CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TRUNG TÂM DỮ LIỆU Trong những năm đầu của ngành công nghiệp máy tính, việc vận hành, bảo trì các hệ thống máy tính rất phức tạp và cần một môi trường đặc biệt để vận hành. Cần rất nhiều cáp nối các thành phần với nhau và nhiều phương pháp bố trí, tổ chức được đưa ra như tiêu chuẩn rack để lắp thiết bị, các sàn nâng, các khay cáp (lắp đặt trên trần hay phía dưới sàn giả). Các máy tính đời cũ cần nhiều điện năng tiêu thụ hơn và phải được làm mát để tránh quá nhiệt. Việc bảo đảm an toàn rất quan trọng vì các máy tính khá đắt và thường được sử dụng cho mục đích quân sự.
Các hướng dẫn thiết kế cơ bản để kiểm soát ra vào phòng máy vì thế cũng được tính đến. Trong thời đại bùng nổ công nghiệp máy tính nhỏ, đặc biệt là trong những năm 1980, các máy tính bắt đầu được triển khai rộng khắp. Tuy nhiên, vì các hoạt động công nghệ thông tin bắt đầu phát triển phức tạp, nhiều công ty đã nhận thức được rằng cần phải kiểm soát các tài nguyên. Trong những năm 1990, với phát kiến máy tính dạng máy chủ - máy khách, các máy chủ (server) bắt đầu tìm được chỗ đứng trong phòng máy cũ trước đây.
Tính sẵn sàng của thiết bị mạng dạng rẻ, kết hợp với các chuẩn mới cho cáp mạng, làm cho nó có thể sử dụng thiết kế kiến trúc để kết hợp với các server trong một phòng nào đó của công ty. Thuật ngữ “Data center” hay còn gọi là “trung tâm dữ liệu (TTDL)” được dùng cho các phòng máy tính có thiết kế đặc biệt và hiện nay trở nên phổ biến. Sự bùng nổ các trung tâm dữ liệu đi liền với kỷ nguyên internet. Các công ty cần kết nối Internet nhanh và hoạt động liên tục để triển khai các hệ thống và thiết lập sự hiện diện trên mạng.
Nhiều công ty bắt đầu xây dựng các cơ sở hạ tầng rất lớn, được gọi là các Trung tâm dữ liệu Internet (IDCs), phục vụ cho mục đích kinh doanh với một loạt giải pháp triển khai hệ thống và vận hành. Các công nghệ mới và việc thực hành được thiết kế để xử lý các yêu cầu mở rộng và hoạt động rộng. Những thực tiễn này cuối cùng có xu hướng chuyển về các trung tâm dữ liệu riêng. Các hoạt động về công nghệ thông tin là một khía cạnh quyết định hầu hết các hoạt động mang tính tổ chức.
Một trong những quan tâm chính là tính liên tục trong Phan Công Tình 10 Luận văn cao học ĐTVT 2007 - 2009 kinh doanh; các công ty dựa vào các hệ thống thông tin để vận hành hệ thống của họ. Nếu hệ thống bị hỏng, hoạt động của công ty có thể bị ảnh hưởng hoặc hoàn toàn đình trệ. Cần phải có một hạ tầng đáng tin cậy cho hệ thống IT để giảm thiểu bất kỳ nguy cơ nào làm gián đoạn hệ thống. An ninh thông tin cũng là mối quan tâm và vì lý do này mà một trung tâm dữ liệu phải đảm bảo môi trường an ninh để giảm thiểu các khả năng mất an toàn.
Vì vậy TTDL phải có tiêu chuẩn cao để đảm bảo tính toàn vẹn và chức năng của môi trường chứa máy tính. Như vậy, trung tâm dữ liệu là một môi trường tích hợp hệ thống chuyên dụng về phần cứng gồm các hệ thống máy chủ (server), hệ thống mạng, hệ thống lưu nguồn điện dự phòng (UPS và máy phát điện dự phòng), các hệ thống backup khôi phục dữ liệu và chương trình phần mềm, nơi cung cấp dịch vụ lưu trữ dữ liệu và các ứng dụng đảm bảo tính an toàn trong việc trao đổi thông tin và hợp nhất dữ liệu của người sử dụng, nhằm giảm thiểu chi phí quản lý chung của công nghệ thông tin. Hiện nay, ngày càng nhiều doanh nghiệp ứng dụng CNTT để phục vụ cho sự phát triển của mình cũng như tạo ra sức mạnh cạnh tranh với các đối thủ trên thị trường. Và một trong những yếu tố sống còn đối với doanh nghiệp đó chính là hệ thống dữ liệu thông tin.
