Bạn không hiểu trung tâm dữ liệu? Lời giới thiệu thực sự thân thiện với người mới bắt đầu{0}}

Trung tâm dữ liệu (Trung tâm dữ liệu Internet, IDC) là một trong những cơ sở hạ tầng quan trọng nhất của xã hội kỹ thuật số hiện đại. Hầu hết tất cả dữ liệu trên Internet-cho dù đó là duyệt web, phát lại video, lưu trữ đám mây, điện toán trí tuệ nhân tạo hay giao dịch tài chính và kiểm soát hệ thống công nghiệp-cuối cùng đều hoàn tất quá trình tính toán, lưu trữ và chuyển tiếp trong trung tâm dữ liệu. Có thể nói, trung tâm dữ liệu đối với thế giới số cũng giống như nhà máy điện đối với hệ thống điện, nhà máy nước đối với hệ thống cấp nước của thành phố.

 

Số liệu thống kê cho thấy hiện tại, hơn 99% lưu lượng dữ liệu internet toàn cầu được xử lý và lên lịch bởi các trung tâm dữ liệu. Điều này có nghĩa là chừng nào Internet còn hoạt động thì trung tâm dữ liệu luôn ở trạng thái "không bao giờ{2}}ngắt hoạt động".

 

 

1. Giai đoạn đầu tiên: Kỷ nguyên máy tính lớn và phòng máy chủ

Vào những năm 1960, nhân loại đang ở kỷ nguyên của máy tính lớn. Máy tính có kích thước khổng lồ và tiêu thụ điện năng cực cao, đòi hỏi chúng phải được đặt trong các phòng máy chủ chuyên dụng có hệ thống nguồn và điều hòa không khí hỗ trợ. Những phòng máy chủ ban đầu này được gọi là "trang trại máy chủ", nguyên mẫu đầu tiên của trung tâm dữ liệu.

 

2. Giai đoạn thứ hai: Dịch vụ ảo hóa và lưu trữ

Vào cuối những năm 1990, công nghệ máy ảo đã trưởng thành. Một máy chủ vật lý có thể được phân chia thành nhiều máy chủ logic bằng phần mềm ảo hóa, cung cấp dịch vụ lưu trữ. Điều này đã tạo ra các mô hình kinh doanh như lưu trữ ảo và lưu trữ web, chuyển đổi trung tâm dữ liệu từ "cho thuê toàn bộ máy" sang "cho thuê phân vùng tài nguyên".

 

3. Giai đoạn thứ ba: Kỷ nguyên điện toán đám mây

Bước sang thế kỷ 21, khái niệm điện toán đám mây xuất hiện. Các trung tâm dữ liệu, thông qua công nghệ ảo hóa và container hóa, tổng hợp và quản lý các tài nguyên như CPU, bộ nhớ và bộ lưu trữ, phân bổ chúng cho người dùng theo yêu cầu. Do đó, các mô hình dịch vụ như IaaS, PaaS và SaaS đã được hình thành, nâng cấp các trung tâm dữ liệu từ “không gian phần cứng” thành “nền tảng dịch vụ và sức mạnh tính toán”.

 

 

1. Thiết bị máy chủ

Máy chủ là đơn vị tính toán cốt lõi của trung tâm dữ liệu, về cơ bản là các máy tính-hiệu suất cao, bao gồm CPU, bộ nhớ, bo mạch chủ, thiết bị lưu trữ, nguồn điện, v.v. Với sự phát triển về công nghệ, các kiểu dáng máy chủ đã trở nên chuẩn hóa hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho việc triển khai mật độ- cao trong giá đỡ.

 

2. Hệ thống giá đỡ và tủ

Máy chủ thường được cài đặt trong các giá đỡ được tiêu chuẩn hóa, chẳng hạn như giá đỡ 42U thông thường hoặc giá đỡ máy chủ 42U. Ở đây, “U” là đơn vị đo chiều cao, với 1U bằng 44,45 mm. Giá đỡ thường được gọi là giá đỡ máy chủ và cũng thường được gọi là tủ giá máy chủ, tủ giá hoặc tủ giá máy tính.

Hệ số hình thức của giá thay đổi tùy theo tình huống ứng dụng:

Trung tâm dữ liệu thường sử dụng giá đỡ dữ liệu,tủ dữ liệu, giá đỡ mạng, tủ mạng hoặc tủ liên lạc.

Các môi trường nhỏ hơn có thể sử dụng giá đỡ máy chủ-gắn tường hoặc giá đỡ mạng-gắn tường.

Các thông số kỹ thuật chung còn bao gồm giá đỡ treo tường 6U, tủ dữ liệu 6U, giá đỡ 9U, giá đỡ máy chủ 12U và giá đỡ 24U.

Môi trường triển khai tại nhà hoặc nhẹ cũng có thể sử dụng giá đỡ mạng gia đình hoặc giá đỡ máy tính.

Chiều rộng của giá thường là 600mm hoặc 800mm và độ sâu có thể kéo dài từ 600mm đến 1200mm, tùy thuộc vào chiều dài máy chủ.

