Einleitung

In modernen IT-Infrastrukturen hat sich die Virtualisierung als zentrales Werkzeug etabliert. Sie ermöglicht es, mehrere voneinander isolierte virtuelle Maschinen (VMs) auf einer einzigen physischen Hardware zu betreiben und so vorhandene Ressourcen effizient zu nutzen.
Eine der leistungsstärksten quelloffenen Plattformen in diesem Bereich ist Proxmox Virtual Environment (Proxmox VE).

Proxmox VE basiert auf Debian GNU/Linux und vereint zwei bewährte Virtualisierungstechnologien: KVM (Kernel-based Virtual Machine) für die Vollvirtualisierung sowie LXC (Linux Containers) für leichtgewichtige Container-Virtualisierung.

Diese Dokumentation bietet einen praxisnahen Überblick über die wesentlichen Aspekte von Proxmox VE – von der Funktionsweise über die Installation bis hin zu typischen Einsatzszenarien

1. Was ist Proxmox VE?

Proxmox VE ist eine quelloffene Virtualisierungsplattform, die sowohl KVM-basierte virtuelle Maschinen als auch Container mittels LXC unterstützt. Sie wurde entwickelt, um eine leistungsfähige, flexible und einfach zu verwaltende Umgebung für die Virtualisierung bereitzustellen. Proxmox richtet sich an ein breites Spektrum von Nutzern – von IT-Enthusiasten im Heimbereich bis hin zu professionellen Systemadministratoren in Unternehmensumgebungen.

Das System wird primär über eine moderne Weboberfläche bedient, kann aber auch über eine Kommandozeilenschnittstelle (CLI) oder eine REST-API gesteuert werden. Proxmox bietet eine Vielzahl professioneller Funktionen, die normalerweise nur in kostenpflichtigen Lösungen verfügbar sind. Dazu gehören unter anderem:

• Hochverfügbarkeit von VMs in Cluster-Umgebungen

• Integrierte Backup- und Wiederherstellungsfunktionen

• Live-Migration von virtuellen Maschinen zwischen Hosts ohne Unterbrechung

• Netzwerkvirtualisierung mit Bridges, VLANs und Bonding

• Integrierte Firewall-Funktionen pro Host und pro VM

• Benutzer- und Rechteverwaltung auf Rollenbasis

• Zwei-Faktor-Authentifizierung (2FA)

• Unterstützung für verschiedene Storage-Backends (ZFS, LVM, NFS, Ceph usw.)

• Unterstützung für GPU-Passthrough und PCIe-Geräteweiterleitung

Durch seinen modularen Aufbau lässt sich Proxmox VE mit weiteren Komponenten wie dem Proxmox Backup Server oder dem Proxmox Mail Gateway erweitern und ergänzt so eine vollständige IT-Infrastruktur.

2. Wofür brauchen wir Proxmox?

Proxmox VE wird überall dort eingesetzt, wo mehrere Dienste oder Betriebssysteme isoliert und unabhängig voneinander auf einer einzigen Hardwareplattform betrieben werden sollen. Besonders vorteilhaft ist dies in folgenden Einsatzszenarien:

• Homelabs und Ausbildungsumgebungen: Proxmox bietet IT-Lernenden eine hervorragende Möglichkeit, komplexe Netzwerkinfrastrukturen, Serverdienste oder Betriebssysteme in einer isolierten Testumgebung zu simulieren. Dies erlaubt risikofreies Experimentieren ohne teure Hardwareanschaffungen.

• Unternehmensserver: Viele kleine und mittelständische Unternehmen setzen Proxmox als zentrales Virtualisierungs-Backend ein, um Datei-, Mail-, Datenbank- oder Applikationsserver effizient auf wenigen physischen Maschinen zu betreiben. Durch die Unterstützung von Snapshots, automatisierten Backups und Replikation erhöht sich die Ausfallsicherheit.