Để đảm bảo việc khai thác và sử dụng dữ liệu này hiệu quả rất cần xây dựng trung tâm dữ liệu doanh nghiệp nhằm hợp nhất các nguồn thông tin về một nơi an toàn và bảo mật. Với vai trò trung tâm, TTDL cho phép doanh nghiệp tối ưu hóa được nhiều hoạt động như kết nối các quy trình công việc quan trọng, thực hiện tổng hợp, thống kê, phân tích, báo cáo và tự động hóa các quy trình, giúp cho doanh nghiệp giảm chi phí, thời gian và đưa ra các quyết định kịp thời cho sản xuất kinh doanh. Đặc biệt đối với doanh nghiệp trong các ngành lớn như tài chính, ngân hàng, khi mà thông tin mang tính chất sống còn, không thể bị ngắt đoạn trong từng giờ từng phút, thì việc triển khai các TTDL là một yêu cầu bức thiết. Với yêu cầu đảm bảo hoạt động hiệu quả của TTDL, ta còn phải lưu ý thiết lập các hệ thống giám sát, kiểm tra và điều hành nó.
Để khai thác tối đa hiệu quả đầu Phan Công Tình 11 Luận văn cao học ĐTVT 2007 - 2009 tư, ngoài các công cụ, biện pháp kỹ thuật, doanh nghiệp còn cần phải lập ra một chính sách phát triển, khai thác có lộ trình rõ ràng và hợp lý. Điều này đòi hỏi sự đầu tư về nâng cao trình độ của đội ngũ quản trị viên TTDL cũng như đối với người sử dụng trong toàn hệ thống. Đây sẽ là một quá trình lâu dài và chi phí cao nhất trong toàn bộ công cuộc tin học hóa của doanh nghiệp.1 Mô hình cơ bản của Trung tâm dữ liệu Mô hình logic cơ bản của TTDL như sau: Hình 1- 1: Mô hình logic trung tâm dữ liệu Trong đó có các phân vùng bao gồm: Phòng đầu vào (Entrance Room): là giao diện giữa nhà cung cấp dịch vụ với hệ thống cáp của TTDL. Nó chứa phần cứng để phân chia ranh giới giữa hai phía.
Entrance room thường nằm tách biệt với Computer room để đảm bảo an ninh hơn. Tùy thuộc vào mức dự phòng hoặc chuẩn tier (xem mục 1.2) mà có thể có thêm một Phan Công Tình 12 Luận văn cao học ĐTVT 2007 - 2009 Entrance room khác phục vụ cho nhà cung cấp dịch vụ thứ hai. Nếu TTDL rất lớn, có thể cần phòng entrance room khác để đưa cáp nhà cung cấp dịch vụ gần với thiết bị hơn nhằm đảm bảo chiều dài không vượt quá mức cho phép. Khu vực phân phối chính (Main distribution Area - MDA ): là trung tâm của hệ thống cáp và nằm trong khu vực phòng máy, MDA được coi như điểm tập kết nếu TTDL chiếm nhiều tầng của tòa nhà, nó bao gồm các đường kết nối chính và có thể có các kết nối chéo theo chiều ngang nếu thiết bị đặt gần MDA.
Nếu qui mô TTDL lớn thì MDA có thể là một khu vực riêng biệt nhằm bảo đảm an toàn. Mỗi TTDL sẽ có ít nhất một MDA. Các Router lõi, LAN switch, SAN switch chính và PBX thường đặt trong vùng này vì đây là khu vực trung tâm của cấu trúc cáp cho trung tâm dữ liệu. Trong một số trường hợp thì thiết bị của nhà cung cấp dịch vụ (như bộ ghép kênh chẳng hạn) được đặt trong MDA rút ngắn khoảng cách.
