Data center là gì?

Data center là gì?

Rate this post

Data center là một cơ sở vật chất mà các doanh nghiệp sử dụng để chứa các ứng dụng và thông tin quan trọng đối với doanh nghiệp của họ. Khi chúng phát triển từ các cơ sở tập trung tại chỗ sang triển khai cạnh cho các dịch vụ cloud computing, điều quan trọng là phải suy nghĩ lâu dài về cách duy trì độ tin cậy và bảo mật của chúng.

Các bài viết liên quan:

Data center là gì?

Data center thường được coi là một thứ đơn lẻ, nhưng trên thực tế, chúng bao gồm một số yếu tố kỹ thuật. Chúng có thể được chia thành ba loại:

Máy tính: Bộ nhớ và sức mạnh xử lý để chạy các ứng dụng, thường được cung cấp bởi các máy chủ cao cấp

Lưu trữ: Dữ liệu doanh nghiệp quan trọng thường được lưu trữ trong một data center, trên các phương tiện khác nhau, từ băng đến ổ đĩa thể rắn, với nhiều bản sao lưu.

Kết nối mạng: Kết nối giữa các thành phần của data center và với thế giới bên ngoài, bao gồm bộ định tuyến, bộ chuyển mạch, bộ điều khiển phân phối ứng dụng, v.v.

Đây là những thành phần mà CNTT cần để lưu trữ và quản lý các tài nguyên quan trọng nhất, có ý nghĩa sống còn đối với các hoạt động liên tục của một tổ chức. Do đó, độ tin cậy, hiệu quả, bảo mật và sự phát triển không ngừng của các data center thường là ưu tiên hàng đầu. Cả phần mềm và phần cứng đều phải có các biện pháp bảo mật.

Data center là gì?

Ngoài thiết bị kỹ thuật, một data center cũng đòi hỏi một lượng lớn cơ sở hạ tầng cơ sở vật chất để giữ cho phần cứng và phần mềm luôn hoạt động. Điều này bao gồm các hệ thống phụ nguồn, nguồn điện liên tục (UPS), hệ thống thông gió và làm mát, máy phát điện dự phòng và hệ thống cáp để kết nối với các nhà khai thác mạng bên ngoài.

Kiến trúc data center

Bất kỳ công ty nào có quy mô đáng kể sẽ có nhiều data center, có thể ở nhiều khu vực. Điều này giúp tổ chức linh hoạt trong cách sao lưu thông tin và bảo vệ khỏi các thảm họa tự nhiên và nhân tạo như lũ lụt, bão và các mối đe dọa khủng bố. Cách data center được kiến ​​trúc có thể đòi hỏi một số quyết định khó khăn vì hầu như không giới hạn các tùy chọn. Một số cân nhắc chính là:

  • Doanh nghiệp có yêu cầu data center được nhân đôi không?
  • Mức độ đa dạng địa lý là cần thiết?
  • Thời gian cần thiết để phục hồi trong trường hợp cúp điện là bao nhiêu?
  • Cần bao nhiêu phòng để mở rộng?
  • Bạn nên thuê một data center riêng hay sử dụng dịch vụ đồng vị trí / được quản lý?
  • Các yêu cầu về băng thông và công suất là gì?
  • Có nhà cung cấp dịch vụ ưu tiên không?
  • Loại bảo mật vật lý nào được yêu cầu?

Câu trả lời cho những câu hỏi này có thể giúp xác định có bao nhiêu data center cần xây dựng và ở đâu. Ví dụ, một công ty dịch vụ tài chính ở Manhattan có thể yêu cầu hoạt động liên tục vì bất kỳ sự cố ngừng hoạt động nào cũng có thể tiêu tốn hàng triệu USD. Công ty có thể sẽ quyết định xây dựng hai data center ở gần nhau, chẳng hạn như New Jersey và Connecticut, là các địa điểm phản chiếu của nhau. Sau đó, toàn bộ data center có thể bị đóng cửa mà không mất hoạt động vì công ty có thể ngừng hoạt động chỉ một trong số chúng.

