Trung tâm dữ liệu thế hệ kế tiếp

Robert L. Scheier

Các công ty đang cạn kiệt các trung tâm dữ liệu nhanh hơn họ từng dự báo. Đây là thời điểm họ phải suy nghĩ và xây dựng lại.

Nằm tại trung tâm San Antonio, cách trung tâm y tế Christus Health khoảng 15 dặm, là một trung tâm dữ liệu trị giá 23 triệu đô-la đang được xây dựng để chứa cơn lũ thông tin kỹ thuật số từ dữ liệu bảo hiểm của bệnh nhân cho đến kết quả chụp cắt lớp.

Có diện tích gần 4500 mét vuông (trong đó chỉ khoảng 700 mét vuông sử dụng trước), cơ sở mới này sẽ trở nên khổng lồ so với trung tâm dữ liệu rộng khoảng 375 mét vuông hiện tại của bệnh viện, cơ sở đang bị quá tải trong nhiều năm mặc dù đội ngũ chuyên viên công nghệ thông tin đã rất cố gắng ảo hóa máy chủ hoặc không thì gạt bớt dữ liệu.

Theo Mark Middleton, giám đốc hệ thống của cấu trúc CNTT tại trung tâm săn sóc sức khỏe đặt tại Irving, Texas “Hãy tưởng tượng dữ liệu đang tăng theo đà nhảy vọt vì ngày càng có nhiều loại thông tin được số hóa. Chúng tôi đã thực hiện tất cả các biện pháp có thể nhưng chúng tôi đã cạn nguồn điện, tất cả hệ thống làm mát và khoảng không mà chúng tôi có.”

Trung tâm Christus Health là một ví dụ điển hình việc tại sao, thậm chí trong một nền kinh tế bấp bênh, mà nhiều tổ chức vẫn phải xây dựng và thiết kế lại các trung tâm dữ liệu của họ.

Nhiều tổ chức phải điều chỉnh lại các hoạt động CNTT của họ để tiết kiệm chi phí. Một số nơi không xoay sở được hoặc nhận được đủ điện và hệ thống làm mát cho các cơ sở hiện tại của họ để đối phó với sự sụp đổ nối tiếp nhau các máy chủ tân tiến nhất. Những nơi khác cần nhiều máy tính hơn, chỗ chứa hoặc mạng lưới để xử lý những ứng dụng mới hoặc đối đầu với những gì nhận được. Và những chỗ khác nữa cần cải thiện khả năng phục hồi thảm họa của mình.

Nhu cầu tăng lên, ngân sách giảm xuống

Hơn phân nửa trong số 27 Giám đốc công nghệ thông tin (Chief Information Officer – CIO), và các lãnh đạo công nghệ thông tin cấp cao được hãng nghiên cứu thị trường IDC phỏng vấn vào mùa xuân này đều báo cáo sự sụt giảm ngân sách của họ cho năm nay. Nhiều người trong số họ báo cáo rằng họ phải củng cố lại dữ liệu, ứng dụng và trung tâm dữ liệu và chuyên viên phân tích Henry Morris của IDC cho biết nghiên cứu này tiết lộ “định hướng của đầu tư công nghệ hiện nay là sự chuyển đổi từ việc sinh lợi sang cắt giảm chi phí.”

Tại hội thảo Gartner Inc. tháng 11 năm 2007, hơn 1/3 số người tham dự cho biết những trung tâm dữ liệu mới nhất của họ đã được 7 năm hoặc hơn, nghĩa là chúng không được thiết kế dành cho nhu cầu năng lượng và làm mát của các máy chủ cường độ cao ngày nay. Phân nửa số người trả lời dự đoán rằng họ sẽ phải mở rộng trung tâm dữ liệu trong vòng 3 năm tới, trong số đó có nhiều người hy vọng sẽ “đi từ một sang hai trung tâm dữ liệu nhằm phục vụ việc khắc phục thảm họa.”

