Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh chuyển đổi số và phát triển công nghệ thông tin hiện nay, việc quản lý dữ liệu hiệu quả trở thành một thách thức lớn đối với các doanh nghiệp, đặc biệt là các tập đoàn lớn như VNPT. Theo ước tính, VNPT đang vận hành hơn 1.300 máy chủ cơ sở dữ liệu tại ba trung tâm dữ liệu chính ở Hà Nội, Đà Nẵng và TP. Hồ Chí Minh, với đa dạng các hệ quản trị như Oracle, MySQL, MsSQL và PostgreSQL. Việc quản lý phân tán này gây ra nhiều khó khăn trong giám sát, bảo mật và tối ưu hóa tài nguyên. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là xây dựng hệ cơ sở dữ liệu đám mây riêng (Private Cloud Database) cho VNPT, nhằm tập trung quản lý, nâng cao hiệu quả vận hành và đảm bảo an toàn dữ liệu. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2018-2019 tại các IDC của VNPT, với trọng tâm ứng dụng phần mềm Oracle Cloud Control 12c để triển khai và quản trị hệ thống. Ý nghĩa của đề tài thể hiện rõ qua việc cải thiện độ sẵn sàng hệ thống lên mức 99%, giảm thiểu chi phí vận hành và tăng cường khả năng mở rộng linh hoạt, đáp ứng nhu cầu phát triển dịch vụ CNTT trong tập đoàn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết trọng tâm: lý thuyết điện toán đám mây và lý thuyết quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ. Điện toán đám mây được định nghĩa theo IEEE là mô hình cung cấp dịch vụ công nghệ thông tin qua Internet với các mô hình dịch vụ chính gồm IaaS, PaaS và SaaS. Trong đó, mô hình đám mây riêng (Private Cloud) được lựa chọn nhằm đảm bảo tính bảo mật và kiểm soát dữ liệu tối đa cho tổ chức. Về quản trị cơ sở dữ liệu, Oracle Database 12c được nghiên cứu sâu với cấu trúc Container Database (CDB) và Plugin Database (PDB), cho phép quản lý đa tenant hiệu quả trên nền tảng đám mây. Các khái niệm chính bao gồm: cơ sở dữ liệu quan hệ, hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS), ảo hóa tài nguyên, và quản lý vòng đời dịch vụ (Lifecycle Management).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ thực trạng vận hành các IDC của VNPT, bao gồm số liệu về số lượng máy chủ, loại cơ sở dữ liệu, phiên bản phần mềm và các báo cáo giám sát hệ thống. Phương pháp chọn mẫu là khảo sát toàn bộ các máy chủ cơ sở dữ liệu tại ba IDC lớn, với tổng cộng khoảng 1.300 máy chủ. Phân tích dữ liệu sử dụng phương pháp mô tả và so sánh hiệu năng qua các chỉ số như độ sẵn sàng, thời gian phản hồi và chi phí vận hành. Quá trình nghiên cứu được thực hiện theo timeline gồm: khảo sát hiện trạng (tháng 1-3/2019), thiết kế hệ thống (tháng 4-6/2019), triển khai thử nghiệm (tháng 7-9/2019), đánh giá và hoàn thiện (tháng 10-12/2019). Phương pháp phân tích tập trung vào đánh giá hiệu quả quản trị tập trung qua Oracle Cloud Control 12c, so sánh với mô hình quản lý phân tán trước đó.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Hiện trạng hệ thống phân tán: VNPT đang vận hành hơn 1.300 máy chủ cơ sở dữ liệu tại ba IDC với tỷ lệ phân bổ Oracle chiếm khoảng 60%, MySQL 15%, MsSQL 5% và PostgreSQL 10%. Hệ thống phân tán gây khó khăn trong việc giám sát và quản lý tập trung, dẫn đến độ phức tạp tăng 25% so với mô hình tập trung.

  2. Độ sẵn sàng và hiệu năng: Các hệ thống hiện tại đạt độ sẵn sàng trung bình 99%, tuy nhiên việc giám sát thủ công và cấp phát tài nguyên thủ công làm tăng thời gian xử lý yêu cầu lên đến 48 giờ, ảnh hưởng đến hiệu quả vận hành.

  3. Ứng dụng Oracle Cloud Control 12c: Việc triển khai hệ thống cơ sở dữ liệu đám mây riêng sử dụng Oracle Cloud Control giúp tự động hóa quản lý tài nguyên, giám sát hiệu năng và phân bổ tài nguyên CPU, bộ nhớ, mạng và lưu trữ. Kết quả thực nghiệm cho thấy thời gian phản hồi yêu cầu giảm 60%, độ sẵn sàng hệ thống nâng lên 99,5%, đồng thời chi phí vận hành giảm khoảng 20%.

  4. Tính năng quản lý và bảo mật: Oracle Cloud Control cung cấp hơn mười loại quyền quản trị chi tiết, giúp phân quyền linh hoạt và tăng cường bảo mật dữ liệu. Tính năng tự động cập nhật bản vá và giám sát chủ động giúp giảm thiểu rủi ro bảo mật và nâng cao độ tin cậy hệ thống.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của các cải thiện trên là do mô hình đám mây riêng cho phép tập trung hóa quản lý, giảm thiểu sự phân tán và phức tạp trong vận hành. So với các nghiên cứu trong ngành, kết quả này phù hợp với xu hướng chuyển đổi số và ứng dụng DBaaS (Database-as-a-Service) đang được nhiều tập đoàn lớn áp dụng. Việc sử dụng Oracle Cloud Control 12c không chỉ giúp tự động hóa các tác vụ quản trị mà còn nâng cao khả năng dự báo và xử lý sự cố, từ đó cải thiện SLA lên mức 99,995% so với mức 99,95% của các dịch vụ tương tự trên thị trường. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh độ sẵn sàng và thời gian phản hồi trước và sau khi triển khai hệ thống đám mây riêng, cũng như bảng thống kê chi phí vận hành từng IDC.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Triển khai mở rộng hệ cơ sở dữ liệu đám mây riêng: Tập trung phát triển hệ thống Oracle Cloud Control tại tất cả các IDC của VNPT trong vòng 12 tháng tới nhằm nâng cao hiệu quả quản lý và bảo mật dữ liệu.

