Tương lai của hệ thống tủ chứa thiết bị trong TTDLThứ sáu, 26 Tháng 4 2013 15:20

Hệ thống tủ chứa thiết bị CNTT (tủ rack) đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việcnâng cao hiệu suất hoạt động của các trung tâm dữ liệu (TTDL) hiện đại ngày nay.

Hiệu suất hoạt động của TTDL ngày càng được đòi hỏi cao hơn do sự gia tăng độtbiến nhu cầu lưu trữ và truyền dẫn thông tin trực tuyến. Nếu như trước đây, hầu hếtthông tin được lưu trữ dưới dạng văn bản thì đến hiện tại, dữ liệu truyền thông đaphương tiện như hình ảnh, video… đã có mặt trong hầu hết mọi ứng dụng: website,truyền hình theo yêu cầu, video call hay các ứng dụng trực tuyến trên máy tínhbảng, điện thoại thông minh... Sự phát triển công nghệ với tốc độ cao đòi hỏi yêucầu rất lớn đối với khả năng lưu trữ, băng thông, và khả năng xử lý của TTDL.

Tuy nhiên, vấn đề đặt ra hiện tại không chỉ là việc xây dựng thêm nhiều TTDL đểđáp ứng nhu cầu, mà còn phải tối ưu hóa hiệu suất sử dụng các TTDL hiện có, nhấtlà ở hạ tầng vật lý. Trên thực tế, nhu cầu này đã dẫn đến xu hướng thay thế dầnnhững server kích thước lớn bằng các loại server 1U, hay thậm chí là các loại bladeserver cao cấp, giúp gia tăng mật độ thiết bị trên từng tủ. Tất nhiên, những thay đổitrên đều hướng tới mục tiêu chung của doanh nghiệp: giảm thiểu chi phí đầu tư/vậnhành, tối đa hóa tỷ lệ hoàn vốn (ROI- Return on Investment), doanh thu và tốc độphát triển của TTDL.

Lãng phí điện năng Xét về tổng thể, gần như mọi sự phát triển về công nghệ trong TTDL đều liên quanđến điện năng. Hơn một thập kỷ trước, lượng điện năng lãng phí trong TTDL là vôcùng nhỏ. Không có vấn đề lớn nào phát sinh, các luồng không khí được lưu thôngdễ dàng bên trong tủ giúp thiết bị được tản nhiệt hiệu quả.

Hiện tại, việc lắp đặt một lượng lớn thiết bị mật độ cao vào hệ thống tủ rack khiếnnhiệt lượng bên trong tủ tăng lên rất cao (từ dưới 1kW đến 2-5kW mỗi tủ, và 20kW

1 / 5

Tương lai của hệ thống tủ chứa thiết bị trong TTDLThứ sáu, 26 Tháng 4 2013 15:20

hay thậm chí 30kW đối với các tủ chứa thiết bị mật độ cao).Thực tế này kéo theo sự ra đời và phát triển của hàng loạt phương thức loại bỏ khínóng ra khỏi tủ rack cũng như yêu cầu quản lý nhiệt độ của toàn TTDL.

Đối với từng tủ rack, khí nóng thường được thải ra ngoài nhờ các luồng lưu chuyểntừ trước ra sau thông qua cửa lưới. Khí lạnh từ hệ thống làm mát sẽ được dẫn thànhnhững luồng lưu chuyển thông qua cửa lưới trước để chuyển đến làm mát thiết bị,rồi hòa vào luồng lưu chuyển khí nóng từ thiết bị để thoát ra qua cửa lưới phía sau.Sau đó, không khí nóng sẽ lưu chuyển trở về hệ thống làm lạnh để bắt đầu quytrình mới.

Nếu nhiệt độ bên trong tủ vẫn cao, cần lắp thêm quạt vào cửa sau để dẫn cácluồng khí nóng thoát ra ngoài nhanh hơn. Nếu các luồng lưu chuyển khí nóng/lạnhkhông được tổ chức hợp lý, khí nóng từ cửa sau sẽ hòa lẫn với khí lạnh ở phía trước,gây suy giảm hiệu năng làm lạnh đối với thiết bị bên trong tủ. Khi đó, toàn bộ hệthống làm lạnh của TTDL sẽ trở nên phức tạp và kém hiệu quả. Để giải quyết vấnđề này, có thể sử dụng giải pháp nhốt khí nóng/lạnh. Giải pháp này sử dụng nhữngkhông gian kín ở giữa hai hàng tủ hoặc thậm chí là bên trong tủ để tách biệt cácluồng lưu chuyển khí nóng/lạnh, bảo đảm hiệu suất tối ưu cho hệ thống làm mát.