MDA có thể dùng cho một hoặc nhiều HDA (vùng phân phối theo chiều ngang) hoặc các vùng phân phối trong TTDL và một hoặc nhiều phòng Telecom nằm bên ngoài không gian phòng máy tính để hỗ trợ khu vực văn phòng, trung tâm vận hành và các phòng hỗ trợ bên ngoài khác. Horizontal distribution area (HDA): Đây Là nơi phân phối cáp đấu chéo theo chiều ngang nếu TTDL tương đối lớn. Đối với TTDL nhỏ thì HDA đặt chung với MDA. HDA có thể đặt tách biệt với các khu vực khác để an toàn hơn.
HDA bao gồm các LAN switch, SAN switch và KVM switch dùng cho thiết bị kết cuối ở trong khu vực phân phối thiết bị. Khu vực phân phối thiết bị (Equitpment Distribution Area - EDA) Đây là khu vực gồm các rack hoặc tủ để lắp các mô đun thiết bị lưu trữ và server. Khu vực phân phối vùng (Zone distribution Area- ZDA ): được sử dụng cho phòng máy tính (Computer room) lớn, đây là điểm kết nối thêm trong việc nối cáp ngang giữa HDA và EDA. ZDA có chức năng như điểm gắn kết mềm dẻo khi cấu hình hoặc nơi đặt thiết bị tự do như mainframe hay loại máy chủ không sử dụng Phan Công Tình 13 Luận văn cao học ĐTVT 2007 - 2009 patch panel.
Chỉ cho phép một ZDA trong giới hạn chạy cáp theo chiều ngang với tối đa 288 kết nối. ZDA không có các kết nối chéo nhau hay thiết bị vận hành. Cáp đường trục (backbone) và cáp nằm ngang(horizontal cable): Trong TTDL, cáp dường trục kết nối giữa MDA, HDA và Entrance room, trong khi đó cáp nằm ngang kết nối giữa HDA, ZDA và EDA. Tùy chọn cáp đường trục có thể được lắp giữa các HDA để tạo mức dự phòng.
Mỗi vùng chức năng phải được bố trí như vậy nhằm hạn chế độ dài cáp đường trục và nằm ngang vượt quá mức tối đa. Phòng Telecom (Telecom room): Phòng này chứa thiết bị phục vụ cho nhu cầu thoại, video và dữ liệu nội bộ của TTDL để hỗ trợ các khu vực văn phòng và khu vực khác. Trung tâm vận hành (Operation center): Đây là khu vực giám sát TTDL, tùy thuộc vào qui mô TTDL, trung tâm vận hành có thể có nhiều nhân viên kỹ thuật giám sát mạng trên màn hình lớn và màn hình máy để bàn. Phòng máy tính (Computer room): là không gian được kiểm soát về môi trường và an ninh, nơi đây chứa thiết bị viễn thông, server và cáp.
Nó được chia thành các khu vực phân phối là các điểm kết nối cho hệ thống cáp. Tủ rack/tủ chứa thiết bị được đặt trên sàn giả. Khí làm mát và cáp (cáp điện và cáp dữ liệu) thông thường chạy dưới sàn. Hình ảnh mô phỏng một TTDL lớn được phân bổ các vùng như sau: Phan Công Tình 14 Luận văn cao học ĐTVT 2007 - 2009 Hình 1- 2: Mô hình bố trí khu vực TTDL loại lớn trong thực tế Trong đó: - A: Khu vực phân phối chính (MDA) - B: Khu vực phân phối theo chiều ngang (HDA) - C: Khu vực cho lưu trữ - J: Khu vực phân phối vùng (ZDA) - D: Phòng cơ điện - E: Phòng Telecom - F: Trung tâm vận hành - G: Phòng đầu vào (entrance room) - H: Khu vực phân phối thiết bị (EDA) - I: Computer room Phan Công Tình 15 Luận văn cao học ĐTVT 2007 - 2009 1.