Klusterin toteutus hajautetulla tallennusjärjestelmällä ja kahdennetulla verkolla

Abstract

Työssä suunniteltiin ja toteutettiin yrityskäyttöön soveltuva virtualisointiympäristö, jossa neljän solmun Proxmox VE -klusteri yhdistettiin Ceph-tallennusjärjestelmään sekä kahdennettuun Cisco Nexus -kytkinarkkitehtuuriin vPC- ja LACP-tekniikoilla. Verkko eriytettiin hallinta-, klusteri- ja tallennusliikenteeseen VLAN-segmentoinnilla, ja palvelinalusta rakennettiin ZFS:n varaan, jotta kokonaisuus olisi vikasietoinen, helposti hallittava ja laajennettavissa.

Ratkaisu hyödyntää Proxmoxin HA-toimintoja, RBD-pohjaista lohkotallennusta ja CephFS-jakoa yhteisiä tiedostoja varten, ja hallinta voidaan tehdä keskitetysti Proxmoxin käyttöliittymällä ja komentorivityökaluilla; kokonaisuutena järjestelmä tarjoaa kustannustehokkaan, avoimeen lähdekoodiin perustuvan polun korkean käytettävyyden ja horisontaalisen skaalautuvuuden saavuttamiseen sekä kapasiteetin kasvattamiseen ilman käyttökatkoja.

This thesis presents the design and implementation of a production-ready virtualization platform built on an open-source stack. A four-node Proxmox VE cluster is combined with Ceph for distributed storage and a dual-switch Cisco Nexus fabric using vPC and LACP. The network is segmented into dedicated management, cluster, and storage domains with VLANs, while servers use ZFS to provide redundancy at the disk layer. Together, these choices target fault tolerance, straightforward operations, and predictable growth.

The environment employs Proxmox HA for automated recovery, RBD for block storage to virtual machines, and CephFS for shared assets. Day-to-day administration is performed through Proxmox’s web UI and supporting CLI tools. The result is a cost-effective platform that scales horizontally by adding nodes and disks without service interruption, making it suitable for evolving production workloads.