Trong thế giới công nghệ hiện đại, việc tối ưu hóa hạ tầng mạng gia đình (homelab) trở thành một ưu tiên hàng đầu đối với nhiều người đam mê công nghệ. Trước đây, tôi thường sử dụng OPNsense được ảo hóa trên các máy ảo (VM) để quản lý hệ thống mạng của mình. Tuy nhiên, phương pháp này gặp phải một số vấn đề phiền toái, đặc biệt là việc các bộ điều hợp mạng ảo thường xuyên thay đổi gán địa chỉ khi tôi quay lại VM sau một thời gian, gây ra sự bất tiện và gián đoạn công việc đáng kể. Điều này đã trở thành một trở ngại lớn khiến tôi không thể thực hiện các dự án quan trọng một cách suôn sẻ.
Nhận thấy sự cần thiết của một giải pháp ổn định hơn, tôi quyết định nâng cấp homelab của mình lên một phần cứng chuyên dụng. Mục tiêu là có các cổng Ethernet vật lý để dễ dàng quản lý và cấu hình mạng. Thay vì lựa chọn các máy chủ doanh nghiệp cũ với nhược điểm về tiếng ồn và hóa đơn tiền điện khổng lồ, tôi chọn một Mini PC cài OPNsense – một giải pháp nhỏ gọn nhưng mạnh mẽ, tương tự như xu hướng của nhiều homelabber khác. Với Mini PC, tôi có thể cài đặt Proxmox, sau đó ảo hóa OPNsense cùng với nhiều dịch vụ khác, tận dụng tối đa khả năng của phần cứng mà vẫn đảm bảo hiệu suất và độ ổn định vượt trội.
Mini PC Là Lựa Chọn Hoàn Hảo Để Xây Dựng Router OPNsense Chuyên Dụng
Sức mạnh vượt trội và đa dạng cổng Ethernet
Đối với những ai thất vọng vì không thể chạy OPNsense trên một chiếc ThinkPad cũ, tôi cũng cảm thấy vậy. Vấn đề không nằm ở việc thiếu cổng Ethernet, mà là OPNsense không thực sự “ưa” các bộ điều hợp không dây, và tôi không thể tìm thấy một bộ chuyển đổi USB Ethernet phù hợp. Điều này dẫn đến lựa chọn hợp lý nhất là một Mini PC với hai cổng Ethernet 2.5GbE dựa trên chip Intel. Đây là giải pháp tôi đã thực hiện.
Tôi vẫn duy trì một NAS lớn hơn để sử dụng iSCSI cho dữ liệu cần lưu trữ, nhưng chiếc Mini PC Beelink này sẽ mở ra một kỷ nguyên mới cho các thử nghiệm của tôi. Nó được trang bị CPU Intel N150, 12GB RAM và 64GB eMMC, cấu hình này dư sức cho một bản cài đặt Proxmox, đặc biệt là với sáu khe cắm M.2 để mở rộng lưu trữ. Có đến sáu khe cắm M.2, trong đó năm khe chạy ở tốc độ PCIe 3.0 x1 và khe thứ sáu ở x2. Tốc độ này hoàn toàn đủ để tận dụng tối đa băng thông của các cổng 2.5GbE và chủ yếu được dùng để lưu trữ các máy ảo.
Hiệu quả và khả năng mở rộng cho hệ thống Homelab
Bảng điều khiển OPNsense hiển thị trạng thái hệ thống và các widget cấu hình mạng
Một lợi ích khác khi sử dụng phần cứng mới là tôi có thể dễ dàng mua thêm các Mini PC giống hệt để mở rộng homelab của mình. Cuối cùng, tôi muốn xây dựng một Proxmox High Availability cluster với ít nhất ba, có thể là bốn, mẫu Mini PC này, tất cả đều có cùng dung lượng lưu trữ và sử dụng một pool lưu trữ chung trên một thiết bị khác. Hệ thống này sẽ chạy các máy ảo cho OPNsense, Technitium hoặc Pi-hole để chặn DNS, và bất kỳ dịch vụ nào khác mà tôi yêu cầu thời gian hoạt động cao.
Liệu tôi có thể thực hiện điều này với các phần cứng khác không? Chắc chắn rồi, nhưng tôi sẽ phải tìm ba máy chủ doanh nghiệp cũ có phần cứng giống hệt nhau, mua một tủ rack để đặt chúng, và chuẩn bị vài lời giải thích với người bạn đời của mình, nếu không, đống phần cứng đó sẽ không được đưa vào nhà mà không cần phải dọn dẹp nhà kho. Xây dựng một cluster với các Mini PC nhỏ gọn chỉ đơn giản là dễ dàng hơn rất nhiều.
Biến Mini PC Thành Router OPNsense Mạnh Mẽ Với Proxmox
Ảo hóa OPNsense trên Proxmox: Tối ưu tài nguyên
Tôi có thể cài đặt OPNsense trực tiếp lên Mini PC này, và tôi đã gần làm vậy. Có lẽ tôi vẫn sẽ quay lại thử cách đó vào một thời điểm nào đó, nhưng tôi muốn sử dụng Proxmox vì chiếc máy này có sáu khe M.2 NVMe cần được tận dụng – một sự lãng phí nếu chỉ dùng cho một tường lửa. Nó hoàn hảo cho các máy chủ ảo, với 64GB eMMC cho Proxmox và rất nhiều cổng cho lưu trữ VM, các ZFS pool cho mục đích NAS, và để chạy Home Assistant, Pi-hole, Unbound cùng nhiều dịch vụ khác.
