Storia e design di Proxmox

Proxmox nasce come iniziativa di due sviluppatori austriaci, Dietmar Maurer e Martin Maurer, che a metà anni Duemila cercavano un modo più semplice per gestire server Linux virtualizzati. All’epoca esistevano tecnologie come OpenVZ per i container e KVM, appena arrivato nel kernel Linux, ma mancava una piattaforma integrata che unisse gestione centralizzata, interfaccia web e funzionalità di backup per ambienti di produzione.

Dal 2007 il progetto inizia a prendere forma come distribuzione basata su Debian GNU/Linux, con l’obiettivo di combinare in un unico sistema sia la virtualizzazione completa sia quella a container. Nel 2008 viene rilasciata la prima versione pubblica di Proxmox Virtual Environment (Proxmox VE) in versione 0.9, che permette di gestire su un’unica interfaccia web sia macchine virtuali KVM sia container OpenVZ. È una scelta pionieristica per il mondo open source, perché fornisce gratuitamente ciò che spesso era disponibile solo in prodotti commerciali.

Parallelamente al progetto tecnico, nasce l’azienda Proxmox Server Solutions GmbH con sede a Vienna, che si occupa di strutturare sviluppo, supporto e distribuzione commerciale, mantenendo però il cuore del software interamente open source e rilasciato con licenza AGPL.

Evoluzione di Proxmox VE

Negli anni successivi al primo rilascio, Proxmox VE si sviluppa lungo tre direttrici principali: maturazione del supporto di KVM, evoluzione della tecnologia di container, e introduzione di funzionalità tipiche delle piattaforme di virtualizzazione enterprise, come clustering, alta disponibilità e integrazione con lo storage distribuito.

Inizialmente Proxmox VE supporta container OpenVZ, ma con il progressivo consolidarsi di Linux Containers (LXC) e la dismissione di OpenVZ nelle distribuzioni più recenti, il progetto introduce LXC come motore di container di nuova generazione. Con le versioni maggiori rilasciate intorno al 2015 viene effettuata la transizione verso LXC, offrendo un modello di container più allineato al kernel upstream e più semplice da mantenere sul lungo periodo.

Nel frattempo, il supporto per KVM si arricchisce di funzionalità avanzate: gestione di snapshot, live migration, affinamento del supporto per CPU e device virtuali e integrazione sempre più stretta con lo stack di rete e di storage. Proxmox VE diventa una piattaforma in grado di gestire cluster di nodi, distribuire carichi di lavoro su più server fisici e garantire continuità di servizio in caso di guasto di uno dei nodi.

Ogni maggiore release introduce un affinamento dell’interfaccia web, una copertura più ampia dell’API REST e un’integrazione più profonda con l’ecosistema Debian. Nel tempo vengono anche aggiunte funzionalità di sicurezza come l’autenticazione multifattore e l’integrazione con directory esterne, oltre al supporto per nuove tecnologie di rete e allo stack di Software-Defined Networking nelle versioni più recenti.

L’ecosistema Proxmox: VE, Backup Server e Mail Gateway

Intorno al nucleo rappresentato da Proxmox VE, l’azienda costruisce un vero e proprio ecosistema di prodotti pensati per coprire esigenze complementari in un datacenter.

Proxmox Backup Server

Proxmox Backup Server (PBS) nasce per risolvere un limite storico del sistema di backup integrato in Proxmox VE, basato su copie complete delle macchine virtuali e dei container. A partire dal 2018 viene sviluppato un nuovo prodotto dedicato al backup, con l’obiettivo di offrire backup incrementali, deduplicati e cifrati, pensati per ridurre in modo drastico lo spazio richiesto e il traffico di rete.

