GIẢI PHÁP TRUNG TÂM DỮ LIỆU

  • Thứ tư, 17/04/2019

 
Datacenter được xây dựng nhằm đáp ứng nhu cầu như sau:
- Khi doanh nghiệp ngày càng phát triển nhu cầu tập trung dữ liệu để quản lý và cung cấp cho nhiều chi nhánh của công ty là yêu cầu vô cùng cần thiết.
- Các dịch vụ trên Internet cần tập trung để xử lý một lượng thông tin cực lớn yêu cầu cần có một hệ thống có đủ sức mạnh xử lý và hệ thống Data Center ra đời để đáp ứng các nhu cầu cần thiết.
- Kinh tế cũng là vấn đề được đặt ra khi triển khai hệ thống Data Center với chi phí rất lớn nhưng lại rất tiết kiệm cho các chi phí quản lý và bảo dưỡng hệ thống. Và rẻ hơn rất nhiều khi gộp nhiều hệ thống để có được khả năng xử lý của hệ thống Data Center.
Phạm vi ứng dụng
Các doanh nghiệp, tổ chức mà có mô hình ứng dụng CNTT phục vụ các hoạt động tác nghiệp như: các tổ chức, bộ ban ngành, ngân hàng, doanh nghiệp kinh doanh lớn, trường đại học, các bộ ngành của chính phủ. Trung tâm dữ liệu được xây dựng trong phạm vi một địa điểm và triển khai các thiết bị CNTT đóng vai trò trung tâm điều hành mọi hoạt động của các hệ thống.

CÁC TIÊU CHÍ CỦA MỘT HỆ THỐNG TRUNG TÂM DỮ LIỆU (DATACENTER)
1. Độ sẵn sàng cao 

• Hệ thống phải có khả năng cung cấp dịch vụ 24x7x365. Tức là ngoại trừ các rủi ro do thiên tai, về mặt kỹ thuật, hệ thống phải có khả năng hoạt động liên tục không gián đoạn, thời gian downtime giảm xuống mức tối thiểu.
• MTBF nhỏ (thời gian trung bình giữa hai lần hỏng hóc).
• Thiết kế có dự phòng với mức độ đầu tư hợp lý. Khi có một thiết bị hỏng thì hệ thống vẫn phải hoạt động bình thường hoặc với hiệu suất thấp hơn nhưng không được dừng hẳn.
2. Độ tin cậy cao 
Các thiết bị phải có độ tin cậy cao, thiết kế chắc chắn; ưu tiên sử dụng thiết bị được cấp các chứng chỉ hoặc tiêu chuẩn quốc tế. Chẳng hạn thiết bị lưu điện phải có các chứng nhận tiêu chuẩn quốc tế và khả năng quản trị thông minh… Phải có mẫu kiểm tra định kỳ để kiểm tra hoạt động của các thiết bị, thay thế các thiết bị hỏng, hoặc chưa hỏng nhưng đã quá thời hạn hoạt động. Hay thiết bị làm lạnh phải đảm bảo khả năng hoạt động 24h/24h do vậy không thể sử dụng các thiết bị dân dụng thông thường.
Phần lớn thời gian trung dữ liệu (TTDL) được vận hành tự động không có sự giám sát của con người do đó các lỗi trên đường truyền, trên thiết bị nếu có đều không thể nhìn thấy được nên độ tin cậy cao cho tất cả các thiết bị trong TTDL là một yêu cầu bắt buộc.
3. Dễ dàng bảo trì, nâng cấp 
Hệ thống máy chủ trong TTDL phải làm việc liên tục không có thời gian nghỉ nên các thiết bị cần bảo dưỡng của TTDL như UPS, máy làm lạnh cần phải được thiết kế sao cho có thể bảo dưỡng mà không ảnh hưởng đến hoạt động của TTDL. Khi cài đặt thêm thiết bị mới thì không cần phải ngưng hoạt động của toàn bộ TTDL.
4. Tổng giá thành TCO nhỏ nhất (Total Cost Ownership)

Chi phí đầu tư ban đầu cho một TTDL chỉ chiếm một tỷ trọng nhất định trong tổng chi phí thực tế cho việc duy trì hoạt động của một trung tâm tính toán. Một phần chi phí không nhỏ khác rơi vào tiền điện, tiền mở rộng cải tạo TTDL khi nhu cầu tính toán tăng lên mà thiết kế ban đầu không còn đáp ứng được nữa.
Bên cạnh đó, chi phí phải trả cho việc khắc phục các sự sai sót trong vận hành, chi phí phát sinh do đình trệ hoạt động sản xuất kinh doanh và mất mát số liệu là gần như không thể tính nổi.
Các thiết kế khác nhau có thể ảnh hưởng rất lớn đến các chi phí nói trên do vậy việc xây dựng một hệ thống TTDL cần phải nhằm hướng đến một tổng chi phí sở hữu nhỏ nhất với độ an toàn cao nhất. Do vậy, trong tính toán đầu tư cho TTDL, không nên chỉ quan tâm đến chi phí đầu tư ban đầu cho các trang thiết bị.
 
