Trung tâm dữ liệu thế kỷ 21 (Kỳ 1)

Các Trung tâm dữ liệu có phạm vi từ các phòng máy chủ chạy các ứng dụng truyền thống tại địa chỉ của doanh nghiệp đến các hệ thống đồ sộ chuyên cho thuê các dịch vụ điện toán đám mây (ĐTĐM). Bài viết xem xét hiện trạng lĩnh vực “trung tâm dữ liệu”, và những xu hướng sẽ định hình tương lai của nó.

Các trung tâm dữ liệu thế kỷ 21 có nguồn gốc từ các máy tính lớn của những năm 60 và 70. Chúng đều là những thiết bị to lớn, có độ bảo mật cao được lắp đặt trong các tổ hợp tòa nhà với hạ tầng CNTT đắt đỏ đòi hỏi hệ thống nguồn và làm mát tinh vi. Các trung tâm dữ liệu hiện đại bắt đầu từ những năm 1990 với các dàn máy chủ trong cơ sở của doanh nghiệp (thường thay thế máy tính lớn). Tiếp đến là cơ sở thuê vị trí bên ngoài mà các doanh nghiệp có thể đặt máy chủ của họ trong các không gian khác nhau như khu riêng, lồng có khóa, tủ rack. Cuối cùng chúng ta có các “cung điện” như ngày nay được xây dựng với mục đích xử lý, lưu trữ và kết nối, cung cấp sự kết hợp giữa các dịch vụ thuê vị trí, quản trị, ĐTĐM (công cộng, riêng và/hoặc lai ghép).

 

Một số trung tâm dữ liệu thực sự khổng lồ. Lớn nhất thế giới, xét về mức độ sẵn sàng của công suất nguồn điện và điều hòa là SuperNAP-7 của Tập đoàn Truyền thông Switch tại tại Las Vegas, với hạ tầng cho thuê chỗ đến 407.000 feet vuông (37.811 m2, hoặc 3,78 ha, hoặc 9,34 acr). Lớn nhất Việt nam là 2 trung tâm dữ liệu của Viettel tại Bình Dương và Hòa Lạc (mỗi trung tâm trên 4.000 m2), có thể đáp ứng yêu cầu về mật độ cao của các hệ thống ĐTĐM.


 

Hình 1 Bên trong Trung tâm dữ liệu

Ngày nay, “người dùng trung tâm dữ liệu” rất đa dạng từ các nhà cung cấp dịch vụ và hạ tầng CNTT lớn như Amazon và Google đến bất kỳ doanh nghiệp hoặc người tiêu dùng nào kết nối với internet. Tuy nhiên, trong bài viết này, một người dùng thông thường là một người quản lý CNTT trong một doanh nghiệp có trung tâm dữ liệu chạy cả các ứng dụng truyền thống và tải ảo hóa sử dụng một số dịch vụ đám mây - các ứng dụng SaaS - và đang xem xét bước phát triển tiếp theo: mở rộng công suất trung tâm hiện tại, hay chuyển tải nhiều hơn tới các đám mây công cộng, hoặc kết hợp cả hai?

 

Việc sử dụng trung tâm dữ liệu hiện đang trải qua một sự thay đổi do việc sử dụng ngày càng tăng (thuê ngoài, bên ngoài) của hạ tầng, dịch vụ, ứng dụng "đám mây". Theo Cisco, gần hai phần ba (64%) của tất cả các lưu lượng truy cập trung tâm dữ liệu sẽ được xử lý trên hạ tầng đám mây vào năm 2016, thay vì trung tâm dữ liệu "truyền thống". Trong năm 2011, ngược lại, tỷ lệ ước tính là 61% truyền thống và 39% đám mây.

 

Thiết kế và xây dựng trung tâm dữ liệu

Một trung tâm dữ liệu điển hình là một tòa nhà công nghiệp cung cấp không gian sàn cho các thiết bị IT, có hệ thống phân phối điện năng cần thiết, làm mát, cáp, chữa cháy và hệ thống an ninh vật lý. Trung tâm dữ liệu thường được đặt ở những nơi mà chi phí điện và đất thấp, nhưng tại đó cũng có đủ số lao động để vận hành (trừ khi đó là trung tâm dữ liệu được quản lý từ xa và không có nhân viên tại chỗ).

