Data center hay trung tâm dữ liệu, là nơi tập trung toàn bộ cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin của một tổ chức, từ máy chủ, hệ thống mạng đến các thiết bị lưu trữ. Trong bài viết này mình sẽ giải thích rõ về data center, các thành phần cơ bản và những mô hình trung tâm dữ liệu phổ biến nhất hiện nay.
Các điểm chính
- Data Center là gì: Cơ sở vật lý chứa hạ tầng CNTT để lưu trữ, xử lý, phân phối dữ liệu.
- Các thành phần cơ bản: Bao gồm các yếu tố cốt lõi như máy chủ, hệ thống lưu trữ, mạng, quản lý nguồn điện và các biện pháp khắc phục thảm họa.
- Các mô hình data center phổ biến: Gồm ba mô hình chính là data center riêng do doanh nghiệp tự vận hành, data center cho thuê chỗ và data center đám mây.
- Giải đáp một số thắc mắc thường gặp khi lựa chọn datacenter.
Data center là gì?
Data center (trung tâm dữ liệu) là một cơ sở vật lý tập trung các thiết bị công nghệ thông tin của một tổ chức để lưu trữ, xử lý và phân phối dữ liệu. Về cơ bản, đây là một tòa nhà hoặc một không gian riêng biệt chứa các hệ thống máy tính và những thành phần liên quan như máy chủ, hệ thống lưu trữ và thiết bị mạng.
Các thành phần cơ bản của một data center
Máy chủ
Máy chủ là những máy tính mạnh mẽ cung cấp ứng dụng, dịch vụ, dữ liệu cho người dùng. Chúng có nhiều dạng khác nhau như: máy chủ gắn trên giá đỡ (rack-mount servers), máy chủ phiến (blade servers) và máy tính lớn (mainframes). Việc lựa chọn loại máy chủ phụ thuộc vào các yếu tố như không gian, khối lượng công việc, nguồn điện và chi phí.
Hệ thống lưu trữ
Trung tâm dữ liệu có hai loại hệ thống lưu trữ chính:
- Thiết bị lưu trữ khối (Block Storage): Lưu dữ liệu theo từng khối, như ổ cứng (HDD) và ổ đĩa thể rắn (SSD). Mạng lưu trữ chuyên dụng (SAN) là một ví dụ, đây là hệ thống lớn chứa nhiều ổ đĩa, giúp lưu trữ khối dữ liệu khổng lồ.
- Thiết bị lưu trữ tệp (File Storage): Lưu dữ liệu dưới dạng tệp. Thiết bị lưu trữ gắn mạng (NAS) là một ví dụ, giúp lưu trữ một lượng lớn tệp như hình ảnh và video.
Mạng
Mạng trong trung tâm dữ liệu gồm nhiều thiết bị như bộ chuyển mạch (switch), bộ định tuyến (router) và cáp quang. Chúng giúp truyền dữ liệu giữa các máy chủ (lưu lượng đông/tây) và giữa máy chủ với người dùng (lưu lượng bắc/nam). Ngày nay, mạng thường được ảo hóa bằng phần mềm để dễ dàng quản lý, kiểm soát bảo mật và đảm bảo chất lượng dịch vụ tốt hơn.
Quản lý nguồn điện và cáp
- Nguồn điện: Máy chủ đều có bộ nguồn kép. Bộ cấp nguồn liên tục (UPS) giúp bảo vệ máy chủ khỏi sự cố tăng điện áp hay mất điện đột ngột, còn máy phát điện sẽ được khởi động khi mất điện trong thời gian dài.
- Cáp: Các máy chủ được kết nối với nhau bằng cáp. Khi hoạt động, việc quản lý cáp là rất quan trọng để tránh nhiễu xuyên âm và quá nhiệt do nhiều cáp gần nhau.
Biện pháp phòng chống và khắc phục thảm họa
Việc data center dừng hoạt động gây tổn thất rất nhiều cho các doanh nghiệp cung cấp và khách hàng. Để đảm bảo hệ thống luôn hoạt động ổn định, các biện pháp sau đây là rất cần thiết:
- Hệ thống đĩa dự phòng (RAID): Chống mất dữ liệu khi ổ cứng bị hỏng.
