Không ít người vẫn giữ quan điểm rằng việc ảo hóa các hệ điều hành router/firewall như OPNsense hay pfSense không phải là ý tưởng tối ưu. Họ lập luận rằng việc chạy trực tiếp trên phần cứng (bare metal) sẽ an toàn và ổn định hơn, mang lại hiệu suất dự đoán tốt hơn. Tuy nhiên, với sự phát triển của các nền tảng ảo hóa như Proxmox và ESXi, chúng đã trở nên đủ trưởng thành và mạnh mẽ để nhiều người tin dùng, biến chúng thành môi trường lý tưởng để ảo hóa các giải pháp định tuyến và tường lửa. Cá nhân tôi cũng là một trong số đó, và dưới đây là những lý do chính giải thích tại sao tôi lựa chọn con đường này.
1. Hỗ trợ Driver Đa Dạng và Tối Ưu Hơn
Một trong những lý do quan trọng nhất khiến nhiều người 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 nhau. Trong bối cảnh phần cứng, có nhiều driver được phát triển dành riêng cho Linux mà không có phiên bản tương đương trên FreeBSD. Điều này có nghĩa là bạn có thể không thể sử dụng FreeBSD một cách nguyên bản ngay từ đầu.
Đây chính là tình huống mà tôi gặp phải: card mạng (NIC) của tôi có driver cho Linux nhưng không có cho FreeBSD. Nhờ có Proxmox, tôi có thể cầu nối (bridge) bộ điều hợp Ethernet này vào máy ảo OPNsense của mình, và mọi thứ hoạt động hoàn hảo.
Không chỉ vậy, các driver trên Linux đôi khi còn hoạt động tốt hơn. Với sự phổ biến của Linux, nhiều công ty ưu tiên hỗ trợ nền tảng này. Mặc dù FreeBSD duy trì khả năng tương thích nhị phân với Linux ở phía phần mềm thông qua Linuxlator, driver lại là một câu chuyện khác. Ví dụ, các giao diện chỉ dành cho Linux như eBPF/XDP có đối tác tương đương trên FreeBSD là Netmap, nhưng việc biên dịch lại cùng một driver cho một hệ điều hành khác không hề đơn giản. Mặc dù không phải tất cả phần cứng đều như vậy, nhưng nhiều card mạng sẽ hoạt động tốt hơn trong môi trường Linux nếu được truyền qua (passthrough) cho OPNsense thay vì chạy trực tiếp. Điều này tất nhiên phụ thuộc hoàn toàn vào phần cứng bạn sử dụng.
Nếu driver FreeBSD đủ tốt, bạn có thể thực hiện truyền qua PCI (PCI passthrough) toàn bộ card mạng của mình cho máy ảo, để nó có thể được sử dụng như một phần cứng nguyên bản. Bằng cách này, bạn vừa nhận được các lợi ích khác từ việc sử dụng Proxmox, vừa tận dụng được ưu điểm của việc sử dụng card mạng “bare metal”. Tuy nhiên, hãy đảm bảo không truyền qua 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 đang cầm card mạng TP-Link 10G NIC, minh họa cho phần hỗ trợ driver trên các nền tảng ảo hóa OPNsense và pfSense
2. Khả Năng Sao Lưu và Phục Hồi Dễ Dàng
Một lợi ích tuyệt vời khác của việc ảo hóa OPNsense/pfSense là khả năng phục hồi nhanh chóng thông qua các snapshot. Nếu bạn mắc lỗi trong cấu hình, bạn có thể quay trở lại trạng thái trước đó chỉ trong tích tắc. Khi tôi cố gắng hoán đổi bộ điều hợp WAN và LAN của mình, tôi đã làm hỏng cấu hình và không thể truy cập bảng điều khiển OPNsense. Nhờ snapshot mà tôi đã chụp 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.
Tương tự, bạn cũng có thể tự động hóa quá trình sao lưu. Chỉ cần thiết lập một mục nhập cron với proxmox-backup-client là bạn có thể lên lịch sao lưu tự động, đảm bảo dữ liệu của bạn luôn an toàn. Đây là một hệ thống tuyệt vời, cho phép bạn nhanh chóng quay lại một cấu hình hoạt động nếu có sự cố xảy ra.
3. Di Chuyển Hệ Thống Mạng Linh Hoạt
Nếu bạn muốn di chuyển toàn bộ thiết lập mạng của mình sang một máy khác, bạn có thể làm điều đó với nỗ lực tối thiểu khi sử dụng ảo hóa. Bởi vì mọi thứ đều được ảo hóa, bao gồm cả các card mạng của bạn, bạn có thể dễ dàng di chuyển máy ảo OPNsense/pfSense sang một thiết bị khác. Bạn có thể cần thay đổi các bộ điều hợp đang được cầu nối với máy ảo hoặc thay thế truyền qua PCI của card mạng, nhưng ngoài ra, bạn có thể thiết lập và chạy lại hệ thống chỉ trong vài phút.
Về khả năng thích ứng, một phiên bản OPNsense/pfSense ảo hóa giúp việc di chuyển từ thiết bị này sang thiết bị khác trở nên vô cùng dễ dàng. OPNsense/pfSense có tính năng sao lưu tích hợp để bạn có thể dễ dàng khôi phục trên một client, nhưng việc sử dụng máy ảo thậm chí còn đơn giản hơn nhiều.
Màn hình Proxmox hiển thị xác nhận triển khai máy ảo Home Assistant, minh họa tính năng di chuyển dễ dàng khi ảo hóa OPNsense/pfSense
4. Khai Thác Sức Mạnh Phần Cứng Với Các Dịch Vụ Khác
Mặc dù tôi sẽ không bao giờ khuyến nghị chạy bất kỳ dịch vụ phức tạp nào cùng với router OPNsense/pfSense ảo hóa của bạn, bạn vẫn có thể thực hiện một số thử nghiệm nhất định. Trong trường hợp chiếc Ugreen NAS DXP4800 Plus của tôi, nó có bốn ổ cứng HDD 4TB bên trong mà tôi có thể truy cập từ xa. Việc cài đặt một phiên bản Nextcloud cơ bản bên cạnh router rất 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 trong mạng của mình.
Nếu bạn tự tin vào cấu hình của mình, bạn thậm chí có thể thiết lập một phiên bản Home Assistant OS cùng với triển khai OPNsense/pfSense của bạn. Miễn là bạn không chạy bất cứ thứ gì có thể làm hỏng hoàn toàn máy chủ hoặc yêu cầu bạn khởi động lại máy, thì không có quá nhiều rủi ro khi chạy thêm một hoặc hai dịch vụ khác bên cạnh máy ảo OPNsense/pfSense chính của bạn.
Giao diện truy cập Shell của một node Proxmox, cho thấy khả năng chạy nhiều dịch vụ khác cùng OPNsense/pfSense trên cùng một máy chủ ảo hóa
5. Cải Thiện Hiệu Suất PPPoE Đáng Kể
Lợi ích này đặc biệt dành cho những người sử dụng kết nối PPPoE, nhưng bạn có thể sẽ nhận được hiệu suất tốt hơn trên kết nối PPPoE của OPNsense/pfSense nếu bạn ảo hóa nó. Điều này là do máy chủ dựa trên Linux sẽ nhận các khung PPPoE đó và chuyển tiếp chúng qua cầu nối ảo đến phiên bản OPNsense/pfSense của bạn, và máy ảo có thể xử lý các gói đến đó trên tất cả các nhân (core) CPU.
Đây là một lợi ích hơi chuyên biệt hơn, vì không phải ai cũng có kết nối PPPoE. Tuy nhiên, nếu bạn có một kết nối như vậy, bạn có thể đạt được hiệu suất tốt hơn từ việc ảo hóa nền tảng định tuyến và tường lửa của mình. Các luồng dữ liệu liên tục vẫn sẽ được giữ trên một nhân CPU tại một thời điểm, vì điều này có thể đảm bảo thứ tự gói nghiêm ngặt cho các giao thức yêu cầu.
Cài đặt PPPoE trên router TP-Link Archer, minh họa việc thiết lập kết nối PPPoE và lợi ích hiệu suất khi ảo hóa OPNsense/pfSense
Kết Luận
Việc ảo hóa OPNsense hoặc pfSense trên các nền tảng như Proxmox hay ESXi mang lại nhiều lợi ích thiết thực, vượt xa những quan ngại ban đầu về việc chạy trên bare metal. Từ khả năng hỗ trợ driver linh hoạt, quy trình sao lưu và phục hồi tức thì, đến sự dễ dàng trong việc di chuyển hệ thống và khả năng tận dụng tài nguyên để chạy các dịch vụ phụ trợ, thậm chí là cải thiện hiệu suất PPPoE, tất cả đều góp phần tạo nên một giải pháp quản lý mạng mạnh mẽ và hiệu quả hơn.
Với những ưu điểm vượt trội này, ảo hóa OPNsense/pfSense không chỉ là một lựa chọn khả thi mà còn là một chiến lược thông minh để tối ưu hóa hạ tầng mạng gia đình hoặc doanh nghiệp nhỏ. Bạn nghĩ sao về việc ảo hóa router/firewall của mình? Hãy chia sẻ ý kiến hoặc kinh nghiệm của bạn trong phần bình luận bên dưới!