Có một điều tôi phải làm hơi khác một chút trên mẫu này, và may mắn thay, Wendell từ Level1Techs đã đăng tải giải pháp sửa lỗi. Proxmox không thích cài đặt lên eMMC theo mặc định, điều này khá đáng tiếc vì chiếc Mini PC này có phân vùng 64GB hoàn hảo để chứa một hypervisor cấp 1. Và trước khi có những tin nhắn “phẫn nộ”, tôi khẳng định rằng nó sẽ hoạt động tốt, và tôi dự định thiết lập ghi log vào các ổ lưu trữ chính.
Hướng dẫn cài đặt Proxmox lên eMMC
Hình ảnh render của Beelink ME Mini với ba màu trắng, xám và xanh dương thể hiện thiết kế nhỏ gọn và hiện đại
Cách khắc phục là khởi động trình cài đặt, nhấn tổ hợp phím CTRL+ALT+F1 để vào terminal, sau đó nhấn CTRL+C để dừng trình cài đặt. Tiếp theo, mở vi hoặc nano để chỉnh sửa tệp sau:
/usr/share/perl5/Proxmox/Sys/Block.pmBạn hãy tìm đến phần “sub get_partition_dev” và thêm hai dòng sau vào cuối:
} elsif ($dev =~m|^/dev/mmcblkd+$|) { return "${dev}p$partnum";Sau khi hoàn tất, lưu tệp và quay lại terminal, mở gdisk để tạo các phân vùng ban đầu trên dev/mmcblk0. Thao tác này sẽ giải quyết một lỗi khác của Proxmox có thể làm treo trình cài đặt nếu không có phân vùng nào tồn tại trên các thiết bị lưu trữ. Thú vị phải không, thế giới homelab!
Sau đó, hãy kiểm tra kỹ xem mmcblk0p1 có hiển thị không bằng cách chạy ‘lsblk’. Lúc này, bạn có thể chạy ‘proxmox-tui-installer’ và tiếp tục cài đặt hypervisor của mình. Phần còn lại của quá trình thiết lập tương đối đơn giản, cả cho Proxmox, nơi tôi đã chạy một số script cộng đồng, trước khi thêm OPNsense dưới dạng một máy ảo.
Cài đặt OPNsense làm máy ảo (VM) trên Proxmox
Màn hình cài đặt OPNsense trên Proxmox sau khi hoàn tất hiển thị giao diện dòng lệnh
QEMU hoạt động cực kỳ nhanh khi cài đặt máy ảo trên Proxmox, và chip N150 trong chiếc hộp nhỏ bé này đủ nhanh. Việc thêm Linux Bridges cho hai NIC còn tốn thời gian hơn là quá trình cài đặt OPNsense hoàn tất, và tôi đã có màn hình đăng nhập chỉ trong chớp mắt, sẵn sàng cho tất cả các plugin hậu cài đặt mà tôi mong muốn.
Xây Dựng Router/Firewall Chuyên Nghiệp Dễ Dàng Hơn Bao Giờ Hết
Thiết lập Mini PC Beelink ME Mini NAS trong môi trường homelab với các thiết bị mạng khác
Chưa bao giờ việc chạy một tường lửa tùy chỉnh tại nhà lại dễ dàng đến thế. Tôi biết điều này nghe có vẻ cường điệu, nhưng đó là sự thật. Tôi đã sử dụng, tinh chỉnh, tùy chỉnh, cài đặt và đôi khi “nguyền rủa” (khi mọi thứ trục trặc) máy tính trong nhiều thập kỷ, và toàn bộ quá trình ở đây diễn ra vô cùng mượt mà. Vấn đề duy nhất là tôi đang cố gắng sử dụng phân vùng eMMC, vì trình cài đặt của Proxmox vẫn chưa có hai dòng cần thiết để tìm kiếm eMMC làm mục tiêu cài đặt. Nhờ Wendell từ Level1Techs và hàng thập kỷ kinh nghiệm về Linux của anh ấy, điều tưởng chừng có thể là một trở ngại đã được giải quyết chỉ trong vài phút. Tôi biết mình có thể cài đặt Proxmox trên ổ NMVe đã lắp sẵn, nhưng tôi muốn giữ tất cả dung lượng lưu trữ GB đó cho các máy ảo và dữ liệu, chứ không phải cho hypervisor sẽ chạy tất cả.
Kết Luận
Việc chuyển đổi từ giải pháp OPNsense ảo hóa không ổn định sang sử dụng Mini PC chuyên dụng là một bước đi đúng đắn cho homelab. Các Mini PC hiện đại như Beelink ME mini cung cấp sự kết hợp hoàn hảo giữa hiệu suất mạnh mẽ, khả năng mở rộng linh hoạt (với nhiều cổng Ethernet và khe M.2 NVMe), cùng với yếu tố nhỏ gọn, yên tĩnh và tiết kiệm năng lượng. Mặc dù có một chút thách thức khi cài đặt Proxmox lên eMMC, nhưng với các hướng dẫn chi tiết và sự hỗ trợ từ cộng đồng, quá trình này trở nên vô cùng khả thi. Việc ảo hóa OPNsense trên Proxmox không chỉ tối ưu hóa tài nguyên phần cứng mà còn mang lại một nền tảng vững chắc để chạy nhiều dịch vụ mạng và homelab khác.
Với những lợi ích rõ ràng về hiệu suất, độ ổn định và khả năng tùy chỉnh, Mini PC cài OPNsense đã chứng minh là một giải pháp tối ưu cho những ai muốn xây dựng một hệ thống router/firewall mạnh mẽ, linh hoạt và đáng tin cậy cho homelab của mình. Hãy chia sẻ kinh nghiệm của bạn về việc sử dụng Mini PC làm router/firewall trong phần bình luận bên dưới và đừng quên khám phá thêm các bài viết khác về homelab và tối ưu mạng trên blogcongnghe.net để nâng tầm hệ thống của bạn!