Không gian bên trong tủ Việc kiểm soát các luồng khí bên trong tủ nhằm bảo đảm khí lạnh đi vào từ phíatrước và khí nóng thoát ra ở phía sau thiết bị có ý nghĩa vô cùng quan trọng. Nếukhông được kiểm soát tốt, hiệu suất làm lạnh sẽ giảm và thiết bị sẽ phải hoạt độngở nhiệt độ cao, điều này rất nguy hiểm cho hệ thống và bản thân thiết bị. Vì vậy,cần phải lắp đặt tủ rack sao cho hệ thống làm lạnh có thể dễ dàng được nâng cấpphù hợp với nhu cầu của TTDL trong tương lai. Đồng thời, đây cũng là việc cần thiếtđể đề phòng những rủi ro nghiêm trọng có thể xảy ra trong tương lai, khi có nhucầu mở rộng hoặc tăng hiệu suất TTDL, chắc chắn lượng nhiệt tỏa ra từ thiết bị sẽngày càng cao hơn.

Giải pháp nhốt khí lạnh trong TTDL

2 / 5

Tương lai của hệ thống tủ chứa thiết bị trong TTDLThứ sáu, 26 Tháng 4 2013 15:20

Kiểm soát an ninh Một trong những vấn đề quan tâm của các nhà quản trị TTDL chính là việc kiểmsoát an ninh. Dù TTDL của bạn nhỏ hay lớn, vẫn có rất nhiều người ra vào và thaotác với các thiết bị trong tủ rack. Chắc chắn không phải ai cũng có thể thao tác vớithiết bị một cách cẩn thận, và trong vài tình huống vô tình hay hữu ý, có thể gây ranhững vấn đề đối với hệ thống. Dù nguyên nhân gì chăng nữa, việc gây ra sự cố đốivới thiết bị CNTT quan trọng sẽ đem đến hậu quả vô cùng lớn. Điều này đồng nghĩanhững phương thức bảo vệ an ninh vật lý trước kia như khóa chìa, khóa mật mã đãkhông đáp ứng được yêu cầu hiện tại.

Hệ thống khóa hiện nay cần được quản lý bằng phần mềm, tích hợp mật mã, thiếtbị nhận diện vân tay hoặc võng mạc. Tuy nhiên, phương pháp này mới chỉ giảiquyết được yêu cầu kiểm soát các thao tác với thiết bị bên trong tủ. Hệ thống quảnlý thời gian ra vào cũng nên được xem xét. Hệ thống này sẽ phát cảnh báo nếu cósự xâm nhập trái phép vào những thời điểm xác định, hoặc cả khi cửa của một tủrack bất kỳ chưa được đóng.

Ngày nay, hệ thống camera CCTV có thể dễ dàng ghi hình và lưu trữ những sự kiệndiễn ra nhằm đảm bảo an ninh tối đa cho TTDL. Do đó, việc chỉ định các kỹ sư vànhân viên an ninh kiểm tra toàn bộ hệ thống trước khi cho phép mở cửa tủ rack làcần thiết. Thêm vào đó, việc tổng hợp những đoạn băng ghi hình sẽ vô cùng hữuích khi cần điều tra những sự cố trong hệ thống.

Tiêu chuẩn 19”? Trên thị trường thiết bị và giải pháp trong TTDL hiện nay, các thiết bị 19” có thểxem là tiêu chuẩn cho các nhà sản xuất. Nhưng trên thực tế, không phải thiết bịnào theo chuẩn này cũng có kích thước chiều ngang chính xác 19”. Thông thường,doanh nghiệp sẽ phải sử dụng thiết bị của nhiều nhà cung cấp khác nhau, và khôngphải tất cả các thiết bị này đều có thể lắp được vào mọi loại tủ rack 19”.

3 / 5

Tương lai của hệ thống tủ chứa thiết bị trong TTDLThứ sáu, 26 Tháng 4 2013 15:20

Có thể giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng những loại tủ rack được thiết kếđặc biệt để điều chỉnh kích thước treo thiết bị. Ngoài ra, việc bảo đảm tách biệt cácluồng lưu chuyển khí nóng/lạnh đóng vai trò vô cùng quan trọng, đặc biệt khi cácthiết bị được lắp đặt vào tủ có vô vàn kích thước và hình dạng khác nhau. Đây cũnglà lý do cần thận trọng với những loại tủ rack đơn giản, giá rẻ trên thị trường.

