All in one入門之All in one和三種PVE、ESXI、Windows Server方案

alittlemc發表於2022-12-30

前言

All in one

前段時間,在某多多上花了446大洋弄了一臺J4125準系統小主機,再花了一點錢買個雜牌msata和“全新”三星記憶體條,入坑了All in one。

All in one是什麼呢?從英文直譯為“多合一”,所謂的All in one就是將若干個裝置的特殊功能賦予一個高效能裝置,功能可以同時工作,可以單獨控制。

一般情況使用x86架構的裝置作為硬體平臺,虛擬機器系統來做底層系統,將常見的特定功能系統如軟路由、NAS、HTPC(家庭影院電腦)等安裝到同一臺物理機中,並且同時執行。在提高資源利用率,也提供了不少的可玩性。

圖1.底層虛擬機器系統示意圖

底層虛擬機器系統選擇

虛擬機器兩種模式

虛擬機器有兩種模式Type1和Type2,Type 1在裸機上執行,而Type 2在作業系統上執行。

 

Type2即我們平常使用的VMware Workstation Pro(VM虛擬機器)、VirtualBox之類執行在Windows系統之上的軟體,軟體透過Windows API呼叫,相比Type1模式對有額外損耗,並且有一些功能也無法實現。目前對底層虛擬機器系統的必須的要求是:支援硬體直通,這是Type2所不具有的功能。比如顯示卡、網路卡,需要直接直通給某虛擬機器獨佔使用,因為不支援硬體直通會而外消耗CPU效能。之前我的本科畢業設計就是使用樹莓派4B安裝Debian再透過Docker安裝Openwrt來實現旁路由(因為樹莓派4B只有單網口),這樣不僅可以享受到Debian下的軟體生態,也可以實現Openwrt的軟路由,壓榨了樹莓派。但是其畢竟是arm架構下的軟體生態,生態如x86架構下的完善。

常用的可以實現all in one的虛擬機器系統中方案中有PVE、ESXi、Windows Server + Hyper-v,這三種方案這段時間我都玩了個遍,我會分享我的我踩過的坑和心得。當然這個結果嘛,我結合了其他網友的分享得出的。

這裡只是大概的描述而已,僅供參考,因為評定標準有很多,所以不一定準確

方案 虛擬機器損耗 待機消耗 上手難度 優點
PVE 5%~10% 10天 硬體相容性好、支援虛擬機器核顯直通影片輸出
ESXI 幾乎無損耗 3天 穩定、虛擬能效最好
WinServer   較高 1天 自帶Windows桌面以及軟體生態

PVE(Proxmox VE)

PVE使用Debian系統作為底層,可以安裝Debian所支援的軟體,免費開源,可玩性很高,甚至可以安裝桌面。

可以這樣理解:PVE=Debian+PVE管理工具

使用Linux中的KVM技術做虛擬化,對新硬體的相容性極好,虛擬出來的效能大約是物理直接安裝系統80%~90%。

  • 注意事項:上手難度較大,需要有一定的Linux基礎,當然如果是有需要學習。
  • 推薦安裝版本:其實版本區別不大,推薦安裝7.0即以上版本,因為7.0後使用debian11為核心,舊版本可能教程不適用了。

PVE官網下載:Get the free Proxmox VE ISO installer

圖.PVE的web控制皮膚

ESXI

ESXI為就是和VMWare公司開發的商業軟體,使用自研的esxi作為虛擬化核心,面向的伺服器硬體,對家用的網路卡等基本上都需要自己打包驅動(當然也可以下載大佬們現成打包好的)。

  • 很容易上手,而且虛擬機器損耗很低,最經使用。

 圖.ESXI的web控制皮膚

Windows Server + Hyper-V

Hyper-v是Windows系統下自帶的個虛擬機器應用。建議使用Windows Server或企業多會話版,此版本下Hyper-v是支援PCIe裝置直通到虛擬機器的。

Windows Server入門就更簡單了,如果你本身就有Windows的使用需求,還可以可以省一個虛擬機器,但是如果你不需要Windows圖形化介面會比esxi和pve方案更浪費效能,而且也沒有esxi、pve那樣的虛擬機器Web監控管理皮膚(Windows Admin Center體驗很一般)。

  • 適合本就需要安裝Windows環境

微軟官網的介紹:Hyper-V 技術概述 | Microsoft Learn

 

圖.Windows下的Hyper-V管理器

特定功能的系統

軟路由:

  • OpenWRT、RouterOS、IKUAI
  • 在提供最基礎的網路的路由交換功能以及NAT、DHCP等服務,還可以實現終端監控控制等高階的功能,一般情況需要網路卡直通到軟路由虛擬機器,避免使用虛擬網路卡額外消耗CPU。

NAS:

  • 群暉DSM、TrueNAS
  • 對於多硬碟的裝置,使用NAS系統來管理,可以直接直通SATA控制器或硬碟。其實檔案共享如果需求不高也可以使用一些簡單的FTP、SMB、WEBDEV之類的協議,因為我購入的裝置硬碟位是不太夠用的哈哈。

電視盒子(HTPC家庭影音類):

  • Windows、AndroidTV
  • 核顯裝置通常比較難利用上板載的影片、音訊介面,在esxi上是不可以,部分裝置和主機板是支援使用vbios在pve上透過直通核顯。依據網友的實戰經驗,可以購買帶有HDMI介面USB HUB,直通板載這個HUB實現音影片輸出。也可以直接安裝Windows Server,直接就是自帶了影像介面,或者給PVE安裝上桌面環境,做簡單的網頁瀏覽(下次我開坑這個)。

實戰

在確認好使用那種方案作為底層虛擬機器系統,首先我們需要使用Ventoy製作來啟動盤。可檢視我往期的部落格。

Ventoy製作PE啟動盤 和 使用VMware測試啟動盤 - alittlemc - 部落格園 (cnblogs.com)

裝置介紹

CPU要求支援虛擬化,對應到現在AMD和Intel即分別支援AMD-V、VT-X技術。不過現在CPU基本上都支援,有一些需要去bios中開啟虛擬化選項。

記憶體需求看需求,直通硬體會需要預留額外的記憶體,但是還是建議多多益善,建議8G。

目前我使用的機器主要配置如下:

 

 

 

 

  • 準系統446元:
    • CPU,J4125(4核4執行緒,默頻2GHz睿頻2.7GHz)
    • 網路卡,4個i225v3b,支援2.5Gbps,
  • 固態74元:
    • 某多多256g的雜牌msata、閒置的三星860evo。
  • 記憶體條95x2:
    • 單條95三星顆粒DDR4 筆記本8G(鹹魚說是全新,我覺得應該是回收顆粒)。

下期我以此硬體平臺為基礎,使用PVE作為系統,安裝Debian桌面,安裝軟路由系統。

更新日誌

2022年12月30日16:07:54

  • 更新計劃:下次從0開始更新講解如何使用PVE作為All in one

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