Liệu họ sẽ xây dựng những trung tâm dữ liệu mới hoặc tân trang lại khoảng diện tích có sẵn, các giám đốc trung tâm dữ liệu đang ảo hóa nhiều ứng dụng vào một máy chủ duy nhất, củng cố nhiều trung tâm dữ liệu thành một hoặc hai cơ sở để tiết kiệm diện tích thật và những chi phí cơ sở hạ tầng khác, thiết kế lại sơ đồ tự nhiên của các máy chủ để tiết kiệm chi phí làm mát.

Theo Jim Lowder, phó chủ tịch công nghệ tại Trung tâm chăm sóc sức khỏe OhioHealth ở Columbus, “Chúng tôi đang phân tích nhiệt độ để biết được đâu là nơi đặt các điểm nóng và bổ sung các hành lang nóng và lạnh” giữa các nhóm để tránh không khí mát bị ô nhiễm bởi hơi nóng phả ra.

Kể từ khi đại tu trung tâm dữ liệu vào năm 2003, văn phòng Pennsylvania đã gần đạt đến hoạt động “tắt đèn” cho 130 máy chủ, hơn 1000 máy tính và 20 văn phòng toàn bang. Nó sử dụng những máy chủ được ảo hóa và phần mềm quản lý từ xa để cắt bớt thời gian và nỗ lực cần thiết cho các chức năng đều đặn. Theo John Nester, “Chúng tôi có thể xây lại hoàn toàn một máy chủ và khiến nó sẵn sàng hoạt động trong vòng 7 phút.” Nester cũng giữ nguyên số lượng nhân viên và năng lượng sử dụng kể từ năm 2005 trong khi đã gấp đôi số lượng các máy chủ.

Về phần mình, Richard Balentine, hiện là CIO tại Ngân hàng NewBridge đặt tại Greensboro, New York, cho biết ông phải ngắt ngang sự nâng cấp đã được lên kế hoạch trước cơ sở hạ tầng ứng dụng của ông tại Ngân hàng Bang Lexington để giải quyết sự sát nhập 2007 giữa Lexington State và FNB Southeast để tạo ra Ngân hàng NewBridge.

Nỗ lực hiện đại hóa ban đầu bao gồm nâng cấp các ứng dụng như hệ thống quản lý quan hệ khách hàng và đem các phầm mềm được thực hiện bên ngoài về. Giữa những mục nâng cấp khác, Lexington State cài đặt mạng lưới khu vực lưu trữ đầu tiên của mình, một hệ thống EMC Corp., và nâng cấp mạng lưới của mình.

Nhưng vào đầu năm 2007, sự sát nhập khiến cho Balentine phải tập trung lại vào việc củng cố cơ sở hạ tầng của cả hai ngân hàng, bao gồm cả tái thiết lập trung tâm dữ liệu của FNB ở Reidsville, New York, làm khu vực khôi phục thảm họa. Củng cố và kết hợp hoạt động ngân hàng mất 7 tháng và bao gồm cả việc mở rộng SAN, triển khai những máy chủ mới ảo hóa sử dụng phần mềm từ VMware Inc.

Tạo – hoặc giảm chi phí sản xuất của – một khu vực khôi phục thảm họa thường là một phần trong kế hoạch nâng cấp trung tâm dữ liệu. Ví dụ, một khi chuyển về cơ sở mới, Christus Health sẽ phải dời khu vực khôi phục thảm họa từ một cơ sở bên ngoài về trung tâm dữ liệu mới của nó.

Một số hãng cung cấp, cũng như khách hàng, tranh luận rằng các giám đốc trung tâm dữ liệu không nên chỉ tìm cách tiết kiệm chi phí khi họ tái thiết lập trung tâm của mình, họ nên nhắm đến chuyển đổi căn bản cách thực hiện các dịch vụ công nghệ thông tin.

Văn phòng Pennsylvania đã ảo hóa những máy chủ với phần mềm VMware, chuyển từ kho lưu trữ gắn trực tiếp sang lưu trữ gắn vào mạng của NetApp Inc. và nâng cấp mạng lưới của nó lên 10 Gigabit Ethernet. Công suất năng lượng và làm mát không thành vấn đề, vì trung tâm dữ liệu được xây dựng để đáp ứng các nhu cầu của khung máy chính và thà là quá lạnh hơn là quá ấm. Nester cho biết ông đang sử dụng diện tích ít hơn khoảng 2/3 so với trước khi nâng cấp.