 

3. Hệ thống lưu trữ

Trung tâm dữ liệu đảm nhận việc lưu trữ-lâu dài lượng dữ liệu khổng lồ. Phương tiện lưu trữ phổ thông bao gồm ổ cứng HDD (Ổ đĩa cứng) và SSD (Ổ đĩa thể rắn), đạt được độ tin cậy cao và thông lượng cao thông qua kiến ​​trúc lưu trữ phân tán.

 

4. Thiết bị mạng và truyền thông

Bộ chuyển mạch, bộ định tuyến và tường lửa tạo thành xương sống truyền thông của trung tâm dữ liệu. Với nhu cầu băng thông ngày càng tăng, cáp quang và mô-đun quang-tốc độ cao đang dần thay thế cáp đồng truyền thống, trở thành phương thức kết nối chủ đạo. Mô-đun quang-tốc độ cao đã trở thành một thành phần quan trọng trong chi phí xây dựng trung tâm dữ liệu.

 

 

Nguồn điện ổn định là điều kiện tiên quyết để trung tâm dữ liệu hoạt động. Các trung tâm dữ liệu thường sử dụng hệ thống phân phối và cung cấp điện đa cấp, bao gồm phân phối điện áp trung thế, phân phối điện áp thấp, nguồn cung cấp điện liên tục UPS và hệ thống phát điện dự phòng. Trong trường hợp mất điện lưới, UPS và hệ thống phát điện dự phòng đảm bảo hoạt động kinh doanh liên tục.
 

 

Hoạt động của máy chủ tạo ra một lượng nhiệt lớn; Hiệu suất tản nhiệt ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ thiết bị và mức tiêu thụ năng lượng.

 

Hệ thống-làm mát bằng không khí: Chủ yếu là các hệ thống cấp-ở giá và theo hàng-, rút ​​ngắn đường dẫn luồng khí và cải thiện hiệu quả làm mát.

 

Hệ thống làm mát bằng chất lỏng: Sử dụng chất làm lạnh dạng lỏng để loại bỏ nhiệt trực tiếp, mang lại lợi thế về mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn và tiếng ồn thấp hơn.

 

Với nhu cầu ngày càng tăng về điện toán công suất cao-, các giải pháp làm mát bằng chất lỏng được coi là hướng đi quan trọng cho các trung tâm dữ liệu mật độ-cao trong tương lai.

 

 

1. Quản lý môi trường và cơ sở hạ tầng

Hệ thống giám sát môi trường được sử dụng để giám sát-trạng thái thời gian thực của nguồn điện, nhiệt độ, độ ẩm, khói và ngâm nước, đồng thời đang dần phát triển theo hướng nền tảng DCIM (Quản lý cơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu) để đạt được sự quản lý thống nhất và tối ưu hóa hiệu quả năng lượng.

2. Hệ thống chữa cháy
Do thiết bị điện tử có giá trị-cao bên trong trung tâm dữ liệu nên hệ thống chữa cháy bằng khí-thường được sử dụng. Khí trơ được sử dụng để nhanh chóng giảm nồng độ oxy, đạt được hiệu quả ngăn chặn lửa-không phá hủy.

 

 

Các trung tâm dữ liệu mô-đun-tích hợp sẵn các hệ thống phân phối điện, làm mát, giá đỡ và phòng cháy chữa cháy, cho phép triển khai nhanh chóng như các khối xây dựng. Cách tiếp cận này rút ngắn đáng kể chu kỳ xây dựng, cải thiện tính linh hoạt và phù hợp với các tình huống có nhu cầu sức mạnh tính toán ngày càng tăng nhanh.

 

 

1. Dịch vụ Hosting cơ bản

Cung cấp cho người dùng không gian giá đỡ và tủ cũng như môi trường hoạt động ổn định; người dùng mang theo thiết bị máy chủ của riêng họ.

2. Dịch vụ mạng và băng thông

Cung cấp khả năng truy cập băng thông tốc độ cao, khả năng dự phòng nhiều đường truyền và tài nguyên IP để đảm bảo sự ổn định của mạng.

3. Sức mạnh tính toán mới và các dịch vụ thông minh

Bao gồm các tài nguyên điện toán đám mây, cho thuê sức mạnh điện toán GPU, nút điện toán biên, v.v., hỗ trợ AI, dữ liệu lớn và các kịch bản ứng dụng có độ trễ thấp.

 

 

Các trung tâm dữ liệu đã phát triển từ “phòng thiết bị” ban đầu thành cơ sở hạ tầng quan trọng hỗ trợ nền kinh tế kỹ thuật số. Được thúc đẩy bởi làn sóng nhu cầu năng lượng điện toán mới, các trung tâm dữ liệu liên tục phát triển theo hướng mật độ cao, mức tiêu thụ năng lượng thấp và trí thông minh. Hiểu cấu trúc và logic của trung tâm dữ liệu là điểm khởi đầu quan trọng để hiểu về điện toán đám mây, trí tuệ nhân tạo và xã hội kỹ thuật số trong tương lai.