Stellen Sie sich vor: Sie haben Stunden in die Konfiguration Ihres Medienservers, Ihrer Heimautomatisierung oder Ihres persönlichen Cloud-Speichers investiert, und plötzlich fällt ein einziger Server aus. Ihre Dienste sind unerreichbar, die Familie beschwert sich, und Sie sitzen im Dunkeln. Klingt frustrierend, nicht wahr? Für viele Homelab-Enthusiasten ist das eine bekannte Horrorvorstellung. Aber keine Sorge! Es gibt eine Lösung, die Ihnen ruhigere Nächte beschert: Ein Proxmox HA Cluster.
In diesem umfassenden Leitfaden nehmen wir Sie an die Hand und zeigen Ihnen Schritt für Schritt, wie Sie ein hochverfügbares (HA) Proxmox VE-Setup in Ihrem eigenen Homelab aufbauen. Wir erklären die Grundlagen, gehen auf die notwendige Hardware und Software ein und führen Sie durch jeden Konfigurationsschritt, damit Ihre kritischen Dienste auch dann weiterlaufen, wenn ein Server mal schlappmacht.
Warum Hochverfügbarkeit (HA) im Homelab?
Ein Homelab ist mehr als nur ein Hobby; es ist oft das Rückgrat für viele Dienste, die den Alltag erleichtern oder bereichern. Von einem Plex-Server, der Filme streamt, bis hin zu Home Assistant, das Licht und Heizung steuert – die Ausfallzeiten dieser Dienste können ärgerlich sein. Ein Proxmox HA Cluster bietet mehrere entscheidende Vorteile:
- Minimale Ausfallzeiten: Fällt ein Knoten (Server) im Cluster aus, werden die darauf laufenden virtuellen Maschinen (VMs) oder Container (CTs) automatisch auf einem anderen verfügbaren Knoten neu gestartet. Ihre Dienste bleiben (mit einer kurzen Unterbrechung für den Neustart) online.
- Live-Migration: Sie können VMs oder CTs im laufenden Betrieb zwischen den Cluster-Knoten verschieben, ohne dass der Dienst unterbrochen wird. Ideal für Wartungsarbeiten oder Hardware-Upgrades.
- Einfaches Management: Proxmox VE bietet eine zentrale Weboberfläche, über die Sie den gesamten Cluster verwalten können.
- Skalierbarkeit: Sie können bei Bedarf einfach weitere Knoten zum Cluster hinzufügen, um mehr Rechenleistung oder Speicherplatz bereitzustellen.
- Lernkurve: Der Aufbau eines HA-Clusters im Homelab ist eine hervorragende Möglichkeit, sich mit Enterprise-Level-Technologien vertraut zu machen.
Grundlagen der Hochverfügbarkeit in Proxmox VE
Bevor wir uns in die Konfiguration stürzen, ist es wichtig, einige Schlüsselkonzepte zu verstehen:
1. Quorum: Die demokratische Mehrheit
Das Konzept des Quorums ist entscheidend für die Stabilität eines HA-Clusters. Ein Cluster benötigt eine Mehrheit seiner Knoten, um Entscheidungen zu treffen und Aktionen durchzuführen. Dies verhindert das sogenannte „Split-Brain”-Szenario, bei dem zwei Teile des Clusters unabhängig voneinander glauben, die Kontrolle zu haben, und möglicherweise gleichzeitig auf denselben geteilten Speicher zugreifen, was zu Datenkorruption führen kann.
Bei Proxmox VE wird das Quorum über den Corosync-Dienst verwaltet. Ein Cluster mit N Knoten benötigt N/2 + 1 Stimmen, um das Quorum zu erreichen. Das bedeutet:
- Bei 2 Knoten: Benötigt 2 Stimmen. Ein Knotenfall führt zum Verlust des Quorums. Um dies zu umgehen, benötigt man ein Qdevice (Quorum Device), einen dritten, leichten Knoten (z.B. Raspberry Pi), der eine zusätzliche Stimme liefert.
- Bei 3 Knoten: Benötigt 2 Stimmen. Fällt ein Knoten aus, bleiben 2 Knoten übrig, das Quorum ist erhalten. Dies ist die empfohlene Mindestanzahl für ein robustes HA-Setup ohne separates Qdevice.
- Bei 4 Knoten: Benötigt 3 Stimmen. Fällt ein Knoten aus, bleiben 3 Knoten, das Quorum ist erhalten. Fällt ein zweiter Knoten aus, bleiben 2 Knoten, das Quorum geht verloren.
Für ein Homelab ist ein 3-Knoten-Setup die goldene Mitte zwischen Kosten und Ausfallsicherheit.