 

Trung tâm dữ liệu được phân loại theo một hệ thống 4 cấp độ dựa trên công trình của Viện Uptime, một hiệp hội về ngành trung tâm dữ liệu, và được phê chuẩn bởi Hiệp hội Công nghiệp Viễn thông (Bộ tiêu chuẩn TIA-942). Đối với mỗi cấp, bộ tiêu chuẩn quy định cụ thể về kiến ​​trúc, an ninh, cơ khí và viễn thông cần thiết để đạt được một mức độ sẵn sàng nhất định: 99,671% (28,8 giờ downtime/năm) cho Tier (cấp) 1; 99,741% (22h downtime/năm) cho Tier 2; 99,982 % (1.6h downtime/năm) cho Tier 3 và 99,995% (0.4h downtime/năm) cho Tier 4.

 

Một chỉ số khác liên quan đến trung tâm dữ liệu thường được trích dẫn là PUE (Power Usage Effectiveness). Được phát triển bởi tập đoàn Green Grid, PUE là một tỷ lệ đơn giản giữa tổng số công suất được sử dụng bởi một trung tâm dữ liệu và công suất được sử dụng bởi các thiết bị CNTT. Tỷ lệ PUE lý tưởng là 1.0, còn giá trị thực dao động từ trên 2,5 xuống khoảng 1,1 (xem Hình 2 bên dưới). Với quy mô hoạt động trung tâm dữ liệu của mình, không có gì ngạc nhiên khi Google đứng đầu về hiệu quả sử dụng năng lượng: người khổng lồ về tìm kiếm này đưa ra tỷ lệ PUE ‘tổng thể’ là 1,12 tính trên tất cả các trung tâm dữ liệu của mình trong quý 4 năm 2012 (gọi là "tổng thể" bởi vì Google tính tất cả các chi phí điện trong suốt 1 năm). Một cách khác để thể hiện PUE là số nghịch đảo của nó, được gọi là hiệu quả cơ sở hạ tầng Trung tâm dữ liệu DCiE. Điểm của Google theo chỉ số này là 0.893, hay 89,3%.

 

Để đánh giá hiện trạng trong lĩnh vực trung tâm dữ liệu, Viện Uptime bắt đầu thực hiện khảo sát hàng năm từ 2011. Số liệu khảo sát ngành Trung tâm dữ liệu năm 2012, tiến hành vào tháng Ba và Tháng Tư, dựa trên phản hồi từ 1.100 nhà quản lý hạ tầng, quản lý CNTT và ban giám đốc từ Bắc Mỹ (50%), châu Âu (23%), châu Á (14%) và Trung/Nam Mỹ (7%).

 

Một trong số những phát hiện quan trọng của cuộc khảo sát là 30% số người được hỏi dự kiến ​​sẽ chạy hết công suất trung tâm dữ liệu trong năm 2012, trong đó phần lớn có kế hoạch tiếp tục sử dụng vị trí hiện tại bằng cách hợp nhất các máy chủ và nâng cấp cơ sở hạ tầng. So sánh với kết quả khảo sát năm 2011, ít hơn 10% người trả lời có kế hoạch xây dựng một trung tâm dữ liệu mới, trong khi hơn 10% có kế hoạch đẩy tải nhiều hơn sang ĐTĐM.

 

Các nhân tố quan trọng của xu hướng áp dụng điện toán đám mây theo xác định bởi cuộc khảo sát là giảm chi phí (27%), khả năng mở rộng (23%), nhu cầu khách hàng/người sử dụng (13%) và tốc độ triển khai (13%). Những trở ngại chính đối với việc áp dụng điện toán đám mây là quan ngại về an ninh (64%), vấn đề tương thích/chuẩn mực (27%), chi phí (24%) và thiếu chuyên gia quản lý ĐTĐM nội bộ (20%).

 

Viện Uptime cũng thấy rằng các tổ chức được khảo sát đo PUE năm 2012 chính xác hơn so với năm trước, với PUE trung bình được báo cáo rơi trong khoảng 1,8-1,89. Chiến lược tiết kiệm năng lượng xoay quanh việc ngăn khoang nóng/lạnh và tăng nhiệt độ luồng khí vào máy chủ (tìm điểm hài hòa nhiệt giữa công suất quạt thiết bị CNTT và năng lượng làm mát).


 

Hình 2 Dữ liệu khảo sát năm 2012 của Uptime về PUE với 1.100 người được hỏi. Chỉ 6% trả lời là PUE dưới 1,3.

 

Các xu hướng khác được ghi nhận trong cuộc khảo sát là sự quan tâm ngày càng tăng đối với trung tâm dữ liệu dạng module với các thành phần được làm sẵn (9% đã triển khai, 8% có kế hoạch triển khai, 41% đang xem xét) và bước đầu xu hướng triển khai công cụ quản lý hạ tầng trung tâm dữ liệu (DCIM).

 

Bài viết liên quan

Hotline tư vấn miễn phí
Sale & Support 24/7

HÀ NỘI

TP HCM