Lựa chọn máy chủ cho Trung tâm dữ liệu, bài toán nhiều ẩn số

Nhu cầu về thuê chỗ đặt và thuê máy chủ đang ngày càng tăng cao. Đi kèm theo đó là bài toán đau đầu cho các nhà cung cấp và khai thác Trung tâm dữ liệu (Data Center – DC) về rất nhiều vấn đề như hạ tầng, quy trình vận hành, giám sát, … Đặc biệt phải kể đến việc đi tìm một thương hiệu máy chủ tối ưu và phù hợp với Trung tâm dữ liệu của mình.

Khai thác DC – mảnh đất màu mỡ của các nhà cung cấp?

Hiện nay, cho thuê máy chủ hoặc chỗ đặt thiết bị, kết hợp với cung cấp đường truyền Internet và đường truyền riêng (leased-line) đang là một “công thức vàng” trong thị trường CNTT tại Việt Nam. Nếu như trước kia, chỉ những đơn vị lớn, có tiềm lực mới có khả năng triển khai và cung cấp các dịch vụ từ DC của riêng mình như Viettel, FPT, VNPT, … thì ngày nay, vô số các Trung tâm dữ liệu vừa và nhỏ mọc lên dồn dập. Các doanh nghiệp có thể dễ dàng tìm trên mạng thông tin và bảng giá của rất nhiều loại hình DC với các dịch vụ đầy đủ, bao gồm từ cho thuê chỗ đặt tới cho thuê máy chủ vật lý, cho thuê máy chủ ảo VPS, dịch vụ Hosting, Email, hết sức đa dạng.

Thế nhưng, liệu đây có phải là một miếng bánh lớn đủ để chia phần cho tất cả mọi người? Hãy thử tưởng tượng một DC lớn nhưng ế ẩm, không có khách hàng, hàng loạt tủ Rack bỏ không, phòng vận hành vắng người qua lại, … Đó là cơn ác mộng thực sự khi bạn bỏ ra một khoản tiền lớn để đầu tư vào một Trung tâm dữ liệu và rồi phần thu lại thậm chí không đủ để bù cho những chi phí khổng lồ về điện năng, về làm mát, thuê nhân công.

Chính vì vậy, các công ty xây dựng và khai thác Trung tâm dữ liệu luôn phải cân nhắc kỹ càng khi chọn một thương hiệu máy chủ hợp lý nhất có thể. Để giải bài toán chi phí, có rất nhiều yếu tố mà họ cần quan tâm, có thể kể đến: hiệu năng, kích thước, cấp nguồn, làm mát, …. Chúng ta hãy cùng điểm qua một số hạng mục chính mà các nhà cung cấp dịch vụ DC đặc biệt quan tâm.

Thiết kế máy chủ, “nội thất” và “ngoại thất” đều quan trọng

Các hãng máy chủ đã và đang đưa ra những thiết kế khác nhau nhằm hướng đến những tiêu chí riêng, thể hiện bản sắc của nhà sản xuất. Trong khi HPE, DELL muốn đưa tối đa ổ cứng ra mặt trước của máy chủ, thì FUJITSU lại giành một phần không gian phía sau để chứa ổ cứng. Việc bố trí các đèn LED cảnh báo, màu sắc để thể hiện các trạng thái cũng rất phong phú. Nhưng có một điểm chung giữa các nhà sản xuất là đều tuân theo xu thế bắt chước thiên nhiên. Điển hình có thể kể đến thiết kế làm mát Cool-safe® của FUJITSU. Thiết kế này rất chú trọng đên các lỗ hút khí hình tổ ong ở mặt trước của máy chủ. So với các hãng khác, FUJITSU luôn đạt được số lượng lỗ hút gió cao nhất, dẫn đến lưu lượng gió làm mát có thể vào máy chủ tối đa. Thiết kế này cực kỳ phù hợp với cách làm mát trong Trung tâm dữ liệu theo hình sau

Song song với thiết kế bên ngoài, các hãng đều phải tìm cách bố trí trong lòng máy chủ sao cho các thành phần không chắn luồng gió; hướng tối đa luồng gió đến làm mát cho CPU; và thuận tiện để hút được luồng khí nóng thoát ra lưng máy chủ (chính là các phần đỏ ở mặt sau tủ Rack như trong hình minh họa). Chúng ta có thể điểm qua mô hình luồng khí đi vào máy chủ của các hãng khác nhau để thấy được điều này.

