Trong cộng đồng người dùng công nghệ, việc ảo hóa các giải pháp router/firewall mã nguồn mở như OPNsense hoặc pfSense luôn là một chủ đề gây nhiều tranh cãi. Nhiều người cho rằng việc chạy trực tiếp trên phần cứng (bare metal) sẽ an toàn và ổn định hơn. Tuy nhiên, với sự phát triển mạnh mẽ của các nền tảng ảo hóa như Proxmox và thậm chí cả ESXi, việc ảo hóa router/firewall đã trở nên vô cùng mạnh mẽ và đáng tin cậy. Là một người đã và đang áp dụng phương pháp này, tôi sẽ chia sẻ 5 lý do cốt lõi giải thích tại sao ảo hóa OPNsense/pfSense lại là một lựa chọn đáng giá, mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho hệ thống mạng của bạn.
1. Hỗ Trợ Driver Đa Dạng và Tối Ưu Hơn
Tương thích vượt trội và hiệu suất nâng cao
Một trong những lý do quan trọng nhất khiến nhiều người lựa chọn ảo hóa OPNsense và pfSense là khả năng hỗ trợ driver được cải thiện đáng kể. Cả OPNsense và pfSense đều chạy trên FreeBSD, một hệ điều hành tương tự Linux nhưng không hoàn toàn giống. Điều này dẫn đến việc có nhiều driver được phát triển cho Linux nhưng lại không có phiên bản tương đương cho FreeBSD. Ví dụ điển hình là trường hợp card mạng (NIC) của tôi chỉ có driver cho Linux mà không có cho FreeBSD. Nhờ Proxmox, tôi có thể dễ dàng bridge adapter Ethernet này sang máy ảo OPNsense và mọi thứ hoạt động hoàn hảo.
Ngoài ra, chất lượng driver trên Linux đôi khi cũng vượt trội hơn. Với sự phổ biến rộng rãi của Linux, nhiều nhà sản xuất phần cứng ưu tiên hỗ trợ nền tảng này. Mặc dù FreeBSD duy trì khả năng tương thích nhị phân với Linux ở cấp độ phần mềm thông qua Linuxlator, nhưng driver lại là một câu chuyện khác. Các giao diện chuyên biệt của Linux như eBPF/XDP có thể có đối tác tương đương trên FreeBSD là Netmap, nhưng việc biên dịch lại các driver tương tự cho một hệ điều hành khác không hề đơn giản. Mặc dù điều này không đúng với tất cả phần cứng, nhưng nhiều card mạng sẽ hoạt động ổn định và hiệu quả hơn trên Linux khi được passthrough sang OPNsense thay vì chạy trực tiếp trên FreeBSD. Tất nhiên, điều này phụ thuộc hoàn toàn vào phần cứng cụ thể mà bạn sử dụng.
Nếu driver của FreeBSD đủ tốt, bạn vẫn có thể thực hiện PCI passthrough toàn bộ card mạng của mình cho máy ảo, để nó có thể được sử dụng như một phần cứng vật lý. Bằng cách này, bạn vừa tận dụng được các lợi ích khác của Proxmox, vừa đảm bảo hiệu suất native của card mạng. Tuy nhiên, hãy đảm bảo không passthrough card mạng LAN nếu bạn đang sử dụng các container hoặc máy ảo khác, vì chúng sẽ không thể truy cập mạng của bạn.
Người dùng cầm card mạng (NIC) TP-Link 10G, minh họa khả năng hỗ trợ driver tốt hơn khi ảo hóa OPNsense
2. Sao Lưu và Khôi Phục Dễ Dàng Với Snapshot
Bảo vệ cấu hình, an tâm thử nghiệm
Một lợi ích tuyệt vời khác của việc ảo hóa là khả năng rollback cấu hình thông qua các snapshot. Nếu bạn mắc lỗi trong quá trình cấu hình, bạn có thể dễ dàng quay trở lại trạng thái trước đó chỉ trong tích tắc. Đã có lần tôi cố gắng hoán đổi bộ điều hợp WAN và LAN, và tôi đã làm hỏng cấu hình của mình đến mức không thể truy cập bảng điều khiển OPNsense. Nhờ snapshot mà tôi đã tạo trong Proxmox trước khi thực hiện thay đổi, tôi có thể khôi phục lại mọi thứ và hệ thống hoạt động bình thường trở lại ngay lập tức.
Tương tự, bạn cũng có thể tự động hóa việc sao lưu. Chỉ cần thiết lập một mục nhập cron với proxmox-backup-client, bạn có thể tự động lên lịch sao lưu định kỳ để dữ liệu của mình luôn được an toàn. Đây là một hệ thống tuyệt vời, giúp bạn nhanh chóng quay lại một cấu hình hoạt động ổn định nếu chẳng may làm hỏng một cài đặt nào đó.