Đội ngũ nhân viên của ông có thể xử lý các máy chủ và các vấn đề về mạng lưới từ xa và trước khi nó xảy ra, ngoài ra còn cung cấp các dịch vụ CNTT mới nhanh hơn nhiều.

Tồn tại lâu dài

Trong một số trường hợp, các vấn đề xây dựng và thiết kế điều khiển việc ra quyết định. Hawaii Pacific Health phát hiện rằng họ không thể cung cấp thêm năng lượng cho trung tâm dữ liệu chính vì nền nhà yếu đến mức không thể chống đỡ được thêm bất kỳ nguồn năng lượng không thể ngắt nào nữa.

Thay vì chi thêm 500.000 đô-la để gia cố phần nền, Hawaii Pacific vẫn giữ mức sử dụng điện năng bằng cách ảo hóa nhiều hơn trong số 300 máy chủ của họ, và đã chuyển sang những máy chủ mới mà nguồn năng lượng có thể giảm hoặc tăng khi quá trình xử lý thông tin thay đổi. Giám đốc CNTT Colbert Seto cũng sẽ phải nâng cấp SAN Hewlett-Packard của trung tâm chăm sóc sức khỏe này để chống đỡ sự giới thiệu của một hệ thống y tế điện tử mới cho 3000 người dùng hiện tại. Ông cho biết sự tăng nhu cầu lưu trữ đe dọa sẽ vượt quá bất kỳ nỗ lực cắt giảm chi phí nào mà ông có thể đạt được thông qua ảo hóa máy chủ. Seto đang trông đợi vào việc sử dụng công nghệ de-duplication (chỉ trữ những thay đổi trong dữ liệu đã được sao lưu trước đó) để giảm sự tăng dung lượng trong tương lai, cùng với những chính sách mới giảm lượng thông tin mà người dùng lưu trữ từ ban đầu.

Một số giám đốc trung tâm dữ liệu phát hiện ngân sách bị thắt chặt đến mức tất cả những việc mà họ có thể làm là ngồi chờ thời. Đó là trường hợp của Randi Levin, giám đốc công nghệ thông tin và là tổng giám đốc công nghệ của thành phố Los Angeles. Cũng như nhiều giám đốc CNTT khác, bà sắp sửa hết năng lượng và hệ thống làm mát tại trung tâm dữ liệu chính của thành phố. Nhưng vì thành phố đang đối mặt với sự thất thu hơn 400 triệu đô-la, bà khó có thể nhận được 28 đến 30 triệu đô-la cần thiết để nâng cấp cơ sở - thậm chí nếu đó là sự đầu tư xứng đáng đối với một trung tâm dữ liệu tại nơi dưới cùng của một tòa nhà cao cấp trong một thành phố dễ bị động đất.

Levin cho biết IBM đang trong giai đoạn đầu nghiên cứu cách ảo hóa 600 máy chủ ở cơ sở xuống còn khoảng 30 đến 40 máy thực. Bà hy vọng sự ảo hóa máy chủ sẽ cho phép bà sử dụng cơ sở hiện có trong 2 đến 3 năm khi bà phát triển những lựa chọn lâu dài khác.

Tại Ngân hàng NewBridge, Balentine tin rằng ông đã tạo nên cơ sở hạ tầng có thể chịu được sự phát triển của ngân hàng “thành một tổ chức trị giá 10 tỉ năm trong 5 năm” và ông cho biết sự leo thang “sẽ chỉ là một vấn đề nhỏ khi chúng tôi có cơ hội thâu tóm được những ngân hàng khác.”

Middleton hy vọng tòa nhà mới sẽ cung cấp cho Christus Health đủ chỗ để phát triển trong vòng 10 đến 15 năm nữa.

Vì nhiều lý do, và trong giới hạn thời gian, yêu cầu thúc bách là tân trang lại các trung tâm dữ liệu để tiết kiệm chi phí trước mắt và xây dựng những trung tâm mới để tăng hiệu suất và tính hiệu quả về lâu dài.