Almacenamiento en Proxmox: ZFS vs Ceph vs LVM Thin vs RAID

En la mayoría de los sistemas Proxmox de un solo nodo elegiría ZFS cuando quiero redundancia local y snapshots, o LVM Thin cuando quiero almacenamiento de bloques local y sencillo. Para un clúster de varios nodos que necesita almacenamiento compartido distribuido, Ceph encaja de forma más natural. El RAID por hardware todavía tiene su sitio, pero va debajo de pilas de almacenamiento pensadas para usar una controladora RAID, y no debajo de ZFS o Ceph.

ZFS, Ceph, LVM Thin y RAID resuelven capas distintas del problema del almacenamiento, así que tratarlos como cuatro productos intercambiables es un error. RAID combina discos para ganar redundancia o rendimiento. ZFS es un sistema de archivos y un gestor de volúmenes. LVM Thin es almacenamiento de bloques local con aprovisionamiento ligero. Ceph es un sistema de almacenamiento distribuido.

¿Qué almacenamiento admite Proxmox VE 9?

Proxmox VE 9 admite backends de almacenamiento locales y compartidos a través de una capa de almacenamiento común. Los discos de las VMs y los volúmenes de los contenedores pueden estar en LVM local, LVM Thin, ZFS, almacenamiento de directorio, NFS, iSCSI, Ceph RBD y otros backends compatibles. Esa flexibilidad es útil, y también facilita mucho las combinaciones malas.

Elige el almacenamiento pensando primero en el modelo de fallos. Pregúntate si puede fallar un host, si puede fallar un disco, si las VMs necesitan migración en vivo, cuántos datos recientes te puedes permitir perder y cuánta complejidad operativa puede sostener el equipo.

Si estás diseñando HA, Almacenamiento para HA en Proxmox: Ceph vs replicación ZFS vs NAS es un buen complemento de esta guía.

¿Cuándo conviene elegir ZFS para Proxmox?

ZFS es la mejor opción de uso general cuando un único host Proxmox es dueño de los discos y quieres redundancia gestionada por software, sumas de verificación, snapshots, compresión y clones eficientes.

Proxmox integra ZFS directamente. Los discos de las VMs se guardan como volúmenes ZFS, los contenedores pueden usar datasets ZFS y Proxmox también admite la replicación ZFS entre nodos.

Un espejo de dos discos es un diseño habitual en servidores pequeños porque cualquiera de los dos discos puede fallar sin que se pierda el pool. Los sistemas más grandes pueden usar diseños RAIDZ o varios vdevs en espejo según las necesidades de capacidad y rendimiento. ZFS resulta especialmente atractivo cuando quieres que el hipervisor entienda el almacenamiento local en lugar de esconder todos los discos detrás de una controladora RAID.

El precio es memoria y disciplina operativa. ZFS usa la RAM como caché, y el diseño del pool no es algo que se decida a la ligera cuando el servidor ya está lleno.

El debate de la comunidad sobre esto lo cubrimos en Ceph es una bestia, ZFS simplemente funciona.

¿Conviene poner ZFS sobre una controladora RAID por hardware?

No. Proxmox desaconseja expresamente usar ZFS encima de una controladora RAID por hardware que gestione su propia caché, porque ZFS necesita comunicarse directamente con los discos. Usa un HBA o un modo de la controladora que exponga los discos directamente.

Para mí es una de las reglas de almacenamiento más importantes de Proxmox. Una controladora RAID puede ocultar comportamientos de las unidades que ZFS espera ver, y acabas apilando dos sistemas distintos que creen ser los dueños de la redundancia y de la política de caché.

Si ya tienes un servidor con una buena controladora RAID por hardware con batería y no quieres sustituirla, LVM convencional o un sistema de archivos sobre el volumen lógico del RAID puede ser el diseño más limpio.

¿Cuándo es mejor LVM Thin que ZFS?

LVM Thin es mejor cuando quieres almacenamiento de bloques local y directo, con aprovisionamiento ligero, snapshots y clones, y no necesitas las funciones de ZFS.

Proxmox suele configurar LVM Thin como local-lvm tras una instalación por defecto en sistemas basados en ext4 o XFS. El backend LVM Thin admite snapshots y clones enlazados, pero es almacenamiento local y no se puede compartir. Es sencillo y se entiende rápido.

El principal riesgo operativo es la sobreasignación. El aprovisionamiento ligero permite que los discos virtuales anuncien más capacidad lógica de la que el pool ha consumido físicamente, lo cual es útil hasta que el thin pool se acerca al 100 por ciento. Un thin pool lleno puede convertir un problema de capacidad en un problema de disponibilidad de las VMs, así que vigila el uso de datos y metadatos y deja espacio libre suficiente para crecer.

Mr.PlanB tiene una guía aparte sobre el crecimiento descontrolado y los problemas de capacidad de LVM Thin en Proxmox.

¿Cuándo conviene elegir Ceph para Proxmox?

Ceph tiene sentido cuando varios nodos Proxmox necesitan almacenamiento compartido distribuido y quieres que el almacenamiento sobreviva a fallos de hosts o discos sin depender de una sola SAN o NAS externa.

Proxmox integra la gestión de Ceph directamente en el clúster. En un diseño hiperconvergente, los mismos servidores aportan el cómputo y el almacenamiento Ceph. Es algo muy potente, pero instalar Ceph no te da HA gratis.

Proxmox recomienda al menos 10 Gbps de ancho de banda de red dedicado al tráfico de Ceph, y los clústeres rápidos con SSD y NVMe pueden justificar bastante más. También necesitas suficientes nodos, unidades y dominios de fallo para que la replicación tenga sentido.

