Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh chuyển đổi số quốc gia, hạ tầng số băng rộng đóng vai trò then chốt trong việc phát triển Chính phủ điện tử và hướng tới Chính phủ số tại Việt Nam. Theo báo cáo của Bộ Thông tin và Truyền thông năm 2019, mạng Truyền số liệu chuyên dùng (TSLCD) đã kết nối đến 100% Bộ, ngành, tỉnh/thành phố, với tỷ lệ sẵn sàng kết nối lần lượt là 92,06% đối với tỉnh/thành phố và 71% đối với Bộ, ngành. Tuy nhiên, việc kết nối liên thông và chia sẻ dữ liệu giữa các Bộ, ngành, địa phương (BNĐP) vẫn còn nhiều khó khăn do sử dụng các hệ thống mạng riêng biệt, rời rạc và phân tán. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là xây dựng và đề xuất mô hình hạ tầng số băng rộng phù hợp, hiệu quả, phục vụ Chính phủ điện tử tại Việt Nam, đặc biệt tập trung tại Cục Bưu điện Trung ương. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2019-2020, với phạm vi khảo sát và đề xuất áp dụng cho các BNĐP trên toàn quốc. Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc nâng cao chất lượng kết nối, đảm bảo an toàn thông tin, đồng thời đáp ứng nhu cầu phát triển các dịch vụ công trực tuyến, góp phần thúc đẩy kinh tế số và xã hội số phát triển bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: lý thuyết về hạ tầng số và mô hình kiến trúc Chính phủ điện tử. Theo Liên minh Viễn thông quốc tế (ITU, 2019), hạ tầng số bao gồm phần cứng (mạng đường trục Internet, hạ tầng băng rộng cố định, mạng di động, vệ tinh truyền thông, thiết bị đầu cuối) và phần mềm (nền tảng, hệ điều hành, giao diện lập trình ứng dụng). Mô hình hạ tầng số của Ngân hàng Đầu tư Cơ sở hạ tầng Châu Á (AIIB, 2020) phân chia hạ tầng số thành phần cứng (kết nối, lưu trữ, xử lý) và phần mềm (thiết bị đầu cuối, dịch vụ ứng dụng). Ngoài ra, khung kiến trúc Chính phủ điện tử Việt Nam được áp dụng để phân tích các thành phần như người sử dụng, kênh giao tiếp, hạ tầng kỹ thuật, an toàn thông tin và nền tảng tích hợp chia sẻ dữ liệu. Các khái niệm chuyên ngành như Mạng Truyền số liệu chuyên dùng (TSLCD), Trung tâm dữ liệu (TTDL), điện toán đám mây (Cloud Computing), và an toàn thông tin (ATTT) được sử dụng xuyên suốt nghiên cứu.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp khảo sát thực trạng hạ tầng kỹ thuật CNTT tại các Bộ, ngành, địa phương dựa trên số liệu báo cáo Chính phủ điện tử Quý IV/2019 của Bộ TT&TT. Cỡ mẫu bao gồm 22 Bộ, cơ quan ngang Bộ, 6 cơ quan thuộc Chính phủ và 63 tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương. Phương pháp chọn mẫu là chọn mẫu toàn bộ các đơn vị có liên quan để đảm bảo tính đại diện. Phân tích dữ liệu được thực hiện bằng phương pháp thống kê mô tả, so sánh tỷ lệ phần trăm và đánh giá chỉ số hạ tầng kỹ thuật CNTT qua các năm 2017-2018. Ngoài ra, nghiên cứu áp dụng phương pháp phân tích mô hình kết nối mạng hiện tại và đề xuất mô hình mục tiêu dựa trên các tiêu chuẩn kỹ thuật, quy định pháp lý và lộ trình chuyển đổi công nghệ (IPv6, SDN). Timeline nghiên cứu kéo dài từ năm 2019 đến 2020, tập trung vào khảo sát, phân tích, đề xuất và thử nghiệm mô hình tại Cục Bưu điện Trung ương.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật CNTT: Tỷ lệ các cơ quan nhà nước kết nối mạng diện rộng (WAN) đạt khoảng 95% đối với Bộ, ngành và 90,4% đối với tỉnh, thành phố. Tuy nhiên, chỉ có khoảng 54,55% Bộ, ngành có trung tâm dữ liệu dự phòng, thấp hơn nhiều so với tỷ lệ có trung tâm dữ liệu chính (86,36%). Tỷ lệ triển khai mô hình điện toán đám mây đạt 72,73% ở Bộ, ngành và 63,49% ở địa phương.