Chúng tôi nhận tư vấn, thiết kế đưa ra giải pháp xây dựng Trung tâm Dữ liệu bao dựa trên các thành phần cơ bản sau:
A.    Mạng hạ tầng vật l‎ý thiết yếu – Network-Critical Physical Infrastructure (NCPI)

 
Hệ thống an ninh cảnh báo
 
Thực hiện các chức năng kiểm soát an ninh đối với Trung tâm Dữ liệu , bao gồm các hệ thống với các đặc điểm, chức năng quan trọng như:
• Cung cấp hệ thống giám sát toàn bộ toà nhà thông qua các thiết bị theo dõi Camera, lưu trữ và đưa ra các cảnh báo đến các bộ phận chức năng nếu nhận thấy sự bất thường.
• Hệ thống kiểm tra vào ra sử dụng thẻ thông minh, tích hợp hệ thống nhận dạng sử dụng phần mềm quản lý nhằm tăng cường anh ninh cho hệ thống và dễ dàng quản lý cán bộ.
 
Hệ thống phòng cháy/chữa cháy
 
Cung cấp chức năng phát hiện, cảnh bảo, phòng ngừa và khắc phục tự động đối với các sự cố về cháy/nổ tại Trung tâm Dữ liệu , cụ thể bao gồm:
• Hệ thống cảm ứng nhận biết sự tăng nhiệt độ và khói, đưa ra các cảnh báo sớm và nhanh nhất theo các cấp độ nguy hiểm cho bộ phận quản trị.
• Hệ thống theo dõi và cảnh báo cháy cung cấp thông tin tình trạng của tất cả các thiết bị chống và chữa cháy, bao gồm cả hệ thống báo cháy tự động.
• Hệ thống điều kiển phối hợp với hệ thống cấp nguồn để tự động ngắt điện khi có sự cố cháy nổ xảy ra
• Hệ thống tự động điều khiển hệ thống nén/xả các khí chống cháy khi có hỏa hoạn xảy ra tại Trung tâm Dữ liệu .
 
Hệ thống cấp nguồn
 
Được thiết kế, chuẩn hóa với những tính năng đặc biệt về an toàn, ổn định và sẵn sàng phù hợp với yêu cầu của Trung tâm Dữ liệu . Các đặc tính quan trọng của hệ thống cấp nguồn bao gồm:
• Hệ thống nguồn thứ cấp sử dụng hệ thống cấp điện cho tòa nhà; hệ thống điện sơ cấp qua hệ thống cấp điện bằng máy nổ dự phòng.
• Hệ thống lưu điện (UPS) 3 pha trung tâm, công suất lớn, có khả năng kết nối song song, dự phòng N+1 cho các hệ thống yêu cầu sẵn sàng cao; hoạt động liên tục 24hx7.
• Hệ thống phân phối điện được thiết cho data center được thiết kế gồm hai nguồn riêng biệt cấp điện thông qua các hệ thống điều khiển tự động trung tâm.
• Gồm các hệ thống tiếp đất/hệ thống chống sét cho các thiết bị đảm bảo an toàn cho các thiết bị trước các sự cố về điện.
 
Hệ thống điều hòa/thông gió
 
Đây là hệ thống quan trọng đối với Trung tâm Dữ liệu , nhất là với điều kiện môi trường nhiệt đới nòng ẩm của Việt nam. Hệ thống cung cấp chức năng đảm bảo điều kiện về môi trường như nhiệt độ, độ ẩm phù hợp với yêu cầu vận hành các thiết bị tin học tại Trung tâm Dữ liệu  để có thể đảm bảo cho thiết bị hoạt động ổn định, đảm bảo tuổi thọ của các thiết bị. Đặc tính quan trọng của hệ thống bao gồm:
 
• Sử dụng hệ thống làm mát trung tâm cung cấp cho toàn bộ Trung tâm Dữ liệu ; kết hợp với hệ thống kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm đảm bảo việc duy trì điều kiện tiêu chuẩn cho hoạt động của Trung tâm Dữ liệu.
• Hệ thống khí làm lạnh được cấp từ trên xuống, được điều hòa qua các hệ thống tủ đặt thiết bị, khí hồi lưu được lọc sạch đảm bảo không có bụi thổi tới các thiết bị.
• Hệ thống điều hòa không khí được thiết kế chạy liên tục 24hx7, có hệ thống dự phòng. Hệ thống hoạt động và dự phòng có thể hoán đổi lẫn nhau theo một chương trình tự động để đảm bảo mức độ vận hành như nhau.
• Gồm cả hệ thống phát hiện chất lỏng đảm bảo có thể phát hiện, đưa ra các cảnh báo sớm khi có nguy cơ về nước.
 