Dopo una fase di beta pubblica nel 2020, Proxmox Backup Server raggiunge la prima versione stabile nello stesso anno. È basato anch’esso su Debian e si installa come sistema bare metal tramite un ISO dedicato. Il software introduce un’architettura client-server in cui uno o più client inviano dati al server di backup, che li memorizza in datastore deduplicati. La deduplicazione avviene a livello di blocco e viene combinata con compressione e cifratura autenticata, per contemperare efficienza e sicurezza.

Dal punto di vista del design, PBS è pensato come naturale complemento di Proxmox VE, ma grazie al suo protocollo e al client multipiattaforma può proteggere anche sistemi Linux non Proxmox. La gestione avviene tramite un’interfaccia web coerente con quella di Proxmox VE e tramite un’API che ne permette l’integrazione in flussi di automazione esistenti.

Proxmox Mail Gateway

Proxmox Mail Gateway (PMG) rappresenta il terzo pilastro dell’ecosistema: si tratta di un gateway di posta elettronica pensato per filtrare spam, malware e contenuti indesiderati prima che raggiungano il mail server interno. Anche questo prodotto è basato su Debian e si colloca tipicamente tra il firewall perimetrale e il server di posta.

Dal punto di vista storico, Proxmox Mail Gateway è uno dei progetti più longevi di Proxmox Server Solutions e ha accompagnato l’evoluzione delle minacce in ambito email, integrando via via motori antispam e antivirus aggiornati, analisi euristiche e controlli sui contenuti. Come per gli altri prodotti, la gestione avviene tramite interfaccia web centralizzata, con la possibilità di definire regole granulari, politiche per domini diversi e integrazione con directory aziendali.

Architettura di Proxmox VE

Sul piano architetturale, Proxmox VE è una distribuzione Linux a tutti gli effetti, basata su Debian e dotata di un kernel monolitico con patch specifiche per garantire stabilità e supporto alle funzionalità di virtualizzazione. Il sistema combina componenti standard dell’ecosistema Linux con strumenti sviluppati dal team Proxmox per offrire una soluzione chiavi in mano.

Il nucleo della piattaforma è costituito da due tecnologie di virtualizzazione:

  • La virtualizzazione completa con KVM, che consente di eseguire sistemi operativi guest non modificati, tipicamente server Windows o distribuzioni Linux generiche, con accesso a funzionalità avanzate come la paravirtualizzazione dei driver e il pass-through di hardware.
  • I container LXC, che offrono un’isolamento a livello di sistema operativo, ideale per carichi Linux leggeri e numerosi, con overhead ridotto e tempi di avvio molto rapidi.

La gestione dell’intero stack avviene tramite una interfaccia web che fa da fronte a un’API REST. L’interfaccia consente di amministrare singoli nodi o interi cluster, gestire macchine virtuali, container, storage, rete e backup. L’API, documentata e stabile, permette di automatizzare la maggior parte delle operazioni tramite strumenti esterni o script di orchestrazione.

Cluster, alta disponibilità e gestione distribuita

Una delle caratteristiche più distintive del design di Proxmox VE è l’enfasi sulla gestione di cluster di nodi. Più server fisici possono essere aggregati in un unico cluster, all’interno del quale le configurazioni sono replicate e le risorse vengono viste come parte di un unico insieme logico.

Il cluster si appoggia a un livello di comunicazione tra nodi che consente di coordinare le operazioni, rilevare guasti e prendere decisioni di failover. A partire da questa base, Proxmox implementa un layer di alta disponibilità che permette di dichiarare determinate macchine virtuali o container come altamente disponibili. In caso di guasto di un nodo, il cluster può avviare automaticamente i carichi di lavoro su un altro nodo idoneo, minimizzando il downtime.

La live migration, cioè la migrazione a caldo di macchine virtuali tra nodi del cluster, è un elemento centrale di questo design: offre la possibilità di effettuare manutenzioni sui nodi fisici senza interrompere i servizi, spostando temporaneamente i carichi su altri server.