  2. Chất lượng hạ tầng CNTT phân nhóm rõ rệt: Các Bộ, cơ quan ngang Bộ được phân thành ba nhóm theo chỉ số hạ tầng kỹ thuật CNTT: nhóm tốt (>0,8) gồm 2 Bộ, nhóm khá (0,65-0,8) gồm 12 Bộ, nhóm trung bình (<0,65) gồm 5 Bộ. Tương tự, các cơ quan thuộc Chính phủ và các tỉnh, thành phố cũng phân bố không đồng đều, với nhiều đơn vị còn ở mức trung bình hoặc thấp.

  3. Mạng TSLCD và các mô hình kết nối: Mạng TSLCD cấp I đã kết nối đến tất cả các cơ quan cấp Trung ương và 63 tỉnh, thành phố, sử dụng công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức (IP/MPLS) với băng thông được nâng cấp, đảm bảo lưu lượng truyền tải không vượt quá 50%. Các mô hình kết nối mạng LAN, WAN và trung tâm dữ liệu được phân chia rõ ràng giữa phân vùng chuyên dùng và công cộng, đảm bảo an toàn và hiệu quả truyền tải.

  4. An toàn thông tin và quy hoạch địa chỉ IP: Mạng TSLCD đã đăng ký cấp độ 5 an toàn thông tin, triển khai các biện pháp bảo mật như DNSSEC và chuyển đổi IPv6. Quy hoạch địa chỉ IP sử dụng cả IPv4 và IPv6 với số hiệu mạng ASN độc lập, đảm bảo khả năng mở rộng và kết nối đa hướng (multi-home) với các ISP và VNIX.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của sự phân hóa chất lượng hạ tầng CNTT giữa các Bộ, ngành và địa phương xuất phát từ sự khác biệt về nguồn lực đầu tư, trình độ quản lý và mức độ ưu tiên phát triển CNTT. So với các nghiên cứu trong khu vực, Việt Nam đã có bước tiến đáng kể trong việc xây dựng mạng TSLCD và triển khai điện toán đám mây, tuy nhiên vẫn còn tồn tại hạn chế về dự phòng trung tâm dữ liệu và đồng bộ hạ tầng. Việc áp dụng công nghệ chuyển mạch nhãn đa giao thức và kiến trúc SDN trong lộ trình nâng cấp mạng TSLCD là phù hợp với xu hướng quốc tế, giúp tăng tính linh hoạt và khả năng quản lý mạng. Các biện pháp an toàn thông tin được triển khai đồng bộ, đặc biệt là cấp độ 5 an toàn thông tin và DNSSEC, góp phần bảo vệ hệ thống khỏi các nguy cơ tấn công mạng. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân bố chỉ số hạ tầng kỹ thuật CNTT theo nhóm đơn vị, bảng tổng hợp tỷ lệ kết nối WAN và trung tâm dữ liệu, cũng như sơ đồ mô hình kết nối mạng TSLCD và các phân vùng mạng LAN, WAN.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường đầu tư và nâng cấp trung tâm dữ liệu dự phòng: Đề nghị các Bộ, ngành và địa phương ưu tiên xây dựng và nâng cấp trung tâm dữ liệu dự phòng đạt tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9250:2012, nhằm đảm bảo tính liên tục và ổn định của hệ thống CNTT. Thời gian thực hiện trong giai đoạn 2021-2023, chủ thể là các cơ quan quản lý CNTT và đơn vị đầu tư hạ tầng.

  2. Triển khai đồng bộ chuyển đổi IPv6 và kiến trúc SDN: Đẩy mạnh áp dụng IPv6 và công nghệ định nghĩa mạng bằng phần mềm (SDN) trên toàn mạng TSLCD để tăng khả năng mở rộng, bảo mật và quản lý mạng hiệu quả. Lộ trình từ 2021 đến 2025, do Bộ TT&TT phối hợp với các doanh nghiệp viễn thông thực hiện.

  3. Xây dựng hệ thống giám sát an toàn thông tin toàn diện: Phát triển hệ thống giám sát, cảnh báo an toàn thông tin theo thời gian thực, bao gồm thu thập, phân tích dữ liệu và cảnh báo sớm các sự cố mạng. Thời gian triển khai 2021-2024, do các đơn vị an ninh mạng và quản lý CNTT chủ trì.

