Trung tâm dữ liệu là gì?

Trung tâm dữ liệu là một vị trí vật lý lưu trữ máy tính và các thiết bị phần cứng liên quan của chúng. Nó chứa cơ sở hạ tầng máy tính mà các hệ thống CNTT yêu cầu, chẳng hạn như máy chủ, ổ đĩa lưu trữ dữ liệu và thiết bị mạng. Đây là cơ sở vật lý lưu trữ dữ liệu kỹ thuật số của bất kỳ công ty nào.

Tại sao trung tâm dữ liệu lại quan trọng?

Mọi doanh nghiệp cần thiết bị điện toán để chạy các ứng dụng web, cung cấp dịch vụ cho khách hàng, bán sản phẩm hoặc chạy các ứng dụng nội bộ cho tài khoản, nhân sự và quản lý hoạt động. Khi doanh nghiệp phát triển và hoạt động CNTT tăng lên, quy mô và số lượng thiết bị cần thiết cũng tăng theo cấp số nhân. Rất khó để bảo trì thiết bị được phân bổ ở nhiều chi nhánh và địa điểm. Thay vào đó, các công ty sử dụng trung tâm dữ liệu để đưa thiết bị của họ đến vị trí trung tâm và quản lý một cách tiết kiệm chi phí. Thay vì giữ tại chỗ, họ cũng có thể sử dụng các trung tâm dữ liệu của bên thứ ba.

Trung tâm dữ liệu mang lại một số lợi ích như sau: 

  • Nguồn điện dự phòng để quản lý tình trạng mất điện
  • Sao chép dữ liệu trên một số máy để phục hồi sau thảm họa
  • Các cơ sở được kiểm soát nhiệt độ để tăng tuổi thọ của thiết bị
  • Dễ dàng triển khai các biện pháp bảo mật để tuân thủ luật dữ liệu 

Trung tâm dữ liệu hiện đại đã phát triển như thế nào?

Trung tâm dữ liệu lần đầu tiên xuất hiện vào đầu những năm 1940, khi phần cứng máy tính quá phức tạp để vận hành và bảo trì. Hệ thống máy tính ban đầu đòi hỏi nhiều thành phần lớn mà người vận hành phải kết nối với nhiều cáp. Chúng cũng tiêu thụ một lượng lớn điện và cần làm mát để tránh quá nóng. Để quản lý các máy tính này, được gọi là máy tính lớn, các công ty thường đặt tất cả phần cứng trong một phòng duy nhất, được gọi là trung tâm dữ liệu. Mỗi công ty đều đầu tư và bảo trì cơ sở trung tâm dữ liệu của riêng mình.

Theo thời gian, những đổi mới trong công nghệ phần cứng đã giảm yêu cầu về kích cỡ và điện năng của máy tính. Tuy nhiên, cùng với đó, các hệ thống CNTT trở nên phức tạp hơn, chẳng hạn như: 

  • Lượng dữ liệu do các công ty tạo ra và lưu trữ tăng lên theo cấp số nhân.
  • Công nghệ ảo hóa tách phần mềm khỏi phần cứng cơ sở.
  • Những đổi mới về kết nối mạng giúp chạy các ứng dụng trên phần cứng từ xa.

Trung tâm dữ liệu hiện đại

Thiết kế trung tâm dữ liệu hiện đại đã phát triển để quản lý tốt hơn sự phức tạp của CNTT. Các công ty đã sử dụng trung tâm dữ liệu để lưu trữ cơ sở hạ tầng vật lý ở một vị trí trung tâm mà họ có thể truy cập từ mọi nơi. Với sự xuất hiện của điện toán đám mây, các công ty bên thứ ba quản lý và duy trì trung tâm dữ liệu đồng thời cung cấp cơ sở hạ tầng như một dịch vụ cho các tổ chức khác. Là nhà cung cấp dịch vụ đám mây hàng đầu thế giới, AWS đã tạo ra trung tâm dữ liệu đám mây sáng tạo trên toàn cầu.

Bên trong một trung tâm dữ liệu có gì?