  2. Tự động hóa quy trình cấp phát và giám sát tài nguyên: Áp dụng chính sách tự động phân bổ tài nguyên dựa trên nhu cầu thực tế, giảm thời gian xử lý yêu cầu xuống dưới 4 giờ, do bộ phận CNTT tập đoàn thực hiện.

  3. Đào tạo và nâng cao năng lực quản trị viên: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về Oracle Cloud Control và quản trị đám mây cho đội ngũ quản trị viên trong 6 tháng, nhằm đảm bảo vận hành hiệu quả và an toàn.

  4. Xây dựng chính sách bảo mật và phân quyền chi tiết: Thiết lập các chính sách quản lý định danh và truy cập (IAM) chặt chẽ, áp dụng các quyền quản trị phù hợp với từng vai trò, đảm bảo an toàn dữ liệu trong toàn hệ thống.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Quản lý CNTT các tập đoàn viễn thông và doanh nghiệp lớn: Giúp hiểu rõ về mô hình quản lý cơ sở dữ liệu đám mây riêng, từ đó áp dụng để nâng cao hiệu quả vận hành và bảo mật.

  2. Chuyên viên quản trị hệ thống và cơ sở dữ liệu: Cung cấp kiến thức thực tiễn về triển khai Oracle Cloud Control 12c, kỹ thuật giám sát và tối ưu hóa hiệu năng hệ thống.

  3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành công nghệ thông tin: Là tài liệu tham khảo quý giá về ứng dụng điện toán đám mây trong quản lý dữ liệu doanh nghiệp, đồng thời cung cấp phương pháp nghiên cứu và phân tích hệ thống.

  4. Các nhà cung cấp giải pháp công nghệ và phần mềm: Giúp hiểu nhu cầu thực tế và các thách thức trong triển khai hệ thống đám mây riêng, từ đó phát triển sản phẩm phù hợp với thị trường Việt Nam.

Câu hỏi thường gặp

  1. Hệ cơ sở dữ liệu đám mây riêng là gì?
    Hệ cơ sở dữ liệu đám mây riêng là mô hình triển khai cơ sở dữ liệu trên nền tảng đám mây nhưng dành riêng cho một tổ chức, giúp kiểm soát dữ liệu và bảo mật tốt hơn so với đám mây công cộng. Ví dụ, VNPT sử dụng mô hình này để quản lý tập trung hơn 1.300 máy chủ cơ sở dữ liệu.

  2. Tại sao chọn Oracle Cloud Control 12c để quản lý?
    Oracle Cloud Control 12c cung cấp giải pháp quản lý toàn diện từ phần cứng đến phần mềm, hỗ trợ tự động hóa, giám sát hiệu năng và bảo mật nâng cao, giúp giảm chi phí vận hành và tăng độ tin cậy hệ thống.

  3. Làm thế nào để đảm bảo an toàn dữ liệu trên đám mây riêng?
    Bằng cách áp dụng các chính sách phân quyền chi tiết, quản lý định danh và truy cập (IAM), cùng với tính năng tự động cập nhật bản vá và giám sát chủ động của Oracle Cloud Control, dữ liệu được bảo vệ hiệu quả khỏi các mối đe dọa.

  4. Hệ thống đám mây riêng có thể mở rộng như thế nào?
    Hệ thống được thiết kế với khả năng mở rộng linh hoạt thông qua việc thêm các Plugin Database (PDB) trong Oracle 12c, cho phép tăng dung lượng và số lượng ứng dụng mà không ảnh hưởng đến hoạt động hiện tại.

  5. Chi phí vận hành hệ thống đám mây riêng so với truyền thống ra sao?
    Theo đánh giá, chi phí vận hành giảm khoảng 20% nhờ tự động hóa quản lý tài nguyên và giảm thiểu các tác vụ thủ công, đồng thời tăng hiệu quả sử dụng phần cứng và phần mềm.

Kết luận

  • Đề tài đã xây dựng thành công hệ cơ sở dữ liệu đám mây riêng cho VNPT dựa trên Oracle Cloud Control 12c, nâng cao hiệu quả quản lý và bảo mật dữ liệu.
  • Hệ thống mới giúp giảm thời gian phản hồi yêu cầu xuống 60%, tăng độ sẵn sàng lên 99,5%, đồng thời giảm chi phí vận hành khoảng 20%.
  • Nghiên cứu cung cấp phương pháp luận và quy trình triển khai chi tiết, phù hợp với các tổ chức có quy mô lớn và yêu cầu bảo mật cao.
  • Các bước tiếp theo bao gồm mở rộng triển khai tại các IDC còn lại, đào tạo nhân sự và hoàn thiện chính sách bảo mật.
  • Khuyến khích các tổ chức và chuyên gia CNTT tham khảo và áp dụng mô hình này để nâng cao năng lực quản trị dữ liệu trong kỷ nguyên số.

Hãy bắt đầu hành trình chuyển đổi số hiệu quả bằng việc áp dụng hệ cơ sở dữ liệu đám mây riêng ngay hôm nay!