Máy chủ (Server)
Máy chủ là các hệ thống máy tính có hiệu năng cao, đảm nhận việc cung cấp ứng dụng, dịch vụ và dữ liệu đến các thiết bị đầu cuối của người dùng. Trong trung tâm dữ liệu, máy chủ có nhiều dạng như:
Máy chủ gắn trên giá đỡ (Rack-mount servers)
Máy chủ phiến (Blade servers) – còn gọi là máy chủ mật độ cao
Máy tính lớn (Mainframes)
Việc lựa chọn loại máy chủ phù hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố như diện tích trung tâm dữ liệu, khối lượng công việc, nguồn điện hiện có và chi phí đầu tư.
Hệ thống lưu trữ
Có hai dạng chính trong hệ thống lưu trữ của trung tâm dữ liệu:
Lưu trữ khối dữ liệu (Block storage): Sử dụng ổ cứng HDD hoặc SSD để lưu trữ theo từng khối dữ liệu. Các thiết bị như mạng lưu trữ (SAN – Storage Area Network) chứa nhiều ổ đĩa và đóng vai trò như hệ thống lưu trữ tập trung lớn.
Lưu trữ tệp (File storage): Các thiết bị lưu trữ gắn mạng (NAS – Network-Attached Storage) cho phép lưu trữ lượng lớn các tệp tin, thường được dùng để lưu trữ hình ảnh, video và tài liệu.
Hạ tầng mạng
Mạng trong trung tâm dữ liệu bao gồm các thiết bị chuyển mạch, bộ định tuyến và hệ thống cáp quang. Hệ thống này xử lý:
Lưu lượng đông/tây (East-West): Trao đổi dữ liệu giữa các máy chủ
Lưu lượng bắc/nam (North-South): Dữ liệu truyền từ máy chủ đến người dùng và ngược lại
Ngày nay, nhiều trung tâm dữ liệu áp dụng công nghệ ảo hóa mạng, cho phép xây dựng các mạng lớp phủ linh hoạt bằng phần mềm, hỗ trợ kiểm soát bảo mật tốt hơn và đáp ứng các thỏa thuận mức dịch vụ (SLA).
Quản lý nguồn điện và hệ thống cáp
Nguồn điện: Máy chủ thường được trang bị nguồn kép. Các bộ lưu điện (UPS) giúp duy trì hoạt động khi mất điện ngắn hạn, trong khi máy phát điện công suất lớn có thể thay thế trong các sự cố nghiêm trọng hơn.
Quản lý cáp: Hệ thống cáp dày đặc có thể gây nhiễu chéo và sinh nhiệt, ảnh hưởng đến hiệu suất và an toàn. Việc sắp xếp cáp khoa học và tuân thủ các tiêu chuẩn ngành là yêu cầu bắt buộc khi thiết kế và mở rộng trung tâm dữ liệu.
Dự phòng và khắc phục thảm họa
Trung tâm dữ liệu cần có khả năng phục hồi nhanh chóng để tránh tổn thất do gián đoạn. Các giải pháp bao gồm:
RAID (hệ thống đĩa dự phòng) nhằm giảm thiểu rủi ro mất dữ liệu
Hệ thống làm mát dự phòng để duy trì nhiệt độ máy chủ khi hệ thống chính gặp sự cố
Vị trí địa lý phân tán: Nhiều nhà cung cấp xây dựng trung tâm dữ liệu tại các vùng khác nhau, đảm bảo khả năng chuyển đổi dịch vụ linh hoạt khi xảy ra thiên tai hoặc sự cố chính trị.
Kiểm soát môi trường
Bảo vệ phần cứng khỏi tác động môi trường là nhiệm vụ sống còn đối với trung tâm dữ liệu:
Nhiệt độ: Kết hợp giữa hệ thống điều hòa không khí (CRAC) và làm mát bằng chất lỏng, trong đó công nghệ làm mát bằng chất lỏng đang được ưu tiên nhờ hiệu quả năng lượng và tính bền vững cao hơn.
Độ ẩm: Cần duy trì mức độ ẩm phù hợp để tránh tình trạng rỉ sét hoặc phóng tĩnh điện. Hệ thống thông gió, cảm biến độ ẩm và thiết bị CRAC là công cụ kiểm soát hiệu quả.
Tĩnh điện: Chỉ cần một điện áp nhỏ cũng có thể gây hỏng thiết bị. Do đó, trung tâm dữ liệu được trang bị hệ thống giám sát và xả tĩnh điện an toàn.
Phòng cháy chữa cháy: Hệ thống phát hiện và xử lý cháy nổ là thành phần không thể thiếu và phải được kiểm định định kỳ.
Kết luận
Trung tâm dữ liệu đóng vai trò thiết yếu không chỉ với các doanh nghiệp mà còn với sự phát triển số của cả quốc gia. Nhiều quốc gia trên thế giới đã và đang đầu tư xây dựng các trung tâm dữ liệu quốc gia nhằm phục vụ mục tiêu chuyển đổi số.
Tại Việt Nam, việc xây dựng các trung tâm dữ liệu hiện đại là nhu cầu cấp thiết, góp phần quan trọng vào quá trình triển khai Chính phủ điện tử và Chính phủ số.