- Hệ thống làm mát dự phòng: Đảm bảo máy chủ hoạt động ngay cả khi hệ thống chính hỏng.
- Nhiều địa điểm Data Center: Chuyển hoạt động sang địa điểm khác khi có thảm họa ở một nơi.
Quản lý môi trường
Data center cần thiết kế và trang bị kỹ càng để kiểm soát các yếu tố môi trường gây hại nhằm tránh làm hỏng phần cứng và gây ngừng hoạt động tốn kém.
- Nhiệt độ: Dùng hệ thống làm mát bằng không khí (CRAC) hoặc làm mát bằng chất lỏng để giữ nhiệt độ hoạt động thích hợp.
- Độ ẩm: Kiểm soát để tránh rỉ sét và tĩnh điện bằng CRAC, thông gió, cảm biến.
- Tĩnh điện: Sử dụng thiết bị giám sát và xả tĩnh điện an toàn để bảo vệ thiết bị.
- Hỏa hoạn: Trang bị thiết bị phòng cháy chữa cháy và kiểm tra thường xuyên.
Các mô hình data center phổ biến hiện nay
Không phải tất cả data center đều giống nhau. Tùy vào nhu cầu, quy mô và ngân sách, các tổ chức có thể lựa chọn một trong các mô hình sau.
Data center riêng
Đây là data center do một doanh nghiệp tự xây dựng, sở hữu và vận hành chỉ để phục vụ cho hoạt động của riêng mình. Data Center tại chỗ mang lại ưu điểm là khả năng kiểm soát tuyệt đối về bảo mật, cấu hình và vận hành, giúp đảm bảo an ninh và bảo mật tốt hơn nhờ quản lý rủi ro nội bộ, đồng thời cho phép tùy chỉnh hoàn toàn để đáp ứng nhu cầu riêng của doanh nghiệp.
Tuy nhiên, nhược điểm là chi phí đầu tư ban đầu cực kỳ lớn, đòi hỏi phải có đội ngũ chuyên môn cao để quản lý, vận hành và bố trí nhân sự liên tục. Hơn nữa, để hạn chế tối đa rủi ro, doanh nghiệp còn cần đầu tư vào nhiều hơn một trung tâm dữ liệu, làm gia tăng gánh nặng tài chính.
Data center cho thuê chỗ
Trong mô hình này, doanh nghiệp thuê không gian (tủ rack, lồng hoặc khu vực riêng) bên trong một trung tâm dữ liệu thuộc sở hữu của một bên thứ ba. Doanh nghiệp sẽ tự cung cấp và quản lý các thiết bị phần cứng của mình như máy chủ, thiết bị lưu trữ, trong khi nhà cung cấp dịch vụ colocation chịu trách nhiệm về cơ sở hạ tầng vật lý như không gian, nguồn điện, hệ thống làm mát và an ninh.
Dịch vụ này giúp doanh nghiệp giảm đáng kể chi phí bảo trì liên tục vì chỉ cần chi trả một khoản cố định hàng tháng cho việc lưu trữ phần cứng. Đồng thời, cho phép doanh nghiệp phân bổ máy chủ tại các vị trí địa lý khác nhau để giảm độ trễ và rút ngắn khoảng cách với người dùng cuối, mang lại trải nghiệm truy cập tốt hơn.
Tuy nhiên, hạn chế của việc sử dụng dịch vụ này là thách thức trong việc tìm kiếm nguồn cung cấp cơ sở hạ tầng cho thuê chỗ đặt máy chủ phù hợp. Ngoài ra, chi phí cũng có thể gia tăng nhanh chóng khi doanh nghiệp có nhu cầu mở rộng quy mô hoạt động.
Giới thiệu:
Data center cloud
Đây là các trung tâm dữ liệu được phân tán và quản lý bởi các nhà cung cấp đám mây công cộng như Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure, hoặc Google Cloud. Doanh nghiệp có thể thuê cơ sở hạ tầng dưới dạng dịch vụ (IaaS) để nhanh chóng thiết lập một trung tâm dữ liệu ảo chỉ trong vài phút.
