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proxmox:proxmox_grundlagen [10.12.2024] – koljaproxmox:proxmox_grundlagen [10.12.2024] (aktuell) – kolja
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 ====== Grundlagen ====== ====== Grundlagen ======
  
-====== Unterschiede Virtuelle Maschine (VM), LXC Container privilegiert und unprivilegiert ======+====== Virtuelle Maschinen (VM), LXC Container (privilegiert und unprivilegiert) in Proxmox ====== 
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 +In diesem Dokument werden die grundlegenden Konzepte von virtuellen Maschinen (VM) sowie privilegierten und unprivilegierten LXC Containern im Kontext der Virtualisierungsplattform [Proxmox](https://www.proxmox.com) erläutert. Zudem werden Vor- und Nachteile dargestellt und Entscheidungshilfen gegeben, wann welche Technologie eingesetzt werden sollte. 
 + 
 +===== Was ist eine Virtuelle Maschine (VM)? ===== 
 +Eine Virtuelle Maschine ist eine vollständig isolierte Umgebung, die ein komplettes Betriebssystem inklusive eigener Kernel-Instanz ausführt. Die Virtualisierung erfolgt in der Regel durch einen Hypervisor (bei Proxmox KVM-basiert). VMs erhalten dedizierte virtuelle Hardware (CPU, RAM, virtuelle Festplatten, virtuelle Netzwerkadapter), auf welcher ein Gastbetriebssystem wie Linux, Windows oder BSD installiert werden kann. 
 + 
 +**Eigenschaften einer VM:** 
 +  * Volle Virtualisierung von Hardware-Ressourcen (CPU, Speicher, Netzwerk, Speichergeräte) 
 +  * Läuft in einem isolierten Software-Container, der durch den Hypervisor kontrolliert wird 
 +  * Betriebssystemunabhängig (kann verschiedenste OS-Typen nutzen) 
 +  * Höherer Overhead, da vollständige virtuelle Hardware emuliert wird 
 + 
 +Beispiel:   
 +Auf einem Proxmox-Host wird eine VM mit 4 vCPUs, 8 GB RAM und 100 GB virtuellem Speicherplatz erstellt, auf der ein vollständiges Ubuntu Server OS läuft.   
 + 
 +===== Was ist ein LXC Container? ===== 
 +LXC (Linux Containers) ist eine leichtgewichtige Virtualisierungs- bzw. Containerisierungstechnologie, die auf Betriebssystem-Ebene arbeitet. Anstatt eine komplette Hardware-Umgebung zu emulieren, nutzen LXC Container den Kernel des Host-Systems direkt, teilen sich also denselben Kernel. Jeder Container ist jedoch in Bezug auf Prozesse, Dateisystem, Netzwerk und Ressourcen weitgehend isoliert. 
 + 
 +**Eigenschaften von LXC Containern:** 
 +  * Betriebssystem-Ebene-Isolation (kein eigener Kernel im Container) 
 +  * Niedriger Overhead, da keine volle Hardwarevirtualisierung stattfindet 
 +  * Sehr schnelle Start- und Stoppzeiten 
 +  * In Proxmox direkt unterstützt 
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 +LXC Container sind in zwei Varianten verfügbar: **privilegiert** und **unprivilegiert**. 
 + 
 +==== Privilegierte LXC Container ==== 
 +Ein privilegierter Container läuft mit root-Rechten im Kontext des Host-Systems (UID 0 im Container entspricht UID 0 auf dem Host). Dies macht ihn konzeptionell einfacher, birgt aber gewisse Sicherheitsrisiken, da ein Fehler in einem privilegierten Container theoretisch einfacher auf den Host übergreifen kann. 
 + 
 +**Eigenschaften privilegierter Container:** 
 +  * Einfachere Verwaltung von Berechtigungen und Ressourcen 
 +  * Höheres Sicherheitsrisiko bei Exploits oder Fehlkonfigurationen, da "root" im Container auch "root" auf dem Host ist 
 +  * Noch immer geringerer Overhead als eine VM 
 + 
 +==== Unprivilegierte LXC Container ==== 
 +Unprivilegierte Container verwenden eine UID/GID-Map (Benutzer- und Gruppen-ID-Zuordnungen) im Host, um sicherzustellen, dass "root" im Container nicht dasselbe wie "root" im Host ist. Der Container-"root" ist hierbei im Host lediglich ein normaler unprivilegierter User, was die Sicherheit deutlich erhöht. 