Tuy nhiên, một công ty dịch vụ chuyên nghiệp nhỏ có thể không cần truy cập thông tin tức thì và có thể có một data center chính tại văn phòng của họ và sao lưu thông tin lên một trang web thay thế trên toàn quốc hàng đêm. Trong trường hợp ngừng hoạt động, nó sẽ bắt đầu một quy trình để khôi phục thông tin nhưng sẽ không cấp bách như một doanh nghiệp dựa vào dữ liệu thời gian thực để có lợi thế cạnh tranh.

Trong khi các data center thường được liên kết với các doanh nghiệp và các nhà cung cấp đám mây quy mô web, thì trên thực tế, bất kỳ công ty quy mô nào cũng có thể có một data center. Đối với một số SMB, data center có thể là một căn phòng nằm trong không gian văn phòng của họ.

Data center là gì?

Tiêu chuẩn công nghiệp

Để giúp các nhà lãnh đạo CNTT hiểu loại cơ sở hạ tầng nào cần triển khai, vào năm 2005, Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ (ANSI) và Hiệp hội Công nghiệp Viễn thông (TIA) đã xuất bản các tiêu chuẩn cho data center, trong đó xác định bốn cấp riêng biệt với các hướng dẫn thiết kế và triển khai. data center Cấp 1 về cơ bản là một phòng máy chủ đã được sửa đổi, trong khi data center Cấp 4 có mức độ tin cậy và bảo mật hệ thống cao nhất.

Như trường hợp của công nghệ vạn vật, các data center hiện đang trải qua một quá trình chuyển đổi đáng kể và data center của ngày mai sẽ trông khác hẳn so với trung tâm mà hầu hết các tổ chức quen thuộc hiện nay.

Các doanh nghiệp ngày càng trở nên năng động và phân tán, có nghĩa là công nghệ cung cấp năng lượng cho các data center cần phải nhanh nhẹn và có khả năng mở rộng. Khi ảo hóa máy chủ ngày càng phổ biến, lượng lưu lượng di chuyển ngang qua data center (Đông-Tây) đã làm giảm lưu lượng máy khách-máy chủ truyền thống, di chuyển vào và ra (Bắc-Nam). Điều này đang tàn phá với data center managers khi họ cố gắng đáp ứng nhu cầu của kỷ nguyên CNTT.

Các công nghệ trong Data center

Dưới đây là các công nghệ quan trọng sẽ phát triển các data center từ môi trường tĩnh và cứng nhắc đang giữ các công ty trở lại cơ sở linh hoạt, linh hoạt có khả năng đáp ứng nhu cầu của một doanh nghiệp kỹ thuật số.

Edge computing and micro data centers

Điện toán biên là một mô hình ngày càng phổ biến, trong đó phần lớn công việc tính toán theo truyền thống sẽ diễn ra trong một data center tập trung xảy ra gần với biên của mạng, nơi dữ liệu được thu thập. Điều đó có nghĩa là ít độ trễ hơn cho các ứng dụng cần hành động gần thời gian thực và giảm lượng băng thông dữ liệu cần thiết. data center siêu nhỏ là các đơn vị nhỏ gọn có thể thu thập, xử lý, phân tích và lưu trữ dữ liệu gần với các thiết bị thu thập dữ liệu đó và đặt chúng tại chỗ giúp khả năng tính toán vượt trội. Các data center siêu nhỏ được triển khai để hỗ trợ một số mục đích sử dụng, bao gồm mạng 5G, triển khai Internet of Things và mạng phân phối nội dung.

Có một số nhà cung cấp trong không gian data center vi mô, một số nhà cung cấp có nền tảng ở các khu vực lân cận khác như IaaS hoặc dịch vụ vị trí. Các data center siêu nhỏ thường (nhưng không phải lúc nào cũng) được bán dưới dạng các thiết bị được lắp ráp sẵn và “vi mô” bao gồm nhiều loại kích thước — chúng có thể bao gồm từ một giá đỡ 19 inch đến một container vận chuyển 40 feet — và ban quản trị có thể do nhà cung cấp đảm nhận hoặc thuê ngoài nhà cung cấp dịch vụ quản lý.