Theo dõi nhiệt độ Rất nhiều vấn đề ảnh hưởng đến hệ thống có liên quan tới sự sản sinh nhiệt lượngkhi vận hành thiết bị, do đó, giám sát nhiệt độ bên trong tủ trở thành một vấn đềcấp thiết. Trước đây, có rất ít các nhà quản trị TTDL quan tâm đến việc triển khaihoạt động này. Nhưng đến nay, đây đã trở thành một trong những vấn đề quantrọng nhất khi triển khai hệ thống tủ chứa thiết bị trong TTDL.

Thực tế hiện nay, các loại server đang tiêu thụ lượng điện năng rất lớn. Nếu giảipháp làm lạnh thiết bị hoạt động không hiệu quả, nhiệt độ sẽ tăng lên nhanh chóngvà những bo mạch trên máy chủ sẽ bị hỏng, khiến server ngưng hoạt động. Thậmchí nếu các vấn đề không xảy ra ngay lập tức, tình trạng nhiệt độ luôn ở mức caocũng sẽ làm giảm tuổi thọ thiết bị, dễ gây ra sự cố đối với hệ thống.

Việc theo dõi nhiệt độ không chỉ nằm ở tủ rack, mà còn ở từng thiết bị đang hoạtđộng. Chúng ta cần theo dõi để tìm thấy các nguy cơ tiềm ẩn và có biện pháp xử lýtrước khi vấn đề thực sự xảy ra. Một lợi ích khác của việc theo dõi nhiệt độ chính làgiúp bảo đảm nguồn điện cung cấp cho các thiết bị bên trong tủ không bị quá tải,và phát hiện những thiết bị sử dụng nguồn không bình thường – dấu hiệu của cáchỏng hóc vật lý, từ đó ngăn ngừa các sự cố trong trương lai. Đây cũng là lý donhững thanh phân phối nguồn thông minh thường được sử dụng trong TTDL đểphân tích những chỉ số trong thời gian thực.

Thiết bị cung cấp nguồn thông minh

4 / 5

Tương lai của hệ thống tủ chứa thiết bị trong TTDLThứ sáu, 26 Tháng 4 2013 15:20

Kiểm soát tủ rack Ngày nay, hệ thống tủ rack kết hợp với những hạ tầng liên quan khác đóng một vaitrò cực kỳ quan trọng trong việc duy trì hiệu năng và tiết kiệm điện năng trongTTDL. So với quá khứ, hệ thống tủ rack hiện tại đã phát triển rất lớn về số lượngtính năng sử dụng. Kết quả là nhiệm vụ quản lý hệ thống tủ với số lượng hàng trămthậm chí hàng nghìn này đang trở thành một thách thức thực sự cho các nhà quảntrị TTDL.

Thực tế này đã kéo theo sự ra đời và phát triển ngày càng mạnh mẽ của nhữngcông cụ/phần mềm hỗ trợ quản trị TTDL từ đầu vào đến đầu ra, từ hạ tầng vật lý đến kiến trúc thượng tầng. Hiện tại, việc kiểm soát TTDL bằng phần mềm đã trở thành một khía cạnh quan trọng trong việc sử dụng hạ tầng vật lý cũng như ứngdụng trong TTDL. Nó mang lại một chuỗi những lợi ích quan trọng như: khả nănglên kế hoạch, hoạch định thiết bị cho TTDL; khả năng theo dõi, kiểm soát tập trungvà từ xa…

Kết luận Nếu như trước kia, tủ chứa thiết bị chỉ được đánh giá như một khối kim loại trongTTDL, thì đến thời điểm hiện tại, tủ rack đã trở thành một hệ thống phức tạp có ảnhhưởng rất lớn đến hiệu năng của TTDL. Tủ rack có tầm ảnh hưởng đến mọi thứ, từhiệu suất làm lạnh, mức tiêu thụ năng lượng cho tới sự phát triển và hiệu quả hoạtđộng, thậm chí cả hiệu quả tài chính của TTDL. Từ những lý do nêu trên, sẽ khôngquá cường điệu nếu cho rằng, việc lựa chọn hệ thống tủ rack là một quyết địnhkhông thể sai lầm – bởi hiệu năng và lợi nhuận của TTDL sẽ bắt đầu chính từ quyếtđịnh này.

Nguyễn Thanh TuấnNguồn: NCN

5 / 5