Hệ thống sàn giả cho trung tâm
 
Được sử dụng trong giải pháp xây dựng hạ tầng cho Trung tâm Dữ liệu  tiêu chuẩn, với các đặc điểm:
• Cung cấp khoảng trống được sử dụng như hệ thống thông gió vào cho điều hòa không khí, để chạy các hệ thống cáp dữ liệu, thoại, truyền hình, v.v.., hệ thống cáp điện tại trung tâm.
• Hệ thống sàn giả được thiết kế bao gồm tấm nhỏ có thể di chuyển có khả năng chịu áp lực cao. Một số tấm sàn giả sẽ là kiểu đục lỗ để thoát khí lạnh từ hệ thống điều hòa không khí.
• Hệ thống sàn được lắp vật liệu cách nhiệt để có thể cung cấp khả năng chống/hạn chế các ảnh hưởng đối với thiết bị khi có sự cố về hỏa hoạn xảy ra.
 
Hệ thống quản lý, điều hành
 
Cung cấp các chức năng giám sát và điều hành mọi hoạt động của hệ thống hạ tầng trong Trung tâm Dữ liệu  như quản lý hệ thống an ninh, phòng cháy - chữa cháy, quản lý mạng lưới cung cấp và ổn định nguồn điện, điều hành hoạt động hệ thống, v.v… Các công cụ quản lý - điều hành được quản lý, tích hợp dựa trên nền tảng CNTT kết hợp với các thiết bị điều khiển, tạo nên một môi trường điều hành thống nhất và hiệu quả nhất cho Trung tâm Dữ liệu
 
Hệ thống tủ rack
Không chỉ là nơi để tổ chức và thao tác với thiết bị, hệ thống tủ chứa thiết bị CNTT (tủ rack) ngày nay còn giữ vai trò cầu nối quan trọng trong giải pháp làm mát trung tâm dữ liệu (TTDL). Để quản lý hiệu quả nhiệt độ bên trong TTDL, lượng khí lạnh cung cấp từ thiết bị làm lạnh phải được lưu chuyển qua tủ rack và tới thiết bị một cách dễ dàng. Do đó, nếu không được thiết kế phù hợp, hệ thống tủ rack sẽ ảnh hưởng không tốt đến toàn bộ giải pháp làm mát trong TTDL.
Theo các tài liệu hướng dẫn quản lý nhiệt độ của ASHRAE, việc quản lý tốt các luồng khí lưu chuyển trong TTDL có ý nghĩa rất quan trọng nhằm duy trì mức nhiệt độ phù hợp của lượng khí lạnh đi vào thiết bị. Tuy nhiên, nếu không quan tâm đến việc lựa chọn hệ thống tủ rack phù hợp, dù các nhà quản trị có sử dụng thiết bị làm lạnh tiên tiến đến đâu cũng khó có thể đạt được môi trường hoạt động tối ưu cho thiết bị.
 
Hệ thống giám sát cảnh báo môi trường(nhiệt độ, độ ẩm, dò nước)
       Nhằm bảo vệ an toàn cho trung tâm dữ liệu và phòng máy chủ, thông báo ngay những nhiễu động về nhiệt độ, độ ẩm, nguồn điện và những hiểm họa khác. Hệ thống thực hiện chức năng vừa giám sát và điều khiển các thông số môi trường của phòng máy chủ thông qua các kết nối mạng GSM/GPRS và kết nối mạng LAN (ứng dụng giám sát điều khiển qua Internet).
 
+ Giám sát môi trường theo các chỉ số nhiệt độ, độ ẩm, bụi, ngập nước và những mối đe dọa môi trường và vật lý khác
+ Kết nối với hệ thống báo cháy báo khói để thực hiện chức năng cảnh báo từ xa.
+ Kết hợp với hệ thống truy cập vào ra để kiểm soát và lưu trữ thông tin.
+ Giám sát nguồn điện lưới, cho phép ứng cứu khi nguồn dự phòng UPS không đủ dung lượng.
+ Điều khiển điều hòa luân phiên và tự động theo nhiệt độ đã cài đặt.
+ Các dạng cảnh báo khác nhau cho phép gửi thông báo qua quản trị qua hệ thống e-mail, máy chủ Web, điện thoại và nhắn tin SMS và giữa những lựa chọn khác.
B.     Quản trị dữ liệu tập trung
-          Để đáp ứng tính sẵn sàng hoạt động cao cho hệ thống, bên cạnh các yêu cầu về thiết bị phần cứng, môi trường, yêu cầu về cảnh bảo và quản trị tập trung của toàn hệ thống là rất lớn và đóng góp một phần quan trọng vào việc đảm bảo tính sẵn sàng hoạt động chung của toàn hệ thống.
-          Khả năng cảnh báo và quản trị của hệ thống giúp cho người quản trị dễ dàng kiểm tra hoạt động của toàn hệ thống, phát hiện sớm các sự cố có thể từ trước khi sự cố có thể thực sự xảy ra để có biên pháp xử lý kịp thời. Để làm được điều này, hệ thống nguồn cần phải có khả năng quản trị tập trung các thiết bị đồng bộ trong trung tâm dữ liệu, khả năng tự kiểm tra định kỳ – self test), khả năng phát hiện lỗi sớm và khả năng phân tích sự cố tức thời…