2. Fencing / STONITH: Den Übeltäter ruhigstellen
Wenn ein Knoten ausfällt, muss der Cluster sicherstellen, dass dieser Knoten keinen Zugriff mehr auf den geteilten Speicher hat, bevor eine darauf laufende VM auf einem anderen Knoten neu gestartet wird. Diesen Prozess nennt man „Fencing” oder „STONITH” (Shoot The Other Node In The Head). Proxmox VE verwendet hierfür den ha_manager. Der ha_manager ist verantwortlich für die Überwachung des Zustands der VMs/CTs und der Knoten und initiiert im Fehlerfall das Failover.
3. Geteilter Speicher: Das Herzstück der HA
Damit VMs und CTs im Falle eines Knotenausfalls auf einem anderen Knoten neu gestartet werden können oder per Live-Migration verschoben werden können, müssen ihre Festplattendateien auf einem für alle Cluster-Knoten zugänglichen Speicher liegen. Dieser sogenannte Shared Storage ist absolut essenziell für jede HA-Lösung. Im Homelab bieten sich hierfür verschiedene Optionen an:
- NFS (Network File System): Eine einfache und bewährte Methode, bei der ein NAS-System oder ein dedizierter Server (z.B. OpenMediaVault, TrueNAS) die Freigaben bereitstellt. Leicht einzurichten.
- iSCSI: Block-Level-Speicher, der ebenfalls von einem NAS oder einem Storage-Server bereitgestellt werden kann. Etwas komplexer als NFS, aber oft performanter.
- Ceph: Ein verteiltes Objektspeichersystem, das auch Block-Storage und Dateisysteme bereitstellen kann. Ceph ist sehr leistungsstark und hochredundant, aber auch ressourcenintensiv und komplex in der Einrichtung. Für ein reines Homelab oft überdimensioniert, es sei denn, Sie haben mindestens 3 dedizierte Knoten nur für Ceph.
- ZFS over iSCSI/NFS: Wenn Ihre Proxmox-Knoten ZFS nutzen, können Sie ZFS-Datasets über iSCSI oder NFS exportieren.
Für den Einstieg im Homelab ist NFS oft die pragmatischste und kostengünstigste Lösung.
Was Sie benötigen: Voraussetzungen für Ihr Proxmox HA Homelab
1. Hardware
- Mindestens 3 Proxmox-Knoten: Wie oben beschrieben, ist dies ideal für ein HA-Cluster ohne Qdevice. Die Knoten sollten idealerweise ähnliche Hardware-Spezifikationen haben (CPU, RAM, Speichertyp), um eine gleichmäßige Performance zu gewährleisten. Für Homelab-Zwecke reichen oft Mini-PCs (Thin Clients, Intel NUCs) oder gebrauchte Enterprise-Hardware.
- Netzwerk: Jeder Knoten benötigt mindestens zwei Netzwerkschnittstellen (NICs). Eine für die Management-Oberfläche und den Internetzugang, die zweite (oder weitere) dediziert für den Cluster-Traffic (Corosync) und idealerweise eine dritte für den Zugriff auf den geteilten Speicher. Gigabit-Ethernet ist das Minimum, 2,5Gbit/s oder 10Gbit/s sind für Performance-Anforderungen empfehlenswert.
- Switch: Ein zuverlässiger Gigabit-Switch (oder mehr) mit ausreichend Ports. Redundanz im Netzwerk ist ein großer Pluspunkt (z.B. zwei Switche).
- Geteilter Speicher: Ein NAS-System (z.B. Synology, QNAP, TrueNAS Core auf einem eigenen Server) oder ein dedizierter Storage-Server, der NFS- oder iSCSI-Freigaben bereitstellen kann.
2. Software
- Proxmox VE: Auf allen Knoten installiert und mit den neuesten Updates versehen.
- Statische IP-Adressen: Alle Proxmox-Knoten benötigen statische IP-Adressen für jede ihrer Netzwerkschnittstellen.
- DNS: Jeder Knoten sollte in der Lage sein, die Hostnamen der anderen Knoten aufzulösen. Tragen Sie die Einträge entweder in Ihrem DNS-Server oder in der
/etc/hosts-Datei auf jedem Knoten ein.
Schritt-für-Schritt-Anleitung: Ihren Proxmox HA Cluster aufbauen
1. Proxmox VE Installation vorbereiten
Wir gehen davon aus, dass Sie Proxmox VE bereits auf allen Ihren Knoten installiert haben. Achten Sie darauf, dass:
- Jeder Knoten einen eindeutigen Hostnamen hat (z.B.
pve-node1,pve-node2,pve-node3). - Jeder Knoten eine statische IP-Adresse konfiguriert hat (z.B.