Vai trò của đám mây

Trước đây, các doanh nghiệp có lựa chọn xây dựng data center của riêng mình hoặc sử dụng nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ hoặc đối tác dịch vụ được quản lý. Đi theo các lộ trình sau đã thay đổi quyền sở hữu và tính kinh tế của việc vận hành một data center, nhưng thời gian dài cần thiết để triển khai và quản lý công nghệ vẫn còn. Sự gia tăng của Cơ sở hạ tầng như một dịch vụ (IaaS) từ các nhà cung cấp đám mây như Amazon Web Services và Microsoft Azure đã mang đến cho các doanh nghiệp một lựa chọn nơi họ có thể cung cấp một data center ảo trên đám mây chỉ với một vài cú nhấp chuột. Vào năm 2019, lần đầu tiên các doanh nghiệp chi tiêu hàng năm cho các dịch vụ cơ sở hạ tầng đám mây nhiều hơn so với chi phí cho phần cứng của data center vật lý và hơn một nửa số máy chủ được bán đã đi vào data center của các nhà cung cấp dịch vụ đám mây.

Tuy nhiên, data center tại chỗ của địa phương sẽ không sớm biến mất. Trong một cuộc khảo sát năm 2020 từ Viện Thời gian hoạt động, 58% người được hỏi nói rằng phần lớn khối lượng công việc của họ vẫn nằm trong các data center của công ty và họ cho rằng việc thiếu khả năng hiển thị các cloud computing và trách nhiệm về thời gian hoạt động là lý do để chống lại việc chuyển đổi.

Nhiều tổ chức đang tận dụng tối đa cả hai thế giới bằng cách sử dụng phương pháp tiếp cận đám mây lai, trong đó một số khối lượng công việc được chuyển sang một cloud computing trong khi những tổ chức khác yêu cầu nhiều quyền kiểm soát hoặc bảo mật hơn vẫn chạy trong data center cục bộ.

Software-defined networking (SDN)

Một doanh nghiệp kỹ thuật số chỉ có thể nhanh nhẹn như thành phần kém nhanh nhẹn nhất của nó. và đó thường là mạng. SDN có thể mang lại một mức độ năng động chưa từng có trước đây.

Hyperconverged infrastructure(HCI)

Một trong những thách thức hoạt động của các data center là phải kết hợp được hỗn hợp máy chủ, bộ lưu trữ và mạng phù hợp để hỗ trợ các ứng dụng có yêu cầu cao. Sau đó, khi cơ sở hạ tầng được triển khai, các hoạt động CNTT cần tìm ra cách mở rộng quy mô nhanh chóng mà không làm gián đoạn ứng dụng. HCI đơn giản hóa điều đó bằng cách cung cấp một thiết bị dễ triển khai, dựa trên phần cứng hàng hóa, có thể mở rộng quy mô bằng cách thêm nhiều nút hơn vào triển khai. Có các dịch vụ HCI từ một số nhà cung cấp nổi tiếng.

HCI có thể mang lại một số lợi thế so với các data center truyền thống, bao gồm khả năng mở rộng, tích hợp đám mây cũng như cấu hình và quản trị dễ dàng hơn. Các trường hợp sử dụng ban đầu cho HCI xoay quanh ảo hóa máy tính để bàn, nhưng công nghệ này hiện chiếm một số ngách, bao gồm triển khai văn phòng chi nhánh / văn phòng từ xa, môi trường thử nghiệm và phát triển, sao lưu và khôi phục dữ liệu, ghi nhật ký và phân tích.

Containers, microservices, service meshes

Quá trình phát triển ứng dụng thường bị chậm lại bởi khoảng thời gian cần thiết để cung cấp cơ sở hạ tầng mà nó chạy. Điều này có thể cản trở đáng kể khả năng chuyển sang mô hình DevOps của tổ chức. Vùng chứa là một phương pháp ảo hóa toàn bộ môi trường thời gian chạy cho phép các nhà phát triển chạy các ứng dụng và các phần phụ thuộc của chúng trong một hệ thống độc lập. Các vùng chứa rất nhẹ và có thể được tạo và phá hủy nhanh chóng, vì vậy chúng rất lý tưởng để kiểm tra cách các ứng dụng chạy trong các điều kiện nhất định.