Trung tâm dữ liệu đám mây có ưu điểm lớn là giảm thiểu chi phí đầu tư ban đầu vào phần cứng lẫn chi phí bảo trì liên tục cho bất kỳ cơ sở hạ tầng nào. Đồng thời Data center cloud cung cấp sự linh hoạt vượt trội với đa dạng tùy chọn sử dụng, chia sẻ tài nguyên, cùng với tính sẵn sàng và dự phòng cao. Tuy nhiên, một hạn chế cần lưu ý là các rủi ro về bảo mật có thể phát sinh, đòi hỏi doanh nghiệp phải lựa chọn kỹ lưỡng nhà cung cấp dịch vụ uy tín để đảm bảo an toàn cho dữ liệu của mình.
Câu hỏi thường gặp
Sự khác biệt giữa data center riêng, colocation và cloud là gì?
– Data center riêng: Bạn xây, sở hữu và có toàn quyền sử dụng.
– Colocation: Bạn mang máy chủ của mình đến gửi ở một trung tâm dữ liệu chuyên nghiệp.
– Cloud: Bạn sử dụng tài nguyên điện toán (máy ảo, lưu trữ, mạng) được ảo hóa từ nhà cung cấp dịch vụ đám mây, không cần quan tâm đến máy chủ vật lý.
Tiêu chuẩn tier của data center có ý nghĩa gì?
Đây là hệ thống xếp hạng mức độ tin cậy và thời gian hoạt động của một data center do tổ chức Uptime Institute đặt ra. Cấp độ càng cao thì độ tin cậy càng lớn.
– Tier 1 & 2: Có ít hoặc một phần dự phòng, có thể bị gián đoạn khi bảo trì.
– Tier 3: Có đầy đủ dự phòng, cho phép bảo trì mà không cần ngưng hoạt động. Đây là tiêu chuẩn phổ biến cho các dịch vụ thương mại chất lượng cao.
– Tier 4: Dự phòng trên mọi thành phần, mức độ chịu lỗi cao nhất.
Nên chọn data center colocation hay cloud server cho doanh nghiệp nhỏ?
– Chọn Cloud Server nếu bạn là startup, cần linh hoạt, muốn bắt đầu nhanh, ngân sách ban đầu hạn chế và không có đội ngũ IT quản lý phần cứng.
– Chọn Colocation nếu doanh nghiệp của bạn đã có sẵn máy chủ, có yêu cầu đặc biệt về cấu hình phần cứng hoặc bảo mật và có nhân sự để quản lý máy chủ.
Yếu tố nào quan trọng nhất khi đánh giá một data center?
Hãy xem xét 5 yếu tố cốt lõi sau đây:
– Kết nối mạng: Tốc độ, độ ổn định và khả năng kết nối đến nhiều nhà cung cấp Internet (ISP).
– Nguồn điện & dự phòng: Có đạt chuẩn Tier 3 trở lên không? Có hệ thống UPS và máy phát điện không?
– Hệ thống làm mát: Có đảm bảo nhiệt độ và độ ẩm lý tưởng 24/7 không?
– An ninh & bảo mật: Có đủ các lớp bảo vệ vật lý và hệ thống giám sát liên tục không?
– Hỗ trợ kỹ thuật: Đội ngũ hỗ trợ có chuyên nghiệp và sẵn sàng 24/7 để xử lý sự cố không?
Data center có chịu được thiên tai như động đất, lũ lụt không?
Đúng vậy, các trung tâm dữ liệu hiện đại được thiết kế để có khả năng chống chịu cao với các thảm họa thiên nhiên như động đất và lũ lụt. Tuy nhiên, mức độ chống chịu phụ còn thuộc vào tiêu chuẩn thiết kế và vị trí của từng trung tâm.
Kết luận
Như vậy, trung tâm dữ liệu là một thành phần cốt lõi của hạ tầng công nghệ thông tin, đảm bảo việc lưu trữ, xử lý và phân phối dữ liệu một cách hiệu quả. Hy vọng bài viết đã giúp bạn có được những thông tin cần thiết. Để tìm hiểu sâu hơn về bảo mật và quản trị hệ thống, bạn có thể tham khảo các bài viết dưới đây của mình:
