークを構築します。今回は EVPN を使用します。

6.1. EVPN コントローラーとゾーンの作成

1. [データセンター] → [SDN] を選択します。

2. [コントローラー] → [追加] → [EVPN] をクリックします。

3. 以下のように設定します。

   項目	詳細
   ID	任意の ID 名を入力(今回は”evpnct1″と入力するとする)
   ASN #:	65000
   Peers:	3 台すべてのノードの IP アドレスをカンマ区切りで入力します(例”192.168.30.2,192.168.30.3,192.168.30.4″)

4. [ゾーン] → [追加] → [EVPN] をクリックします。
5. 以下のように設定します。

6.2. VNet とサブネットの作成

1. [VNets] → [作成] をクリックします。

2. 以下のように設定します。

   項目	詳細
   名前	任意の名前 (例: evnet01)
   ゾーン	先ほど作成した”evpn01″を選択する
   タグ	任意の VLAN タグ (例: 21000)

3. 作成した “evnet01” を選択した状態で、右側のペインで [サブネット] → [作成] をクリックします。

4. 以下のように設定します。

   項目	詳細
   サブネット	VM が使用するプライベート IP ネットワークアドレスを CIDR 形式で指定します (例: 10.1.1.0/24)
   ゲートウェイ	ゲートウェイ IP アドレスを指定します (例: 10.1.1.1)
   SNAT	VM が外部（インターネット）と通信できるように、チェックを入れます

7. 共有ストレージ (Ceph) の構築

3 台のノードに増設した SSD を使い、分散ストレージ Ceph を構築します。

7.1. Ceph のインストール

3 台すべてのノードで、以下の手順を実行します。

1. ノードを選択し、 [Ceph] → [インストール] をクリックします。

2. リポジトリは [No-Subscription] を選択し、インストールを開始します。

3. ネットワーク設定では、Public Network にノードの IP アドレス範囲 (例: 192.168.10.0/24) を指定します。今回は Cluster Network は空欄のままとします。

4. [完了] をクリックします。

7.2. Monitor と Manager の作成

Ceph クラスターを管理するコンポーネントを作成します。3 台すべてに配置します。

1. pve01 で [Ceph] → [モニタ] を選択し、[作成] から pve01, pve02, pve03 を順番に追加します。

2. 同様に、 [Ceph] → [マネージャ] を選択し、[作成] から 3 台のノードを追加します。

7.3. OSD の作成

各ノードの物理ディスクを Ceph のストレージユニット（OSD）として追加します。

3 台すべてのノードで、以下の手順を実行します。

1. ノードを選択し、 [Ceph] → [OSD] を選択します。

2. [作成] をクリックし、ディスクとして増設した 512GB の SSD を選択します。

すべての設定が完了すると、Ceph のダッシュボードのステータスが HEALTH_OK になります。

7.4. Ceph プールの作成

VM の仮想ディスクを格納するための「プール」を作成します。

1. 一台目のノードを選択し、[Ceph] → [Pools] を選択し、 [作成] をクリックします。

2. 以下のように設定します。

   項目	詳細
   名前	任意の名前 (例: vm-storage)
   サイズ	3 (3 台構成なので 3 が推奨)
   ストレージとして追加	チェックを入れる

3. [作成] をクリックすると、Proxmox VE のストレージとして利用可能になります。

8. ライブマイグレーション用 VM の作成

いよいよ、テストに使う VM を作成します。OS はお手軽な AlmaLinux を使用します。

8.1. ISO イメージのアップロード

1. AlmaLinux の公式サイトから ISO イメージをダウンロードしておきます。

2. 任意のノード (例: pve01) を選択し、 [local (pve01)] → [ISO イメージ] を開きます。

3. [アップロード] をクリックし、ダウンロードした ISO ファイルを選択してアップロードします。

8.2. VM の作成

1. Web UI 右上の [VM を作成] をクリックします。

2. [一般]ノード (pve01) と VM 名を設定します。

3. [OS] アップロードした AlmaLinux の ISO イメージを選択します。

4. [システム] 基本的にデフォルトのままで構いません。

5. [ディスク]

   • ストレージ: 先ほど作成した Ceph プール (vm-storage) を選択します。
   • ディスクサイズ: 32GB 程度で十分です。

6. [CPU]

   • コア: 2
   • 種別: host を選択します（既定（kvm64）だとカーネルパニックを起きて動きません。）

7. [メモリ]: 8192MB (8GB) を設定します。

8. [ネットワーク]:

   • ブリッジ: 先ほど SDN で作成した vnet1 を選択します。

9. 設定内容を確認し、 [完了] をクリックして VM を作成します。

8.3. OS のインストール

作成した VM を起動し、コンソール画面から AlmaLinux をインストールします。ネットワーク設定は以下のように手動で設定してください。

9. ライブマイグレーションのテスト

準備が整いましたので、実際にライブマイグレーションを試してみましょう。

1. AlmaLinux にログインし、ターミナルを開きます。

2. 継続的なネットワーク疎通を確認するため、外部のホストへ ping を打ち続けます。

3. Proxmox VE の Web UI に戻り、先ほど作成した VM を選択します。

4. 右上の [マイグレート] をクリックします。

5. ターゲットノードとして、現在のホストとは別のノード (例: pve03) を選択します。

6. [マイグレーション] をクリックして実行します。

7. タスクログに TASK OK と表示されれば移行は完了です。

8. VM のコンソールに戻り、ping が途切れることなく継続しているかを確認します。

私の環境では、移行にかかった時間は約 20 秒で、ping のパケットロスは一度も発生しませんでした。

まとめ

今回の検証を通して、比較的低スペックなノート PC3 台で構成した環境においても、Proxmox VE のライブマイグレーションがネットワークの瞬断すら起こさずに完了することを確認できました。

VMware からの移行を検討する上で懸念していた機能が、オープンソースの Proxmox VE で、しかも追加ライセンスなしで実現できることは魅力です。

次回は、VMware ESXIからProxmoxにライブマイグレーションの検証などを行ってみたいです。