3. Di Chuyển Hệ Thống Mạng Linh Hoạt
“Copy và Paste” toàn bộ thiết lập
Nếu bạn muốn di chuyển toàn bộ thiết lập hệ thống mạng của mình sang một máy chủ khác, bạn có thể thực hiện điều đó với nỗ lực tối thiểu. Bởi vì mọi thứ đều được ảo hóa, bao gồm cả các card mạng (NIC) của bạn, bạn có thể di chuyển máy ảo OPNsense sang một thiết bị khác một cách dễ dàng. Bạn có thể cần thay đổi các bộ điều hợp đang được bridge sang máy ảo hoặc thay thế PCI passthrough của card mạng, nhưng ngoài những điều đó, bạn có thể đưa hệ thống vào hoạt động trở lại chỉ trong vài phút.
Về khả năng thích ứng, một phiên bản OPNsense ảo hóa giúp việc di chuyển từ thiết bị này sang thiết bị khác trở nên cực kỳ dễ dàng. Bản thân OPNsense đã có tính năng sao lưu tích hợp để bạn có thể khôi phục dễ dàng trên một máy chủ khác, nhưng một máy ảo còn giúp quá trình này đơn giản hơn rất nhiều.
Màn hình Proxmox hiển thị xác nhận triển khai máy ảo Home Assistant, minh họa quá trình di chuyển VM dễ dàng
4. Khai Thác Sức Mạnh Phần Cứng Với Các Dịch Vụ Khác
Không chỉ là router, mà còn hơn thế nữa
Mặc dù tôi không bao giờ khuyến nghị lưu trữ bất kỳ dịch vụ phức tạp nào cùng với router OPNsense ảo hóa của bạn, nhưng bạn vẫn có thể thực hiện một số thử nghiệm nhất định. Trong trường hợp NAS Ugreen DXP4800 Plus của tôi, tôi có bốn ổ cứng HDD 4TB bên trong mà tôi có thể truy cập từ xa. Việc lưu trữ một phiên bản Nextcloud cơ bản song song với OPNsense là điều dễ dàng, hoặc bạn thậm chí có thể sử dụng các công cụ tích hợp như NFS hoặc SMB để chia sẻ các ổ đĩa đó trên mạng của mình.
Nếu bạn tự tin vào cấu hình hệ thống, bạn thậm chí có thể thiết lập một phiên bản Home Assistant OS cùng với triển khai OPNsense của mình. Miễn là bạn không lưu trữ bất kỳ thứ gì có thể làm ngừng hoạt động toàn bộ máy chủ (hoặc yêu cầu bạn phải khởi động lại máy), thì không có quá nhiều rủi ro khi chạy một hoặc hai dịch vụ khác cùng với máy ảo OPNsense chính của bạn.
Giao diện Shell trên Proxmox, thể hiện khả năng quản lý và chạy nhiều dịch vụ cùng lúc với OPNsense ảo hóa
5. Cải Thiện Hiệu Năng PPPoE Đáng Kể
Lợi ích bất ngờ cho người dùng PPPoE
Lợi ích này đặc biệt dành cho những ai sử dụng kết nối PPPoE, nhưng bạn có thể sẽ nhận được hiệu suất tốt hơn trên kết nối PPPoE khi sử dụng OPNsense ảo hóa. Điều này là do hệ điều hành host dựa trên Linux sẽ nhận các frame PPPoE đó và chuyển tiếp chúng thông qua bridge ảo đến phiên bản OPNsense của bạn, và máy ảo có thể xử lý các gói tin đến đó trên tất cả các nhân (cores) CPU.
Đây là một lợi ích hơi đặc thù, vì không phải ai cũng sử dụng kết nối PPPoE. Tuy nhiên, nếu bạn đang sử dụng loại kết nối này, bạn có thể sẽ nhận được hiệu suất tốt hơn khi ảo hóa nền tảng router và firewall của mình. Các luồng dữ liệu nhất quán vẫn sẽ được giữ lại trên một nhân CPU tại một thời điểm, điều này có thể đảm bảo thứ tự gói tin nghiêm ngặt cho các giao thức yêu cầu nó.
Cài đặt PPPoE trên router TP-Link Archer, minh họa cấu hình kết nối internet và lợi ích hiệu năng khi ảo hóa OPNsense
Kết luận
Việc ảo hóa OPNsense hay pfSense trên các nền tảng như Proxmox mang lại hàng loạt lợi ích vượt trội, từ việc mở rộng khả năng tương thích phần cứng và tối ưu driver, đến sự tiện lợi trong sao lưu, khôi phục, di chuyển và khả năng khai thác tối đa phần cứng. Đặc biệt, đối với những người dùng PPPoE, đây còn là một giải pháp tiềm năng để cải thiện hiệu năng mạng. Nếu bạn đang tìm kiếm một phương pháp quản lý hệ thống mạng linh hoạt, mạnh mẽ và hiệu quả hơn, việc ảo hóa OPNsense/pfSense chắc chắn là một lựa chọn đáng để bạn cân nhắc và thử nghiệm.
Bạn đã từng ảo hóa router/firewall của mình chưa? Hãy chia sẻ kinh nghiệm và ý kiến của bạn ở phần bình luận bên dưới nhé!
Tài liệu tham khảo:
