Trung tâm dữ liệu là gì? Tìm hiểu các loại Data Center

Trung tâm dữ liệu là gì? Tìm hiểu các loại Data Center

Trung tâm dữ liệu là gì?

Trung tâm dữ liệu (Data Center) là một cơ sở cung cấp quyền truy cập được chia sẻ vào các ứng dụng và dữ liệu bằng cách sử dụng cơ sở hạ tầng mạng, máy tính và lưu trữ phức tạp. Các tiêu chuẩn công nghiệp tồn tại để hỗ trợ thiết kế, xây dựng và duy trì các cơ sở hạ tầng của trung tâm dữ liệu để đảm bảo dữ liệu vừa an toàn vừa có tính khả dụng cao.

Data Center để làm gì?

Mỗi 1 Data Center là một cơ sở bao gồm các máy tính nối mạng, hệ thống lưu trữ và cơ sở hạ tầng máy tính mà các doanh nghiệp và các tổ chức khác sử dụng để tổ chức, xử lý, lưu trữ và phổ biến một lượng lớn dữ liệu. Một doanh nghiệp thường phụ thuộc rất nhiều vào các ứng dụng, dịch vụ và dữ liệu có trong trung tâm dữ liệu, khiến nó trở thành tiêu điểm và tài sản quan trọng cho các hoạt động hàng ngày.

Các trung tâm dữ liệu doanh nghiệp ngày càng tích hợp các phương tiện để đảm bảo và bảo vệ tài nguyên điện toán đám mây, cũng như tài nguyên nội bộ, tại chỗ. Khi các doanh nghiệp ngày càng chuyển sang sử dụng điện toán đám mây, ranh giới giữa trung tâm dữ liệu của nhà cung cấp đám mây và trung tâm dữ liệu doanh nghiệp trở nên ít rõ ràng hơn.

Các loại trung tâm dữ liệu

Các trung tâm dữ liệu có quy mô khác nhau, từ một phòng máy chủ nhỏ cho đến các nhóm tòa nhà phân bố theo địa lý, nhưng tất cả đều có một điểm chung: chúng là một tài sản kinh doanh quan trọng, nơi các công ty thường đầu tư và triển khai những tiến bộ mới nhất trong trung tâm dữ liệu công nghệ mạng, máy tính và lưu trữ.

Trung tâm dữ liệu hiện đại đã phát triển từ một cơ sở chứa cơ sở hạ tầng tại chỗ thành cơ sở kết nối các hệ thống tại chỗ với cơ sở hạ tầng đám mây nơi mạng, ứng dụng và khối lượng công việc được ảo hóa trong nhiều đám mây riêng và công cộng.

Trung tâm dữ liệu doanh nghiệp (Enterprise data centers)

Thường được xây dựng và sử dụng bởi một tổ chức cho các mục đích nội bộ của riêng họ. Đây là những điều phổ biến giữa những gã khổng lồ công nghệ.

Trung tâm dữ liệu định vị (Colocation data centers)

Hoạt động như một loại tài sản cho thuê, nơi không gian và tài nguyên của một trung tâm dữ liệu được cung cấp cho những người sẵn sàng thuê nó.

Trung tâm dữ liệu dịch vụ được quản lý (Managed service data centers)

Cung cấp các khía cạnh như lưu trữ dữ liệu, tính toán và các dịch vụ khác với tư cách là bên thứ ba, phục vụ trực tiếp khách hàng.

Trung tâm dữ liệu đám mây (Cloud data centers)

Được phân phối và đôi khi được cung cấp cho khách hàng với sự trợ giúp của nhà cung cấp dịch vụ được quản lý bên thứ ba.

Thành phần kiến ​​trúc trung tâm dữ liệu

Trung tâm dữ liệu được tạo thành từ ba loại thành phần chính: máy tính, lưu trữ và mạng. Tuy nhiên, những thành phần này chỉ là phần nổi của tảng băng chìm trong DC hiện đại. Bên dưới bề mặt, cơ sở hạ tầng hỗ trợ là điều cần thiết để đáp ứng các thỏa thuận mức dịch vụ của trung tâm dữ liệu doanh nghiệp.

Máy tính trung tâm Dữ liệu

Máy chủ là động cơ của trung tâm dữ liệu. Trên các máy chủ, quá trình xử lý và bộ nhớ được sử dụng để chạy các ứng dụng có thể là vật lý, được ảo hóa, được phân phối trên các vùng chứa hoặc được phân phối giữa các nút từ xa trong một mô hình tính toán biên. Trung tâm dữ liệu phải sử dụng bộ xử lý phù hợp nhất cho tác vụ, ví dụ như CPU ​​đa năng có thể không phải là lựa chọn tốt nhất để giải quyết các vấn đề về trí tuệ nhân tạo (AI) và máy học (ML).