Ceph añade tráfico en segundo plano por la replicación, la recuperación, el reequilibrado y el scrubbing. Un clúster de tres nodos con una sola red de almacenamiento lenta puede ir bien hasta que falla un disco o un nodo, que es justo cuando Ceph tiene más trabajo que hacer.

Yo elijo Ceph cuando el almacenamiento compartido y la independencia entre nodos justifican esa complejidad.

¿Es mejor Ceph que ZFS para un clúster de tres nodos?

Ceph es mejor cuando el clúster debe mantener el mismo almacenamiento de VMs accesible desde todos los nodos después de que falle un host. ZFS es mejor cuando importan más la sencillez y el rendimiento local y puedes aceptar una recuperación basada en la replicación.

Con Ceph, el disco de la VM ya está distribuido, así que HA puede reiniciar la VM en otro nodo que vea el mismo almacenamiento RBD. Con la replicación ZFS local, otro nodo guarda una copia replicada creada según una programación. El punto de recuperación depende de la última replicación correcta, y las copias son discos separados en lugar de un único disco compartido. Son garantías distintas.

Elige Ceph porque tus requisitos de recuperación necesitan almacenamiento compartido distribuido, y no porque la interfaz gráfica haga que la instalación parezca fácil.

¿Dónde sigue encajando el RAID por hardware?

El RAID por hardware sigue encajando en servidores donde una controladora RAID dedicada presenta volúmenes lógicos protegidos a Proxmox y la capa de almacenamiento de encima espera esa disposición.

La guía de instalación de Proxmox dice que el almacenamiento local puede usar RAID por hardware con caché de escritura respaldada por batería, mientras que ZFS y Ceph deberían usar discos sin RAID por hardware debajo. Eso convierte RAID por hardware más LVM en un diseño convencional razonable en algunos servidores empresariales.

El precio es la visibilidad. La controladora RAID pasa a ser responsable de la salud de los discos, la protección de la caché de escritura, el comportamiento de las reconstrucciones y la redundancia, así que asegúrate de que el monitoreo pueda ver el estado de la controladora y los discos que fallan.

RAID tampoco es una copia de seguridad. Duplicar en espejo un archivo borrado o cifrado solo te da copias redundantes del mismo problema.

¿En qué se diferencia la redundancia de RAID de la de ZFS?

RAID protege frente a algunos fallos de disco. ZFS también puede dar redundancia de disco, y la combina con sumas de verificación y gestión del almacenamiento. Un espejo ZFS se parece a RAID1 en cuanto a redundancia, mientras que los diseños RAIDZ ofrecen protección basada en paridad, pero la implementación y el modelo de integridad de datos son distintos.

En Proxmox, la pregunta operativa es qué capa es dueña de los discos. Si los gestiona ZFS, deja que ZFS se encargue de la redundancia. Si los gestiona una controladora RAID por hardware, presenta el volumen lógico resultante a una capa de almacenamiento que lo espere. Evita montar capas redundantes solo porque las dos están disponibles.

¿Qué almacenamiento admite snapshots y clones?

ZFS y LVM Thin admiten snapshots y clones de Proxmox de forma eficiente, y Ceph RBD también ofrece almacenamiento de VMs con snapshots a través de Proxmox.

El LVM tradicional es más limitado que LVM Thin para este uso. El RAID por hardware por sí solo no da snapshots de VMs en Proxmox; el comportamiento de los snapshots viene del backend de almacenamiento que está encima del RAID o a su lado. Por eso elegir "RAID" no responde a la pregunta del almacenamiento de las VMs, ya que aún tienes que decidir qué pondrá Proxmox encima de ese volumen RAID.

¿Qué almacenamiento es mejor para migración en vivo y HA?

El almacenamiento compartido es el modelo más sencillo para la migración en vivo y HA, porque todos los nodos elegibles pueden acceder a los mismos discos de VM. Ceph, NFS, iSCSI y Fibre Channel pueden aportar esa propiedad en distintos diseños. ZFS y LVM Thin locales no se vuelven compartidos solo porque los hosts estén en clúster.

Proxmox puede migrar discos locales moviendo los datos de almacenamiento durante la migración, y la replicación ZFS puede mantener copias en otros nodos. Son funciones útiles, pero sus tiempos y su comportamiento en la recuperación son distintos a los del almacenamiento compartido.

Si HA es un requisito imprescindible, decide la arquitectura de almacenamiento antes de desplegar las VMs.

¿Qué elegiría para las configuraciones habituales de Proxmox?

Para un servidor pequeño con dos SSD, normalmente elegiría un espejo ZFS.

Para un servidor que ya tiene una buena controladora RAID por hardware, consideraría RAID más LVM Thin si sustituir la controladora no aporta ninguna ventaja real.

Para un laboratorio sencillo en el que quiero aprovisionamiento rápido y snapshots y puedo restaurar desde una copia de seguridad si el host muere, LVM Thin es perfectamente razonable.

Para tres o más nodos de producción que necesitan almacenamiento compartido distribuido y pueden sostener una red rápida dedicada, evaluaría Ceph.

No instalaría Ceph en un solo nodo solo porque aparece en el menú, ni pondría ZFS sobre RAID por hardware, ni aprovisionaría un pool ligero sin alertas de capacidad.

El almacenamiento debería hacer más claro el comportamiento ante los fallos. Si el diseño necesita un diagrama y un párrafo de advertencias solo para explicar dónde vive el disco de una VM, simplifícalo antes de añadir más cargas de trabajo.