Modello di storage

Il design dello storage in Proxmox VE è pensato per essere flessibile e neutrale rispetto alla tecnologia, così da adattarsi sia a piccoli ambienti su singolo server sia a datacenter con storage distribuito. Il concetto chiave è quello di astrarre i diversi tipi di storage attraverso una configurazione unificata, rendendo possibile l’utilizzo simultaneo di dischi locali, NAS, SAN e soluzioni software-defined.

Tra le opzioni più comuni rientrano volumi LVM tradizionali, filesystem ZFS con funzionalità integrate di replica e snapshot, e lo storage distribuito Ceph, spesso utilizzato per creare cluster iperconvergenti in cui i nodi Proxmox forniscono sia capacità di calcolo sia capacità di storage.

Il sistema di backup integrato consente di eseguire backup consistenti di macchine virtuali e container, con programmazione e rotazione automatica. L’integrazione con Proxmox Backup Server, per chi lo utilizza, sposta la logica su una soluzione specializzata con deduplicazione e gestione centralizzata dei repository, mantenendo però la regia dal pannello di Proxmox VE.

Progettazione della rete e SDN

Dal punto di vista della rete, Proxmox VE si basa su concetti classici come bridge Linux e VLAN per fornire connettività alle macchine virtuali e ai container. L’amministratore può definire bridge che rappresentano reti virtuali, associare interfacce fisiche e configurare tag VLAN per segmentare il traffico.

Con le versioni più recenti, la piattaforma introduce uno stack di Software-Defined Networking che permette di descrivere reti virtuali più complesse in modo dichiarativo, includendo segmentazione avanzata e integrazione con scenari multi-tenant. Anche queste funzionalità sono esposte via interfaccia web e API, mantenendo il principio di gestione centralizzata e coerente.

Filosofia di design e modello di sviluppo

La filosofia di design di Proxmox può essere riassunta in alcuni principi ricorrenti:

  • Basarsi su tecnologie Linux standard e consolidate, come Debian, KVM, LXC, ZFS e Ceph, aggiungendo uno strato di integrazione e gestione piuttosto che reinventare componenti fondamentali.
  • Offrire un’esperienza di gestione coerente e completa tramite una singola interfaccia web e una API ben definita, riducendo la necessità di strumenti esterni eterogenei.
  • Mantenere il software completamente open source, con un modello commerciale basato su sottoscrizioni di supporto e repository enterprise, così da separare chiaramente il codice dal servizio di assistenza.
  • Favorire configurazioni dichiarative e riproducibili, per facilitare automazione, infrastruttura come codice e gestione su larga scala.

Dal punto di vista organizzativo, Proxmox adotta un ciclo di rilascio regolare, allineato alle versioni Debian su cui si basa, e gestisce in parallelo rami stabili e aggiornamenti incrementali. La community gioca un ruolo importante nel segnalare problemi, proporre miglioramenti e contribuire documentazione e guide.

Conclusione

Dalla sua nascita come piccolo progetto per semplificare la gestione di OpenVZ e KVM, Proxmox è diventato un ecosistema maturo di soluzioni per la virtualizzazione, il backup e la sicurezza della posta. Proxmox VE offre una piattaforma iperconvergente in grado di unire virtualizzazione completa e container, gestione di cluster e storage flessibile in un’unica distribuzione Linux. Proxmox Backup Server estende questo disegno fornendo un motore di backup moderno, mentre Proxmox Mail Gateway presidia un punto critico come il flusso di posta elettronica.

La combinazione di apertura del codice, attenzione al design dell’esperienza di amministrazione e uso intelligente delle tecnologie Linux ha permesso a Proxmox di conquistare una posizione di rilievo nel panorama della virtualizzazione open source. La continua evoluzione delle funzionalità, in particolare sul fronte della rete, della sicurezza e della gestione su larga scala, indica una direzione chiara: fare di Proxmox non solo un hypervisor, ma una piattaforma completa per il datacenter moderno.

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