Trung tâm dữ liệu lưu trữ

Các trung tâm dữ liệu lưu trữ một lượng lớn thông tin nhạy cảm, cho cả mục đích riêng và nhu cầu của khách hàng. Giảm chi phí phương tiện lưu trữ làm tăng dung lượng lưu trữ có sẵn để sao lưu dữ liệu cục bộ, từ xa hoặc cả hai. Những tiến bộ trong phương tiện lưu trữ không bay hơi làm giảm thời gian truy cập dữ liệu. Ngoài ra, giống như bất kỳ thứ nào khác được xác định bởi phần mềm, các công nghệ lưu trữ do phần mềm xác định giúp tăng hiệu quả của nhân viên trong việc quản lý hệ thống lưu trữ.

Mạng trung tâm dữ liệu

Thiết bị mạng trung tâm dữ liệu bao gồm hệ thống cáp, thiết bị chuyển mạch, bộ định tuyến và tường lửa kết nối các máy chủ với nhau và với thế giới bên ngoài. Được định cấu hình và cấu trúc phù hợp, chúng có thể quản lý khối lượng lớn lưu lượng truy cập mà không ảnh hưởng đến hiệu suất. Cấu trúc liên kết mạng ba tầng điển hình được tạo thành từ các bộ chuyển mạch lõi ở rìa kết nối trung tâm dữ liệu với Internet và một lớp tổng hợp ở giữa kết nối lớp lõi với lớp truy cập nơi các máy chủ cư trú. Những tiến bộ, chẳng hạn như bảo mật mạng siêu cấp và mạng do phần mềm xác định, mang lại sự linh hoạt và khả năng mở rộng cấp độ đám mây cho các mạng tại chỗ.

Cơ sở hạ tầng hỗ trợ của Data Center là gì?

Trung tâm dữ liệu là một tài sản quan trọng được bảo vệ bằng cơ sở hạ tầng hỗ trợ mạnh mẽ và đáng tin cậy được tạo thành từ các hệ thống phụ nguồn, nguồn điện liên tục (UPS), máy phát điện dự phòng, thiết bị thông gió và làm mát, hệ thống dập lửa và hệ thống an ninh tòa nhà.

Các tiêu chuẩn công nghiệp tồn tại từ các tổ chức như Hiệp hội Công nghiệp Viễn thông (TIA) và Viện Thời gian hoạt động để hỗ trợ thiết kế, xây dựng và bảo trì các cơ sở trung tâm dữ liệu. Ví dụ: Viện thời gian hoạt động xác định bốn cấp sau:

• Cấp I: Công suất cơ bản, phải có bộ lưu điện.
• Cấp II: Công suất dự phòng và bổ sung thêm nguồn điện dự phòng và làm mát.
• Cấp III : Có thể bảo trì đồng thời và đảm bảo rằng bất kỳ thành phần nào có thể được đưa ra khỏi dịch vụ mà không ảnh hưởng đến sản xuất.
• Cấp IV: Khả năng chịu lỗi, cho phép bất kỳ năng lực sản xuất nào được cách ly khỏi BẤT KỲ loại lỗi nào.

Trung tâm dữ liệu hoạt động như thế nào?

Cơ sở trung tâm dữ liệu cho phép một tổ chức thu thập tài nguyên và cơ sở hạ tầng của mình để xử lý, lưu trữ và truyền thông dữ liệu, bao gồm:

• Hệ thống lưu trữ, chia sẻ, truy cập và xử lý dữ liệu trong toàn tổ chức;
• Cơ sở hạ tầng vật lý để hỗ trợ xử lý dữ liệu và truyền thông dữ liệu; và
• Các tiện ích như làm mát, điện, truy cập mạng và nguồn điện liên tục ( UPS ).

Việc thu thập tất cả các tài nguyên này trong một trung tâm dữ liệu cho phép tổ chức:

• Bảo vệ các hệ thống và dữ liệu độc quyền;
• Tập trung nhân viên CNTT và xử lý dữ liệu, nhà thầu và nhà cung cấp;
• Áp dụng các biện pháp kiểm soát an toàn thông tin cho các hệ thống và dữ liệu độc quyền; và
• Hiện thực hóa quy mô kinh tế bằng cách hợp nhất các hệ thống nhạy cảm ở một nơi.

Trung tâm dữ liệu được quản lý như thế nào?

Quản lý trung tâm dữ liệu yêu cầu quản lý một số chủ đề khác nhau liên quan đến trung tâm dữ liệu, bao gồm:

• Quản lý cơ sở vật chất. Quản lý cơ sở trung tâm dữ liệu vật lý có thể bao gồm các nhiệm vụ liên quan đến bất động sản của cơ sở, tiện ích, kiểm soát truy cập và nhân sự.
• Kiểm kê trung tâm dữ liệu hoặc quản lý tài sản. Cơ sở vật chất của trung tâm dữ liệu bao gồm tài sản phần cứng, cũng như quản lý cấp phép và phát hành phần mềm.
• Quản lý hạ tầng trung tâm dữ liệu. DCIM nằm ở giao điểm của CNTT và quản lý cơ sở và thường được thực hiện thông qua giám sát hiệu suất của trung tâm dữ liệu để tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng, thiết bị và không gian sàn.
• Hỗ trợ kỹ thuật. Trung tâm dữ liệu cung cấp các dịch vụ kỹ thuật cho tổ chức và do đó nó cũng phải cung cấp hỗ trợ kỹ thuật cho người dùng cuối của doanh nghiệp.
• Các hoạt động. Quản lý trung tâm dữ liệu bao gồm các quy trình và dịch vụ hàng ngày được cung cấp bởi trung tâm dữ liệu.

Bảo mật Trung tâm Dữ liệu như thế nào?

Ngoài các hệ thống an ninh tòa nhà hỗ trợ cơ sở trung tâm dữ liệu được thảo luận ở trên, mạng DC yêu cầu phân tích độ tin cậy bằng 0 kỹ lưỡng được kết hợp vào bất kỳ thiết kế DC nào. Tường lửa trung tâm dữ liệu, điều khiển truy cập dữ liệu, IPS, WAF và các hệ thống Bảo vệ API & Ứng dụng Web (WAAP) tương đương hiện đại của chúng cần được chỉ định đúng cách để đảm bảo chúng mở rộng quy mô khi cần thiết để đáp ứng nhu cầu của mạng trung tâm dữ liệu. Ngoài ra, nếu bạn đang chọn nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ dữ liệu hoặc đám mây, điều quan trọng là bạn phải hiểu các biện pháp bảo mật mà họ sử dụng cho DC của riêng họ. Đầu tư vào mức độ bảo mật cao nhất có thể để giữ an toàn cho thông tin của bạn.

Thuê chỗ đặt máy chủ có nghĩa là gì?

Các nhà điều hành trung tâm dữ liệu cũng có thể trả một khoản phí để thuê chỗ đặt máy chủ trong một cơ sở đặt máy chủ. Vị trí là một lựa chọn hấp dẫn cho các tổ chức muốn tránh chi phí đầu tư lớn liên quan đến việc xây dựng và duy trì các trung tâm dữ liệu của riêng họ. Ngày nay, các nhà cung cấp vị trí đang mở rộng các dịch vụ của họ để bao gồm các dịch vụ được quản lý, chẳng hạn như khả năng kết nối lẫn nhau, cho phép khách hàng kết nối với đám mây công cộng.

Bởi vì nhiều nhà cung cấp dịch vụ ngày nay cung cấp các dịch vụ được quản lý cùng với các cơ sở định vị của họ, định nghĩa về các dịch vụ được quản lý trở nên mờ nhạt, vì tất cả các nhà cung cấp tiếp thị thuật ngữ theo một cách hơi khác. Sự khác biệt quan trọng cần thực hiện là:

Thuê vị trí. Tổ chức trả tiền cho một nhà cung cấp để đặt phần cứng của họ trong một cơ sở. Khách hàng đang trả tiền cho không gian một mình.

Các dịch vụ được quản lý. Tổ chức trả tiền cho nhà cung cấp để chủ động bảo trì hoặc giám sát phần cứng theo một cách nào đó, cho dù đó là thông qua báo cáo hiệu suất, liên kết, hỗ trợ kỹ thuật hoặc khôi phục sau thảm họa.

Sự phát triển của trung tâm dữ liệu

Nguồn gốc của các trung tâm dữ liệu đầu tiên có thể bắt nguồn từ những năm 1940 và sự tồn tại của các hệ thống máy tính sơ khai như Máy tính và Tích hợp số điện tử (ENIAC). Những cỗ máy ban đầu này rất phức tạp để bảo trì và vận hành và có một loạt cáp kết nối tất cả các thành phần cần thiết. Chúng cũng được quân đội sử dụng – có nghĩa là các phòng máy tính chuyên dụng với giá đỡ, máng cáp, cơ chế làm mát và hạn chế tiếp cận là cần thiết để vừa chứa tất cả các thiết bị vừa thực hiện các biện pháp an ninh thích hợp.

Tuy nhiên, phải đến những năm 1990, khi các hoạt động CNTT bắt đầu trở nên phức tạp và các thiết bị mạng rẻ tiền trở nên phổ biến, thuật ngữ trung tâm dữ liệu mới được sử dụng lần đầu tiên. Có thể lưu trữ tất cả các máy chủ cần thiết của công ty trong một căn phòng trong công ty. Các phòng máy tính chuyên dụng này được mệnh danh là trung tâm dữ liệu trong các tổ chức, và thuật ngữ này đã thu hút được nhiều sự chú ý.

Vào khoảng thời gian bong bóng dot-com vào cuối những năm 1990, nhu cầu về tốc độ internet và sự hiện diện liên tục của internet đối với các công ty đòi hỏi các cơ sở lớn hơn để chứa một lượng lớn thiết bị mạng cần thiết. Đó là thời điểm mà các trung tâm dữ liệu trở nên phổ biến và bắt đầu giống với những trung tâm được mô tả ở trên.

Trong lịch sử của máy tính, khi máy tính ngày càng nhỏ và mạng trở nên lớn hơn, trung tâm dữ liệu đã phát triển và thay đổi để phù hợp với công nghệ cần thiết hiện nay.

Nguồn: Trung tâm dữ liệu là gì? Tìm hiểu các loại Data Center và kiến trúc của nó.