 + 
 +**Eigenschaften unprivilegierter Container:** 
 +  * Höhere Sicherheit, da Host-Root-Rechte nicht direkt auf den Container-Root abgebildet werden 
 +  * Etwas aufwändigere Einrichtung, da UID/GID-Maps korrekt konfiguriert sein müssen 
 +  * Sicherheit steht hier klar im Vordergrund 
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 +===== Vergleich zwischen VM und LXC ===== 
 + 
 +^ Technologie ^ Virtualisierungsebene ^ Kernel-Nutzung ^ Overhead ^ Startzeit ^ Anwendungsfälle ^ 
 +| VM (KVM) | Hardware-Ebene | Eigener Kernel im Gast | Höher | Langsamer (Sekunden bis Minuten) | Vollständige OS-Isolation, heterogene Betriebssysteme (z. B. Windows, Linux gemischt) | 
 +| LXC Container (priv./unpriv.) | Betriebssystem-Ebene | Teilt sich den Kernel mit dem Host | Sehr gering | Sehr schnell (Sekundenbruchteile) | Homogene Linux-Workloads, schnelle Bereitstellung, leichtgewichtige Services | 
 + 
 +===== Vor- und Nachteile ===== 
 + 
 +=== Virtuelle Maschinen === 
 +**Vorteile:** 
 +  * Volle Isolation, vollständige virtuelle Hardwareumgebung 
 +  * Beliebige Betriebssysteme können installiert werden 
 +  * Stabiler und etablierter Standard für viele Einsatzzwecke 
 + 
 +**Nachteile:** 
 +  * Höherer Ressourcenverbrauch 
 +  * Längere Boot-Zeiten 
 +  * Komplexere Verwaltung, da eigenes OS gepflegt werden muss 
 + 
 +=== Privilegierte LXC Container === 
 +**Vorteile:** 
 +  * Sehr geringe Ressourcenbelastung 
 +  * Schnelle Startzeiten 
 +  * Einfache Einrichtung im Vergleich zu unprivilegierten Containern 
 + 
 +**Nachteile:** 
 +  * Geringere Sicherheit als unprivilegierte Container 
 +  * Risiko von Privilege Escalation, falls Lücken ausgenutzt werden 
 + 
 +=== Unprivilegierte LXC Container === 
 +**Vorteile:** 
 +  * Höchste Sicherheit unter den Container-Varianten 
 +  * Geringe Ressourcenbelastung, schnelle Startzeiten 
 + 
 +**Nachteile:** 
 +  * Etwas komplexere Einrichtung durch UID/GID-Mapping 
 +  * Teilweise Einschränkungen bei Zugriffen und Berechtigungen, die man im privilegierten Modus nicht hat 
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 +===== Wann was verwenden? ===== 
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 +**Virtuelle Maschinen:**   
 +Setze VMs ein, wenn   
 +  * Verschiedene Betriebssysteme (z. B. Windows und Linux) auf demselben Host laufen sollen   
 +  * Eine vollständige Hardwarevirtualisierung und maximale Isolation erforderlich ist   
 +  * Eine stabil etablierte und flexible Lösung benötigt wird, unabhängig vom Host-Kernel 
 + 
 +**Privilegierte LXC Container:**   
 +Setze privilegierte Container ein, wenn   
 +  * Du schnell und ressourcensparend Linux-basierte Services bereitstellen willst   
 +  * Du weniger Aufwand bei der Verwaltung von UID/GID-Maps betreiben möchtest   
 +  * Sicherheitsrisiko tolerierbar ist (z. B. interne Entwicklungsumgebung) 
 + 
 +**Unprivilegierte LXC Container:**   
 +Setze unprivilegierte Container ein, wenn   
 +  * Sicherheit oberste Priorität hat   
 +  * Du nur Linux-Workloads betreibst, die im gleichen Kernelumfeld funktionieren   
 +  * Du die Vorteile der Containerisierung nutzen willst, ohne die Host-Sicherheit zu kompromittieren 
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 +===== Zusammenfassung ===== 
 +Proxmox bietet mit KVM-VMs und LXC-Containern zwei Hauptvirtualisierungsansätze. VMs sind ideal für heterogene, vollständig isolierte Umgebungen und bieten maximale Flexibilität, aber auf Kosten von Ressourcen und Startzeiten. LXC Container bieten leichtgewichtigere, schnellere Umgebungen für Linux-basierte Workloads. Unprivilegierte Container erhöhen dabei die Sicherheit erheblich. 
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 +Durch die gezielte Wahl der passenden Technologie kannst Du Deine Ressourcen effizient nutzen und Deine Sicherheits- und Performanzanforderungen optimal ausbalancieren.
  
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