Bên trong trung tâm dữ liệu của Amazon Web Services

Amazon Web Services (AWS) là gã khổng lồ trong ngành điện toán đám mây. Khách hàng của hãng là các tổ chức doanh nghiệp trên khắp thế giới như Netflix, BMW, Disney, GE, Tinder, CIA.

AWS đã đóng góp khoảng 60% doanh thu của Amazon, tương đương với 50 triệu USD mỗi năm. Nếu truy cập Internet có lẽ bạn đã sử dụng dịch vụ của AWS mà không hề hay biết.

Vậy, AWS ở đâu, là gì và hoạt động như thế nào? Hãy cùng tham quan trung tâm dữ liệu của AWS trong video dưới đây nhé.

Những nông trại máy chủ khổng lồ này là cốt lõi trong thành công của AWS. Riêng phía bắc Virginia có khoảng 50 trung tâm dữ liệu, chiếm diện tích hàng triệu ha.

Tuy nhiên, thông tin về chúng thường được bảo mật kỹ lưỡng. Không chỉ không công khai địa chỉ, mà khách hàng của AWS cũng hiếm khi được tận mắt chứng kiến hoạt động trong trung tâm dữ liệu.

An ninh là mối quan tâm hàng đầu tại đây. Trung tâm dữ liệu AWS thường được bao quanh bởi hàng ràng cao, nhân viên an ninh, hệ thống phát hiện xâm nhập nhiều lớp cùng camera giám sát.

Quyền ra vào các cơ sở này cũng chỉ được cấp cho 1 lượng người giới hạn trong khoảng thời gian ngắn. Họ cũng phải thực hiện xác thực ít nhất 2 lần cho một chuyến thăm.

Với những người được phép tham quan trung tâm dữ liệu AWS, họ sẽ được đồng hành cùng ít nhất một nhân viên thuộc quyền của hãng trong suốt hành trình.

Khi vượt qua được hàng rào bảo vệ thứ nhất, khu vực tiếp theo là khu hệ thống cơ sở hạ tầng. Đây là nơi lắp đặt các hệ thống quan trọng cho hoạt động của trung tâm như hệ thống điện dự phòng, phòng cháy chữa cháy, hay điều hòa không khí.

Để duy trì sự thống trị trên thị trường, các trung tâm dữ liệu AWS không được phép dừng hoạt động vì bất cứ lý do nào. Do đó, nguồn cung cấp nước, điện, viễn thông, Internet đều được thiết kế với khả năng dự phòng đầy đủ.

Bên cạnh đó, các kỹ sư AWS cũng liên tục phải theo dõi nhiệt độ và độ ẩm môi trường nhằm đảm bảo 80.000 máy chủ trong một trung tâm dữ liệu duy nhất hoạt động ổn định, tránh trường hợp quá tải. Trong trường hợp xấu nhất, hỏa hoạn bùng phát, các hệ thống phun nước tự động sẽ được kích hoạt giúp trung tâm vượt qua khủng hoảng.

Sau khu cơ sở hạ tầng, cuối cùng là khu dữ liệu. An ninh tại khu vực này thậm chí được thắt chặt hơn với một loạt hệ thống phát hiện xâm nhập và quy trình giám sát nghiêm ngặt đối với bất cứ ai ra vào. Ngay cả những dấu hiệu nhỏ như cánh cửa mở lâu hơn bình thường chuông báo động cũng sẽ vang lên.

Tất cả các điểm truy cập đều được củng cố bởi một thiết bị bảo mật điện tử, nếu phát hiện hoặc nghi ngờ dữ liệu bị rò rỉ hệ thống sẽ tự ngắt kết nối. Các hệ thống bảo mật này được kiểm tra xuyên suốt năm và đánh giá dựa trên 2600 tiêu chí. Nhân viên kiểm định bên thứ 3 có thể yêu cầu quyền truy cập vào tất cả hệ thống của trung tâm.

Xét về phần cứng, trung tâm dữ liệu AWS cơ bản là một ngân hàng máy chủ. Một trung tâm dữ liệu AWS chứa khoảng 50.000 đến 80.000 máy chủ, vận hành nhờ hệ thống cấp điện 25-32MW.

AWS có thể dễ dàng tăng gấp đôi số lượng máy chủ và tạo ra các trung tâm dữ liệu lớn hơn. Tuy nhiên, theo giám đốc AWS, James Hamilton, việc tăng số lượng máy chủ cho một trung tâm không đồng nghĩa với việc tăng giá trị.

Cụ thể, ông đã chia sẻ tại một hội nghị vào năm 2016: “Tại một thời điểm nào đó giá trị sẽ giảm xuống và chi phí tăng lên, theo quan điểm của chúng tôi, đây là con số phù hợp”.

Hamilton đã sử dụng thuật ngữ Blast Radius để nhấn mạnh tác động mà các sự cố có thể gây ra cho trung tâm dữ liệu lớn hơn. Theo Hamilton, 80.000 máy chủ là rất nhiều và chúng được thiết kế để xử lý 102 Terabyte dữ liệu mỗi giây. Ông còn tiết lộ rằng, băng thông trong trung tâm thậm chí còn cao hơn thế.

Ban đầu, AWS thuê dịch vụ của nhà cung cấp truyền thống để phục vụ cho hoạt động của trung tâm. Nhưng theo thời gian, hãng đã bắt đầu phát triển những máy chủ của riêng mình, tối ưu hóa tinh vi cho luồng không khí trong tòa nhà AWS sử dụng phần mềm AWS.

Hãng thậm chí còn sản xuất con chip riêng mang tên Graviton dựa trên kiến trúc ARM. Những con chip này hiện đã ra đến thế hệ thứ 2, thế hệ thứ 3 đang trong quá trình phát triển.

Về bộ nhớ, mỗi rack trong trung tâm dữ liệu AWS có thể chứa 11 petabyte dữ liệu. Để biết chính xác về khả năng lưu trữ dữ liệu của AWS, hãy nhân con số này lên 100.000 lần, tương ứng với hàng trăm trung tâm dữ liệu AWS khắp thế giới.

Bộ định tuyến AWS hoạt động trên các ASIC tùy chỉnh, hỗ trợ 128 cổng kết nối với kết nối Ethernet 25 gigabit (Gb). Theo Hamilton, khi kết hợp với nhau hệ thống có thể nâng tốc độ lên 50Gb.

Quá trình kết nối giữa các trung tâm dữ liệu để bảo mật và sao lưu thông tin khách hàng diễn ra trên đường truyền 100Gbps.

AWS thậm chí còn xây dựng các tuyến cáp biển, trạm phát điện riêng. Hãng cũng ưu tiên sử dụng nước tái chế cho hệ thống làm mát.

Một số cựu nhân viên AWS mô tả công việc hàng ngày trong một trung tâm dữ liệu cũng giống như làm việc trong phòng cấp cứu dành riêng cho máy tính.

Với nhiều thiết bị như vậy, việc bị treo, ngưng hoạt động hoặc phải khởi động lại là điều không thể tránh khỏi. Một đội ngũ kỹ thuật viên sẽ có trách nhiệm xử lý các tình huống này. Họ phải tuân thủ các tiêu chuẩn mô tả trong sách hướng dẫn về hầu hết các sự cố có thể xảy ra.

Trong tương lai chắc chắn sẽ ngày càng có nhiều trung tâm dữ liệu AWS đi vào hoạt động.

Bạn nghĩ sao về quy mô của một trung tâm dữ liệu AWS? Hãy chia sẻ trong phần bình luận bên dưới nhé.