• Firewall- und Netzwerksimulationen: In Kombination mit virtuellen Appliances wie pfSense, OPNsense oder VyOS lassen sich anspruchsvolle Netzwerktopologien mit VLANs, VPNs, DMZs oder mehreren WAN-Verbindungen realisieren. Dies eignet sich besonders gut für Schulungs- und Testzwecke oder als Grundlage für produktive Netzwerksicherheitslösungen.

• Webhosting und Cloud-Services: Webserver, Datenbankserver und eigene Cloud-Dienste (z. B. mit Nextcloud, Seafile oder ownCloud) können isoliert in VMs oder Containern betrieben werden. Auch containerisierte Anwendungen mit Docker oder sogar vollständige Kubernetes-Cluster lassen sich effizient unter Proxmox betreiben.

• Test- und Entwicklungsumgebungen: Entwickler können ihre Software in isolierten Testumgebungen validieren und reproduzierbare Testfälle aufbauen. Die Möglichkeit, Snapshots zu erstellen und virtuelle Maschinen zu klonen, erleichtert die schnelle Wiederherstellung von Testzuständen und fördert agile Entwicklungsprozesse.

• Edge Computing und dezentrale IT: Auch für Standorte mit eingeschränkter Hardware oder ohne klassisches Rechenzentrum bietet Proxmox mit seinen ressourcenschonenden Containerlösungen eine geeignete Plattform für lokale Datenverarbeitung. Besonders in Bereichen wie IoT, Überwachungssystemen oder Filialanwendungen ist dies ein großer Vorteil.

Insgesamt ist Proxmox ein vielseitiges Werkzeug, das durch seine Offenheit, Skalierbarkeit und Stabilität sowohl in kleinen als auch großen IT-Landschaften überzeugt. Es bietet eine solide Grundlage für moderne IT-Infrastrukturen, bei gleichzeitig geringen Betriebskosten und hoher Transparenz dank quelloffener Technologien.

3. Installation von Proxmox VE 

3.1. Systemanforderungen

Um Proxmox VE erfolgreich betreiben zu können, sollten die folgenden Systemanforderungen erfüllt sein:

• Prozessor: 64-Bit CPU mit Unterstützung für Hardwarevirtualisierung (Intel VT-x oder AMD-V). Ohne diese Funktion kann Proxmox keine KVM-basierten virtuellen Maschinen betreiben.

• Arbeitsspeicher: Mindestens 2 GB RAM (absolutes Minimum), empfohlen sind jedoch mindestens 8 GB RAM, vor allem wenn mehrere virtuelle Maschinen gleichzeitig betrieben werden sollen.

• Festplattenspeicher: Eine bootfähige Festplatte mit mindestens 32 GB freiem Speicherplatz. In produktiven Szenarien sollte dieser Wert deutlich höher ausfallen. Der Einsatz von SSDs wird dringend empfohlen, um die I/O-Leistung zu verbessern.

• Netzwerkkarte: Mindestens eine Gigabit-Ethernet-Schnittstelle. Für Cluster-Betrieb oder Virtualisierung mehrerer VLANs sind zusätzliche NICs (physisch oder über VLAN-Tagging) hilfreich.

Für hochverfügbare Installationen empfiehlt sich:

• Verwendung von ECC-RAM

• redundante Stromversorgung

• RAID oder ZFS mit Spiegelung

• mindestens zwei physische Netzwerkkarten (z. B. für Management und VM-Netz)

3.2. Erstellung eines Installationsmediums

1. Download der ISO-Datei: Die aktuelle Proxmox VE-ISO-Datei kann von der offiziellen Website heruntergeladen werden: https://www.proxmox.com/en/downloads

2. Erstellen eines bootfähigen USB-Sticks: Mit Tools wie Rufus (unter Windows), balenaEtcher oder Ventoy kann die ISO-Datei auf einen USB-Stick geschrieben werden. Achten Sie darauf, im BIOS/UEFI den USB-Stick als erstes Bootmedium auszuwählen.