192.168.1.101,192.168.1.102,192.168.1.103für das Management-Netzwerk). - Alle Knoten sich gegenseitig unter ihren Hostnamen pingen können. Fügen Sie die Hostnamen und IPs in
/etc/hostsauf jedem Knoten hinzu, falls Sie keinen DNS-Server haben:192.168.1.101 pve-node1 192.168.1.102 pve-node2 192.168.1.103 pve-node3 - Alle Knoten auf dem neuesten Stand sind:
apt update && apt dist-upgrade -y
2. Netzwerkkonfiguration optimieren
Für den Cluster-Traffic (Corosync) ist es ratsam, ein dediziertes Netzwerk oder zumindest ein dediziertes Interface zu verwenden. Angenommen, Sie haben zwei NICs pro Knoten: vmbr0 für Management und vmbr1 für Cluster-Kommunikation.
Fügen Sie auf jedem Knoten im Proxmox VE Webinterface (System -> Netzwerk) oder über die Konsole (/etc/network/interfaces) eine statische IP-Adresse für vmbr1 hinzu, z.B. aus einem separaten Subnetz (192.168.10.0/24):
pve-node1:vmbr1->192.168.10.101/24pve-node2:vmbr1->192.168.10.102/24pve-node3:vmbr1->192.168.10.103/24
Stellen Sie sicher, dass sich die Knoten über dieses Netzwerk pingen können.
3. Den Proxmox Cluster erstellen
Dieser Schritt wird nur auf einem der Knoten ausgeführt (z.B. pve-node1). Dieser Knoten wird der erste im Cluster.
- Cluster erstellen auf Node 1:
Melden Sie sich an der Proxmox VE Weboberfläche von
pve-node1an. Gehen Sie zuDatacenter -> Clusterund klicken Sie aufCreate Cluster. Geben Sie einen Clusternamen ein (z.B.homelab-ha). Wählen Sie unter „Link 0” Ihr Management-Interface (z.B.vmbr0) und unter „Link 1” Ihr dediziertes Cluster-Interface (z.B.vmbr1).Alternativ können Sie dies auch über die Konsole tun:
pvecm create homelab-ha --ring0_addr 192.168.1.101 --ring1_addr 192.168.10.101Warten Sie, bis der Cluster erstellt wurde.
- Andere Knoten dem Cluster hinzufügen:
Wechseln Sie zur Weboberfläche von
pve-node1(oder über SSH aufpve-node1). Gehen Sie erneut zuDatacenter -> Clusterund klicken Sie aufJoin Information. Kopieren Sie die angezeigte „Join Information”.Melden Sie sich nun an der Weboberfläche von
pve-node2an. Gehen Sie zuDatacenter -> Clusterund klicken Sie aufJoin Cluster. Fügen Sie die kopierte „Join Information” ein. Stellen Sie sicher, dass die IP-Adresse des „pve-node1” korrekt ist und dass Sie das richtige Netzwerkinterface für den Cluster-Link auswählen. Geben Sie das Root-Passwort vonpve-node1ein.Wiederholen Sie den Vorgang für
pve-node3. Bestätigen Sie, dass die Join-Operation erfolgreich war.Über die Konsole würden Sie dies so machen (auf
pve-node2undpve-node3):pvecm add pve-node1 --ring0_addr 192.168.1.102 --ring1_addr 192.168.10.102 pvecm add pve-node1 --ring0_addr 192.168.1.103 --ring1_addr 192.168.10.103Nachdem alle Knoten hinzugefügt wurden, sollten Sie in der Weboberfläche unter
Datacenter -> Clusteralle drei Knoten mit dem Statusonlinesehen.
4. Geteilten Speicher konfigurieren (NFS Beispiel)
Dieser Schritt ist entscheidend für die Hochverfügbarkeit.
- NFS-Freigabe auf Ihrem NAS/Storage-Server erstellen:
Erstellen Sie auf Ihrem NAS oder Storage-Server eine NFS-Freigabe. Erteilen Sie den Proxmox-Knoten die Berechtigung, auf diese Freigabe zuzugreifen (mindestens Lese- und Schreibzugriff). Notieren Sie sich den Exportpfad, z.B.
192.168.1.200:/mnt/data/proxmox-nfs. - NFS-Speicher in Proxmox hinzufügen:
Melden Sie sich an der Proxmox VE Weboberfläche (auf einem beliebigen Knoten des Clusters) an. Gehen Sie zu
Datacenter -> Storage -> Add -> NFS.- ID: Geben Sie einen Namen ein (z.B.
nfs-shared). - Server: IP-Adresse Ihres NAS/Storage-Servers (z.B.
192.168.1.200). - Export: Der Exportpfad der NFS-Freigabe (z.B.
/mnt/data/proxmox-nfs). - Content: Wählen Sie alle benötigten Inhalte aus (
Disk Image,Container template,ISO image,VZDump backup file). Für HA istDisk Imageunerlässlich.
Klicken Sie auf
Add. Da dies ein Cluster ist, wird dieser Speicher automatisch auf allen Knoten im Cluster verfügbar gemacht. - ID: Geben Sie einen Namen ein (z.B.