Hầu hết cơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu doanh nghiệp chia thành ba hạng mục chính:

  • Điện toán
  • Lưu trữ
  • Mạng

Ngoài ra, thiết bị trung tâm dữ liệu bao gồm cơ sở hạ tầng hỗ trợ như hệ thống điện, giúp thiết bị chính hoạt động hiệu quả.

Cơ sở hạ tầng điện toán

Tài nguyên điện toán bao gồm một số loại máy chủ có bộ nhớ trong, năng lực xử lý và các thông số kỹ thuật khác đa dạng. Sau đây là một vài ví dụ chúng tôi đưa ra.

Máy chủ tủ mạng

Máy chủ tủ mạng có thiết kế phẳng, hình chữ nhật và bạn có thể xếp máy chủ vào tủ mạng hoặc kệ trong tủ máy chủ. Tủ có các tính năng đặc biệt như cửa lưới, kệ trượt và không gian cho các tài nguyên khác của trung tâm dữ liệu như cáp và quạt.

Máy chủ phiến

Máy chủ phiến là một thiết bị mô-đun và bạn có thể xếp nhiều máy chủ trong một khu vực nhỏ hơn. Bản thân máy chủ khá mỏng và thường chỉ có bộ nhớ, CPU, bộ điều khiển mạng tích hợp và một số ổ lưu trữ tích hợp. Bạn có thể trượt nhiều máy chủ vào một đơn vị lưu trữ được gọi là khung. Khung tạo điều kiện thuận lợi cho bất kỳ thành phần bổ sung nào mà các máy chủ bên trong nó yêu cầu. Máy chủ phiến chiếm ít không gian hơn máy chủ tủ mạng và cung cấp tốc độ xử lý cao hơn, hệ thống dây ít và tiêu thụ điện năng thấp hơn.

Cơ sở hạ tầng lưu trữ

Sau đây là hai loại hệ thống lưu trữ trung tâm dữ liệu.

Thiết bị lưu trữ khối dữ liệu 

Các thiết bị lưu trữ khối dữ liệu như ổ cứng và ổ đĩa thể rắn lưu trữ dữ liệu theo khối và cung cấp nhiều terabyte dung lượng dữ liệu. Mạng khu vực lưu trữ (SAN) là các đơn vị lưu trữ chứa một số ổ đĩa bên trong và hoạt động như các hệ thống lưu trữ khối dữ liệu lớn. 

Thiết bị lưu trữ tệp

Các thiết bị lưu trữ tệp, chẳng hạn như thiết bị lưu trữ gắn vào mạng (NAS) có thể lưu trữ một lượng lớn tệp. Bạn có thể sử dụng chúng để tạo kho lưu trữ hình ảnh và video.

Cơ sở hạ tầng mạng

Một số lượng lớn các thiết bị kết nối mạng, như cáp, bộ chuyển mạch, bộ định tuyến và tường lửa kết nối các thành phần khác của trung tâm dữ liệu với nhau và với các vị trí của người dùng cuối. Chúng cung cấp khả năng di chuyển và kết nối dữ liệu trơn tru trên toàn hệ thống.

Cơ sở hạ tầng hỗ trợ

Trung tâm dữ liệu cũng chứa các thành phần sau:

  • Hệ thống nguồn phụ
  • Bộ nguồn cấp điện liên tục (UPS)
  • Máy phát điện dự phòng
  • Thiết bị thông gió và làm mát
  • Hệ thống chữa cháy
  • Hệ thống xây dựng bảo mật 

Các thành phần trung tâm dữ liệu này hỗ trợ thiết bị chính để bạn có thể sử dụng các cơ sở trung tâm dữ liệu mà không bị gián đoạn.

Thiết kế trung tâm dữ liệu có những tiêu chuẩn nào?

Khi các trung tâm dữ liệu tăng về quy mô và độ phức tạp và bắt đầu lưu trữ thông tin nhạy cảm và quan trọng, chính phủ và các tổ chức khác đã đặt ra các quy định đối với chúng. Hiệp hội Ngành Viễn thông (TIA) đã thiết lập bốn cấp độ hoặc tiêu chuẩn chứa tất cả các khía cạnh của thiết kế trung tâm dữ liệu, bao gồm:

  • Kiến trúc và cấu trúc liên kết
  • Thiết kế môi trường
  • Hệ thống điện và làm mát và phân bổ
  • Hệ thống cáp, đường dẫn và dự phòng
  • An toàn và bảo mật vật lý

Tương tự, Uptime Institute đã thiết lập bốn bậc để so sánh khách quan hiệu suất của cơ sở và đồng nhất các khoản đầu tư cơ sở hạ tầng với mục tiêu kinh doanh. Chúng tôi liệt kê bốn bậc trung tâm dữ liệu dưới đây. 