3. Booten vom Installationsmedium: Nach dem Einlegen des Sticks und dem Neustart des Systems erscheint ein Boot-Menü. Hier wählen Sie den Punkt „Install Proxmox VE“ aus.

3.3. Detaillierte Installationsschritte

1. Lizenzhinweis und Start: Nach dem Boot erscheint ein Begrüßungsbildschirm mit Lizenzinformationen. Mit „I agree“ bestätigen Sie die Bedingungen.

2. Festplattenauswahl und ZFS-Konfiguration: Sie wählen die Ziel-Festplatte(n) aus. Optional können Sie ZFS als Dateisystem verwenden – dies bietet Redundanz und Snapshot-Funktionalität. Es stehen mehrere RAID-Level zur Verfügung (RAID1, RAID10 etc.).

3. Standorteinstellungen: Sprache, Zeitzone und Tastaturbelegung werden eingestellt. Diese Werte beeinflussen Datum/Zeit und Systemeingaben.

4. Benutzeranmeldung: Sie vergeben ein sicheres Root-Passwort und geben eine E-Mail-Adresse an. Die Mailadresse wird z. B. für Benachrichtigungen genutzt.

5. Netzwerkkonfiguration: Sie legen den Hostnamen sowie die Netzwerkschnittstelle mit statischer IP-Adresse, Subnetzmaske, Gateway und DNS-Server fest. In einfachen Heimnetzwerken kann alternativ auch DHCP verwendet werden.

6. Installation und Abschluss: Mit „Install“ beginnt der eigentliche Kopiervorgang. Nach erfolgreicher Installation wird das System neugestartet. Entfernen Sie anschließend das Installationsmedium.

3.4. Erster Zugriff auf die Weboberfläche

Nach dem Neustart erreichen Sie die Proxmox-Verwaltungsoberfläche über einen Webbrowser:

• URL: https://[Ihre-Server-IP]:8006 - wie z.B. https://192.168.50.100:8006

• Login: Benutzername: root | Passwort: bei der Installation vergeben

• Realm: Linux PAM standard authentication

Da Proxmox bei der Installation ein selbstsigniertes SSL-Zertifikat erzeugt, erscheint im Browser beim ersten Zugriff eine Sicherheitswarnung. Diese kann gefahrlos ignoriert werden, indem Sie das Zertifikat als Ausnahme akzeptieren.

3.5. Erste Schritte nach der Installation

Nach dem erfolgreichen Setup und dem ersten Login in die Proxmox-Weboberfläche können Sie mit der grundlegenden Konfiguration des Systems beginnen. Dazu zählen insbesondere:

• Aktualisierung des Systems: Vor der Inbetriebnahme sollte das System aktualisiert werden. Dies kann über die Shell oder das Webinterface erfolgen. Über die Konsole führen Sie z. B. aus:

• Lizenz und Subscription-Warnung: Ohne Enterprise-Subscription erscheint beim Einloggen eine Warnung. Diese ist rein kosmetischer Natur und kann ignoriert oder durch Anpassen der Repositorys entfernt werden.

• Netzwerk prüfen und konfigurieren: Über das Menü „Rechenzentrum“ → „Knoten“ → „System“ → „Netzwerk“ können Sie Netzwerkbrücken (z. B. vmbr0) bearbeiten oder weitere VLANs konfigurieren.

• Storage einrichten: Unter „Rechenzentrum“ → „Storage“ lassen sich zusätzliche Festplatten oder Netzwerkshares (z. B. NFS, CIFS, ZFS-Pools) hinzufügen. Dies ist entscheidend für das spätere Speichern von VMs, ISOs oder Backups.

• ISOs hochladen: Damit Sie Betriebssysteme installieren können, müssen ISO-Dateien hochgeladen werden. Dies geschieht über „Rechenzentrum“ → „[Knotenname]“ → „lokal“ → „Inhalt“ → „Hochladen“.