  4. Hoàn thiện khung pháp lý và chính sách quản lý hạ tầng số: Bổ sung, hoàn thiện các văn bản pháp luật liên quan đến quản lý, vận hành, kết nối và bảo đảm an toàn thông tin trên mạng TSLCD, đặc biệt là các quy định về bảo vệ dữ liệu cá nhân và an toàn mạng. Thời gian thực hiện 2021-2022, do các cơ quan lập pháp và Bộ TT&TT phối hợp.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý nhà nước về CNTT và viễn thông: Giúp hoạch định chính sách, quy hoạch hạ tầng số và xây dựng khung pháp lý phù hợp với thực tiễn và xu hướng công nghệ mới.

  2. Các Bộ, ngành và địa phương: Hỗ trợ đánh giá hiện trạng hạ tầng CNTT, lên kế hoạch đầu tư, nâng cấp và triển khai các mô hình kết nối mạng hiệu quả, an toàn.

  3. Doanh nghiệp viễn thông và công nghệ: Cung cấp cơ sở để phát triển dịch vụ, giải pháp hạ tầng số, đồng thời phối hợp triển khai các mô hình mạng TSLCD và dịch vụ điện toán đám mây.

  4. Các nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành viễn thông, CNTT: Là tài liệu tham khảo chuyên sâu về kiến trúc hạ tầng số, mô hình kết nối mạng và an toàn thông tin trong Chính phủ điện tử tại Việt Nam.

Câu hỏi thường gặp

  1. Hạ tầng số băng rộng phục vụ Chính phủ điện tử là gì?
    Hạ tầng số băng rộng là hệ thống phần cứng và phần mềm cho phép kết nối, lưu trữ, xử lý và trao đổi dữ liệu giữa các cơ quan nhà nước, phục vụ các dịch vụ Chính phủ điện tử. Ví dụ như mạng TSLCD, trung tâm dữ liệu, điện toán đám mây.

  2. Tại sao cần chuyển đổi IPv6 trong hạ tầng mạng Chính phủ điện tử?
    IPv6 cung cấp không gian địa chỉ rộng lớn, hỗ trợ kết nối đa hướng và bảo mật tốt hơn so với IPv4, giúp đáp ứng nhu cầu phát triển các thiết bị IoT và dịch vụ số trong tương lai.

  3. Mạng TSLCD có vai trò gì trong kết nối các Bộ, ngành, địa phương?
    Mạng TSLCD là mạng truyền số liệu chuyên dùng, đảm bảo kết nối an toàn, riêng biệt và ổn định giữa các cơ quan nhà nước, giúp đồng bộ dữ liệu và triển khai dịch vụ công trực tuyến hiệu quả.

  4. Các biện pháp an toàn thông tin được áp dụng như thế nào?
    Bao gồm cấp độ 5 an toàn thông tin, triển khai DNSSEC để bảo vệ tên miền, hệ thống giám sát và cảnh báo sớm các sự cố mạng, đảm bảo tính bí mật, toàn vẹn và sẵn sàng của dữ liệu.

  5. Làm thế nào để nâng cao chất lượng hạ tầng CNTT tại các địa phương?
    Cần tăng cường đầu tư trung tâm dữ liệu dự phòng, áp dụng công nghệ mới như SDN, xây dựng hệ thống giám sát an toàn thông tin và hoàn thiện khung pháp lý quản lý hạ tầng số.

Kết luận

  • Hạ tầng số băng rộng là nền tảng thiết yếu cho phát triển Chính phủ điện tử và hướng tới Chính phủ số tại Việt Nam.
  • Mạng TSLCD đã kết nối toàn bộ các Bộ, ngành, địa phương nhưng còn tồn tại hạn chế về dự phòng và đồng bộ hạ tầng.
  • Việc áp dụng công nghệ IPv6, SDN và các giải pháp an toàn thông tin nâng cao là cần thiết để đáp ứng yêu cầu phát triển trong giai đoạn 2021-2025.
  • Đề xuất mô hình hạ tầng số băng rộng phù hợp với điều kiện Việt Nam, tập trung tại Cục Bưu điện Trung ương, có thể làm mẫu triển khai cho các đơn vị khác.
  • Các bước tiếp theo bao gồm triển khai thực nghiệm mô hình, hoàn thiện khung pháp lý và nâng cao năng lực quản lý, vận hành hạ tầng số.

Hành động ngay hôm nay để góp phần xây dựng hạ tầng số vững chắc, thúc đẩy chuyển đổi số quốc gia thành công.