Bậc I

Trung tâm dữ liệu Bậc I là cấp độ công suất cơ bản để hỗ trợ các hệ thống CNTT trong một văn phòng và hơn thế nữa. Một số yêu cầu đối với cơ sở Bậc I bao gồm:

  • Bộ nguồn cấp điện liên tục (UPS) khi mất điện và nhu cầu tăng đột biến
  • Một khu vực vật lý cho các hệ thống CNTT
  • Thiết bị làm mát chuyên dụng chạy 24/7
  • Một máy phát điện dự phòng

Bậc I bảo vệ khỏi sự gián đoạn dịch vụ do lỗi của con người nhưng không chống lại lỗi hoặc sự cố bất ngờ. Bạn cũng có thể phải chịu thời gian ngừng hoạt động hàng năm là 29 giờ trong các trung tâm dữ liệu Bậc I.

Bậc II

Cơ sở bậc II cung cấp các bộ phận làm mát bổ sung để bảo trì tốt hơn và an toàn trước sự cố gián đoạn. Ví dụ: các trung tâm dữ liệu này phải có những trang thiết bị sau đây:

  • Máy phát điện
  • Máy phát sinh ra nguồn lạnh
  • Bộ làm mát
  • Máy bơm

Mặc dù bạn có thể loại bỏ các thành phần khỏi trung tâm dữ liệu Bậc II mà không cần tắt chúng, nhưng các lỗi bất ngờ có thể ảnh hưởng đến hệ thống. Bạn có thể phải chịu thời gian ngừng hoạt động hàng năm là 22 giờ từ trung tâm dữ liệu Bậc II.

Bậc III

Trung tâm dữ liệu bậc III cung cấp khả năng dự phòng dữ liệu lớn hơn và bạn có thể bảo trì hoặc thay thế thiết bị mà không cần tắt hệ thống. Chúng cũng triển khai dự phòng trên các hệ thống hỗ trợ như nguồn điện và bộ làm mát để đảm bảo thời gian ngừng hoạt động hàng năm chỉ 1,6 giờ.

Bậc IV

Trung tâm dữ liệu bậc IV chứa một số hệ thống được cách ly về mặt vật lý để tránh sự gián đoạn từ các sự kiện theo kế hoạch và ngoài kế hoạch. Chúng hoàn toàn có khả năng chịu lỗi với các hệ thống dự phòng đầy đủ và có thể đảm bảo thời gian ngừng hoạt động chỉ 26 phút mỗi năm.

Dịch vụ trung tâm dữ liệu có những loại nào?

Bạn có thể chọn từ nhiều loại dịch vụ trung tâm dữ liệu, tùy thuộc vào yêu cầu của bạn.

Trung tâm dữ liệu tại chỗ

Trung tâm dữ liệu tại chỗ là các trung tâm dữ liệu thuộc sở hữu hoàn toàn của công ty để lưu trữ dữ liệu nhạy cảm và các ứng dụng quan trọng cho công ty đó. Bạn thiết lập trung tâm dữ liệu, quản lý các hoạt động liên tục, mua và bảo trì thiết bị.

Lợi ích: Trung tâm dữ liệu doanh nghiệp có thể bảo mật tốt hơn vì bạn quản lý rủi ro trong nội bộ. Bạn có thể tùy chỉnh trung tâm dữ liệu để đáp ứng yêu cầu của mình.

Hạn chế: Tốn kém trong việc thiết lập trung tâm dữ liệu của riêng bạn và quản lý chi phí vận hành và bố trí nhân sự liên tục. Bạn cũng cần nhiều trung tâm dữ liệu vì chỉ một trung tâm dữ liệu có thể trở thành điểm lỗi chí mạng đơn lẻ có rủi ro cao.