4. Zentrale Funktionen und Features von Proxmox VE

Proxmox VE hebt sich durch eine Vielzahl professioneller Funktionen von anderen Virtualisierungslösungen ab. Diese Merkmale ermöglichen sowohl im Enterprise- als auch im Homelab-Einsatz eine effiziente, sichere und skalierbare Virtualisierungsumgebung:

4.1. KVM-Virtualisierung

Proxmox verwendet KVM (Kernel-based Virtual Machine) zur Vollvirtualisierung. Dies erlaubt das Ausführen verschiedener Betriebssysteme – von Linux über Windows bis zu BSD – mit direktem Zugriff auf die Hardware. KVM bietet dabei:

• Hohe Performance

• Unterstützung für Snapshots

• PCI/GPU-Passthrough

4.2. Container mit LXC

Neben vollständigen virtuellen Maschinen unterstützt Proxmox auch Linux-Container (LXC), die ressourcenschonender sind und eine geringere Startzeit aufweisen. Sie eignen sich ideal für Microservices, Netzwerkdienste oder leichtgewichtige Serveranwendungen.

4.3. Webbasierte Verwaltung

Die vollständig in JavaScript und ExtJS entwickelte Weboberfläche erlaubt eine intuitive und zentrale Verwaltung aller Knoten, virtuellen Maschinen, Container, Netzwerke und Speicher. Funktionen wie Drag-and-Drop, Konsole, Live-Statistiken und integrierte Terminalzugriffe vereinfachen den Administrationsalltag erheblich.

4.4. Integrierte Backup- und Snapshot-Funktionen

Mit Proxmox können vollständige Sicherungen von VMs und Containern geplant, automatisiert und auf externe Speicher ausgelagert werden. Unterstützt werden dabei u. a.:

• Komprimierung

• Verschlüsselung

• Deduplizierung (in Verbindung mit Proxmox Backup Server)

Snapshots ermöglichen es, vor Änderungen am System einen Wiederherstellungspunkt zu setzen.

4.5. Hochverfügbarkeit (HA) und Cluster-Betrieb

Proxmox VE unterstützt die Einrichtung von Clustern mit mehreren Knoten. In Verbindung mit einem Corosync-Cluster-Manager und gemeinsamem Storage (z. B. Ceph oder NFS) lassen sich hochverfügbare Infrastrukturen aufbauen. Bei Ausfall eines Knotens starten die VMs automatisch auf einem anderen Knoten neu.

4.6. Live-Migration

Virtuelle Maschinen können im laufenden Betrieb von einem Knoten auf einen anderen verschoben werden – ohne Downtime. Voraussetzung ist, dass beide Knoten Teil desselben Clusters sind und auf denselben Storage zugreifen können.

4.7. Netzwerkvirtualisierung

Proxmox bietet umfassende Möglichkeiten zur Netzwerkkonfiguration:

• Linux-Bridges

• VLAN-Tagging

• Bonding

• NAT und Portweiterleitung

• Virtuelle Firewalls pro VM/Container (mit iptables/nftables)

4.8. Rollenbasierte Benutzerverwaltung und Authentifizierung

Mehrere Benutzer können mit unterschiedlichen Rollen und Rechten definiert werden. Unterstützt werden verschiedene Authentifizierungsmethoden:

• Linux PAM

• Proxmox-eigene Benutzerverwaltung

• LDAP/Active Directory

• Zwei-Faktor-Authentifizierung (TOTP)

4.9. Erweiterbarkeit durch Proxmox Backup Server und Mail Gateway

Proxmox lässt sich mit weiteren Produkten nahtlos integrieren:

• Proxmox Backup Server: für inkrementelle, schnelle und sichere Backups

• Proxmox Mail Gateway: zur Absicherung eingehender und ausgehender E-Mails gegen Spam, Malware und Phishing