5. Hochverfügbarkeit für VMs/CTs aktivieren
Nun, da Ihr Cluster steht und der geteilte Speicher konfiguriert ist, können Sie die HA-Funktion für Ihre VMs/CTs aktivieren.
- VM/CT auf geteilten Speicher verschieben:
Erstellen Sie eine neue VM oder einen CT auf dem
nfs-sharedSpeicher. Wenn Sie bereits eine VM/CT auf lokalem Speicher haben, müssen Sie diese auf den geteilten Speicher migrieren. Dazu wählen Sie die VM/CT aus, klicken aufHardware, wählen die Festplatte aus und klicken aufMove Disk. Wählen Sie dennfs-sharedSpeicher als Ziel. - HA für VM/CT konfigurieren:
Wählen Sie die VM/CT, die Sie hochverfügbar machen möchten. Gehen Sie zu
Optionen -> HAund klicken Sie aufEdit. Setzen Sie den Haken beiEnabledund wählen Sie unterHA Groupeine Gruppe aus (Standard ist „default”). Klicken Sie aufOK.Jetzt ist diese VM/CT hochverfügbar. Der
ha_managerwird sie überwachen und im Falle eines Knotenausfalls automatisch auf einem anderen verfügbaren Knoten neu starten.
6. Den HA-Cluster testen
Ein Cluster ist nur so gut wie seine Tests! Um die Ausfallsicherheit zu überprüfen, simulieren Sie einen Ausfall:
- Stellen Sie sicher, dass Ihre HA-VM auf
pve-node1läuft. - Fahren Sie
pve-node1abrupt herunter (z.B. durch Ziehen des Stromkabels oder des Netzwerkkabels, das für den Cluster-Traffic verwendet wird). - Beobachten Sie die Proxmox VE Weboberfläche. Nach kurzer Zeit (meist 1-2 Minuten) sollte der Status von
pve-node1aufofflinewechseln. Die HA-VM wird automatisch aufpve-node2oderpve-node3neu gestartet. - Wenn die VM erfolgreich auf einem anderen Knoten gestartet ist und Ihre Dienste wieder erreichbar sind, haben Sie Ihren Proxmox HA Cluster erfolgreich eingerichtet und getestet!
Best Practices und weitere Überlegungen
- Redundante Netzwerkkonnektivität: Verwenden Sie für jedes Proxmox-System mindestens zwei Netzwerkkarten und verbinden Sie diese mit unterschiedlichen Switches, falls Sie über die entsprechende Hardware verfügen. Dies verhindert einen Single Point of Failure im Netzwerk.
- USV (Unterbrechungsfreie Stromversorgung): Schließen Sie alle Proxmox-Knoten und Ihr NAS/Storage-System an eine USV an. Im Falle eines Stromausfalls können die Systeme kontrolliert heruntergefahren werden, bevor die Batterie leer ist.
- Backups: Ein HA-Cluster schützt vor Hardwareausfällen, nicht vor Datenverlust durch Fehler oder Ransomware. Implementieren Sie eine robuste Backup-Strategie (z.B. mit Proxmox Backup Server).
- Monitoring: Überwachen Sie die Gesundheit und Performance Ihres Clusters mit Tools wie Grafana/Prometheus oder dem integrierten Monitoring von Proxmox.
- Qdevice für 2-Knoten-HA: Wenn Sie nur zwei Proxmox-Knoten betreiben möchten, ist ein Qdevice unerlässlich, um das Quorum aufrechtzuerhalten. Dies kann ein kleiner, günstiger Rechner wie ein Raspberry Pi sein, der nur Corosync hostet und eine zusätzliche Stimme liefert.
- Regelmäßige Updates: Halten Sie Ihr Proxmox VE System stets auf dem neuesten Stand, um von Fehlerbehebungen und Sicherheitsupdates zu profitieren.
- Hardware-Kompatibilität: Achten Sie darauf, dass Ihre Hardware von Proxmox VE unterstützt wird, insbesondere bei Netzwerkkarten und Storage-Controllern.
Fazit
Der Aufbau eines Proxmox HA Clusters mag auf den ersten Blick komplex erscheinen, aber mit dieser Schritt-für-Schritt-Anleitung ist es für jeden Homelab-Enthusiasten machbar. Sie investieren etwas Zeit und Mühe in die Einrichtung, aber die Belohnung ist ein robustes, ausfallsicheres System, das Ihre digitalen Dienste schützt und Ihnen viel Ärger erspart.
Ihr Homelab wird nicht nur stabiler, sondern Sie erweitern auch Ihr Wissen über Enterprise-Level-Virtualisierung und Hochverfügbarkeit. Packen Sie es an und genießen Sie die Ruhe, die ein ausfallsicheres Homelab mit sich bringt!