Trung tâm dữ liệu nơi cho thuê chỗ đặt máy chủ

Cơ sở cho thuê chỗ đặt máy chủ là các cơ sở trung tâm dữ liệu lớn mà bạn có thể thuê không gian để lưu trữ máy chủ, tủ mạng và phần cứng điện toán khác của mình. Trung tâm nơi cho thuê chỗ đặt máy chủ thường cung cấp cơ sở hạ tầng bảo mật và hỗ trợ như làm mát và băng thông mạng.

Lợi ích: Các cơ sở cho thuê chỗ đặt máy chủ giúp giảm chi phí bảo trì liên tục và cung cấp chi phí cố định hàng tháng để lưu trữ phần cứng của bạn. Bạn cũng có thể phân bổ phần cứng theo vị trí địa lý để giảm thiểu độ trễ và gần hơn với người dùng cuối của mình.  

Hạn chế: Việc tìm nguồn cung cấp các cơ sở cho thuê chỗ đặt máy chủ trên toàn cầu và ở các khu vực địa lý khác nhau mà bạn nhắm mục tiêu có thể là một thách thức. Chi phí cũng có thể tăng lên nhanh chóng khi bạn mở rộng.

Trung tâm dữ liệu đám mây

Trong một trung tâm dữ liệu đám mây, bạn có thể thuê cả không gian và cơ sở hạ tầng. Các nhà cung cấp dịch vụ đám mây duy trì các trung tâm dữ liệu lớn với đầy đủ tính bảo mật và tuân thủ. Bạn có thể truy cập cơ sở hạ tầng này bằng các dịch vụ khác nhau, giúp bạn linh hoạt hơn trong việc sử dụng và thanh toán.

Lợi ích: Trung tâm dữ liệu đám mây giúp giảm cả chi phí đầu tư phần cứng và chi phí bảo trì liên tục bất kỳ cơ sở hạ tầng nào. Trung tâm dữ liệu đám mây mang lại sự linh hoạt hơn về các tùy chọn sử dụng, chia sẻ tài nguyên, tính sẵn sàng và dự phòng.

AWS quản lý các trung tâm dữ liệu của mình như thế nào?

AWS có khái niệm về Khu vực, đây là các vị trí vật lý trên khắp thế giới nơi chúng tôi phân cụm các trung tâm dữ liệu. Chúng tôi gọi mỗi nhóm trung tâm dữ liệu logic là một Vùng sẵn sàng (AZ). Mỗi Khu vực AWS bao gồm nhiều AZ riêng lẻ, cách ly và tách biệt về mặt vật lý trong một khu vực địa lý. Mỗi AZ bao gồm một hoặc nhiều trung tâm dữ liệu vật lý và chúng tôi thiết kế mỗi AZ hoàn toàn tách biệt với các AZ khác về vị trí, nguồn điện và nguồn cấp nước.

Không giống như các nhà cung cấp dịch vụ đám mây khác thường xác định một khu vực là trung tâm dữ liệu đơn lẻ, thiết kế nhiều AZ của mỗi Khu vực AWS mang lại lợi thế bổ sung cho khách hàng, chẳng hạn như độ tin cậy, khả năng điều chỉnh quy mô và độ trễ thấp nhất có thể. Ví dụ:

  • AZ cho phép phân vùng các ứng dụng để có độ sẵn sàng cao. Nếu một ứng dụng được phân vùng trên các AZ, các công ty sẽ được cô lập và bảo vệ tốt hơn khỏi các vấn đề như mất điện, sét đánh, lốc xoáy, động đất và nhiều thảm họa khác.
  • Các AZ trong Khu vực AWS được kết nối với mạng băng thông cao, độ trễ thấp, dự phòng trên mức đầy đủ, sử dụng hệ thống cáp sợi metro chuyên dụng, cung cấp kết nối mạng thông lượng cao, độ trễ thấp giữa các AZ.
  • Lưu lượng truy cập giữa các AZ đều được mã hóa. Hiệu suất mạng đủ để thực hiện sao chép đồng bộ giữa các AZ.

Ngoài ra, AWS cung cấp khả năng bảo mật trung tâm dữ liệu theo bốn lớp hoặc cấp độ. 