Các ứng dụng chứa đựng thường được chia thành các microservice riêng lẻ, mỗi microservice bao gồm một phần chức năng nhỏ, kín đáo, tương tác với nhau để tạo thành một ứng dụng hoàn chỉnh. Công việc điều phối các vùng chứa riêng lẻ đó thuộc về một dạng kiến ​​trúc được gọi là lưới dịch vụ và trong khi lưới dịch vụ thực hiện rất nhiều công việc phức tạp hóa trừu tượng đối với các nhà phát triển, nó cần được chăm sóc và bảo trì riêng. Thông tin quản lý và tự động hóa lưới dịch vụ  nên được tích hợp vào hệ thống quản lý mạng-data center toàn diện của bạn — đặc biệt là khi việc triển khai vùng chứa ngày càng nhiều, phức tạp và mang tính chiến lược.

Microsegmentation

Các data center truyền thống có tất cả công nghệ bảo mật cốt lõi, vì vậy khi lưu lượng di chuyển theo hướng Bắc Nam, nó sẽ đi qua các công cụ bảo mật và bảo vệ doanh nghiệp. Sự gia tăng của lưu lượng truy cập Đông – Tây đồng nghĩa với việc lưu lượng vượt qua tường lửa, hệ thống ngăn chặn xâm nhập và các hệ thống bảo mật khác và tạo điều kiện cho phần mềm độc hại lây lan rất nhanh. Phân đoạn vi mô là một phương pháp tạo các vùng an toàn trong một data center, nơi các tài nguyên có thể được cách ly với nhau để nếu vi phạm xảy ra, thiệt hại sẽ được giảm thiểu. Phân đoạn vi mô thường được thực hiện trong phần mềm, làm cho nó rất nhanh nhẹn.

Non-volatile memory express (NVMe)

Mọi thứ đều nhanh hơn trong một thế giới ngày càng được số hóa và điều đó có nghĩa là dữ liệu cần phải di chuyển nhanh hơn. Các giao thức lưu trữ truyền thống như giao diện hệ thống máy tính nhỏ (SCSI) và Phần đính kèm công nghệ tiên tiến (ATA) đã tồn tại trong nhiều thập kỷ và đang đạt đến giới hạn của chúng. NVMe là một giao thức lưu trữ được thiết kế để tăng tốc độ truyền thông tin giữa các hệ thống và ổ đĩa trạng thái rắn, cải thiện đáng kể tốc độ truyền dữ liệu.

Và NVMe không chỉ giới hạn trong việc kết nối với chip nhớ trạng thái rắn: NVMe over Fabrics (NVMe-oF) cho phép tạo ra các mạng lưu trữ siêu nhanh với độ trễ ngang ngửa với bộ nhớ gắn trực tiếp.

Tính toán GPU

Các đơn vị xử lý trung tâm (CPU) đã cung cấp năng lượng cho cơ sở hạ tầng data center trong nhiều thập kỷ, nhưng Định luật Moore đang chống lại các giới hạn vật lý. Ngoài ra, khối lượng công việc mới như phân tích, học máy và IoT đang thúc đẩy nhu cầu về một loại mô hình máy tính mới vượt quá những gì CPU có thể làm. Các đơn vị xử lý đồ họa (GPU), trước đây chỉ được sử dụng cho trò chơi, hoạt động khác về cơ bản vì chúng có thể xử lý nhiều luồng song song.

Do đó, GPU đang tìm thấy một vị trí trong data center hiện đại, nơi ngày càng có nhiệm vụ đảm nhận các nhiệm vụ AI và mạng thần kinh. Điều này sẽ dẫn đến một số thay đổi trong cách cấu trúc các data center, từ cách chúng được kết nối với mạng đến cách chúng được làm mát.

Data center luôn đóng vai trò quan trọng đối với sự thành công của hầu hết các doanh nghiệp thuộc mọi quy mô và điều đó sẽ không thay đổi. Tuy nhiên, số lượng cách thức triển khai data center và các công nghệ hỗ trợ đang có sự thay đổi căn bản. Để giúp xây dựng lộ trình cho data center trong tương lai, hãy nhớ rằng thế giới đang ngày càng trở nên năng động và phân tán. Những công nghệ thúc đẩy sự thay đổi đó là những công nghệ sẽ cần thiết trong tương lai. Những thứ không có khả năng tồn tại trong một thời gian nhưng sẽ ngày càng ít quan trọng hơn.

Tham gia cộng đồng Thế giới mạng trên Facebook và LinkedIn để bình luận về các chủ đề quan tâm hàng đầu.

Leave a Reply