Lớp vành đai

Các biện pháp Bảo mật vành đai cung cấp khả năng kiểm soát truy cập của thiết bị vật lý thông qua:

  • Nhân viên bảo vệ
  • Hàng rào
  • Camera bảo mật
  • Công nghệ phát hiện xâm nhập
  • Kiểm soát và giám sát lối ra vào

Lớp cơ sở hạ tầng

Bảo mật lớp cơ sở hạ tầng bảo vệ thiết bị khỏi bị hư hỏng và quá nóng. Bao gồm các biện pháp như:

  • Hệ thống làm mát và thiết bị chữa cháy đẳng cấp thế giới
  • Thiết bị điện dự phòng
  • Bảo trì và chẩn đoán máy định kỳ
  • Dự phòng nước, điện, viễn thông và kết nối internet 

Lớp dữ liệu

Bảo mật lớp dữ liệu bảo vệ dữ liệu khỏi bị mất và truy cập trái phép. Các biện pháp điển hình trong lớp này bao gồm:

  • Hệ thống phát hiện mối đe dọa và xâm nhập điện tử trong trung tâm dữ liệu
  • Thiết bị kiểm soát điện tử tại các điểm truy cập vào phòng máy chủ
  • Kiểm tra bên ngoài hơn 2.600 yêu cầu trong suốt cả năm 

Lớp môi trường

Lớp môi trường dành riêng cho các biện pháp kiểm soát môi trường hỗ trợ tính bền vững. Một số biện pháp bao gồm: 

  • Cảm biến và thiết bị ứng phó tự động phát hiện lũ lụt, hỏa hoạn và các thảm họa thiên nhiên khác
  • Hướng dẫn quy trình hoạt động nêu cách tránh và giảm bớt gián đoạn do thảm họa thiên nhiên

100% năng lượng tái tạo và tính kinh tế môi trường theo quy mô

Đám mây lai AWS có các dịch vụ nào?

Các dịch vụ của Đám mây lai AWS mang đến trải nghiệm AWS nhất quán trên cả trung tâm dữ liệu tại chỗ và đám mây. Bạn có thể lựa chọn từ một tập hợp đa dạng nhất các dịch vụ về điện toán, kết nối mạng, lưu trữ, bảo mật, danh tính, tích hợp dữ liệu, quản lý, giám sát và vận hành để xây dựng kiến trúc lai đáp ứng những yêu cầu và trường hợp sử dụng cụ thể của bạn. Ví dụ: bạn có thể quyết định sử dụng các dịch vụ này:

  • AWS Outposts là một dịch vụ được quản lý hoàn toàn, cung cấp cùng cơ sở hạ tầng, dịch vụ và công cụ AWS cho hầu hết mọi trung tâm dữ liệu, không gian chung hoặc cơ sở tại chỗ để có trải nghiệm kết hợp nhất quán.
  • AWS Direct Connect cải thiện hiệu năng bằng cách kết nối trực tiếp mạng của bạn với AWS và bỏ qua mạng Internet công cộng. Các kết nối này được thực hiện tại hơn 100 địa điểm trên toàn thế giới, với tốc độ bắt đầu từ 50 Mbps và tăng quy mô lên đến 100 Gbps.
  • Các thiết bị của AWS Snow Family thu thập và xử lý dữ liệu giữa biên và AWS để các ứng dụng của bạn chạy ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt nhất.
  • AWS Wavelength nhúng các dịch vụ điện toán và lưu trữ của AWS tại biên của mạng 5G để thời gian phản hồi của ứng dụng nhanh hơn.

Bắt đầu với cơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu đẳng cấp thế giới bằng cách tạo tài khoản AWS miễn phí ngay hôm nay.

Các bước tiếp theo để sử dụng Trung tâm dữ liệu AWS

Tham khảo các tài nguyên bổ sung liên quan đến sản phẩm
Tìm hiểu thêm về Trung tâm dữ liệu AWS 
Đăng ký tài khoản miễn phí

Nhận ngay quyền sử dụng Bậc miễn phí của AWS.

Đăng ký 
Bắt đầu xây dựng trong bảng điều khiển

Bắt đầu xây dựng trong bảng điều khiển quản lý AWS.

Đăng nhập