Đồng thời với kiến trúc tối ưu để làm mát, hiện đang diễn ra cuộc chạy đua giữa các hãng để giảm kích thước máy chủ. Về đích sớm trong cuộc đua này lại là một hãng máy chủ Nhật Bản vẫn bị đánh giá là “chậm chạp”, “bảo thủ” – FUJITSU. Hãng này đã sớm phát triển dòng máy chủ dạng bo mạch (skinless Server), được biết đến trên thị trường dưới tên gọi Cloud-eXtension (máy chủ CX). Đây là dòng máy đáp ứng được đầy đủ các tiêu chí như nhỏ gọn, tích hợp cao, linh hoạt, và rất phù hợp với các Trung tâm dữ liệu từ nhỏ đến lớn, được dự báo là bước đột phá để thay thế cho máy chủ Blade. Bên cạnh đó, các nhà sản xuất tất nhiên vẫn tiếp tục duy trì các dòng máy chủ Rack nhỏ 1U, 2U để phục vụ cho nhiều nhu cầu khác nhau của khách hàng.

Cạnh tranh từng Watt trong bộ cấp nguồn

Theo như một nghiên cứu của hãng Emerson (một hãng có tiếng với các giải pháp nguồn và hạ tầng) về xu thế phát triển của DC năm 2017, càng ngày người ta càng chú trọng các vấn đề về: nâng cao tích hợp, làm mát bền vững, quản lý nguồn, chuyển dịch xu thế ắc-quy chì sang lithium-ion. Với một Trung tâm dữ liệu chạy hàng ngàn máy chủ và con số này đang không ngừng tăng lên, hiệu suất nguồn của máy chủ là yếu tố đóng vai trò lớn trong tổng chi phí vận hành của một DC. (Cho dù nhiều nhà cung cấp đang hướng đến điện toán đám mây để cấp phát tài nguyên ảo cho khách hàng thì cuối cùng hệ thống lõi của DC vẫn phải chạy trên nền tảng là các thiết bị vật lý, cần nguồn điện thực để nuôi thiết bị).

Nếu nhìn lại công suất định mức của các bộ cấp nguồn (Power Supply Unit – PSU) cho máy chủ thuộc các thương hiệu khác nhau, chúng ta sẽ nhìn thấy rất nhiều các con số khác nhau, xoay quanh khoảng  trên dưới 450W và trên dưới 800W. Tất nhiên, con số này chỉ thể hiện mức công suất tối đa mà PSU có thể chịu tải, nhưng nó cũng phần nào chỉ ra mức công suất tiêu thụ của các hãng máy chủ. Quan trọng ở chỗ nếu các dòng máy của cùng 1 hãng mà lại cần sử dụng những bộ PSU có công suất khác nhau thì sẽ dẫn tới việc tốn kém trong khâu sản xuất; khi lắp đặt vận hành trong các DC cũng gây bất tiện về quản lý và quy hoạch, nhất là vấn đề chuẩn bị linh phụ kiện dự phòng để sẵn sàng thay thế sửa chữa cho các tình huống khẩn cấp.

Trong một ý tưởng đột phá, nhiều nhà sản xuất đang hướng đến việc thay thế PSU cho các máy chủ rack nhỏ (1U) bằng các bộ nguồn dạng Pin (Battery Backup Power – BBP). Có thể kể ra SuperMicro với máy chủ SYS, hay FUJITSU với máy chủ PRIMERGY RX1330. Hãy hình dung một Rack chứa các máy chủ chạy bằng Pin, sẽ giống như một tủ xếp chồng rất nhiều máy tính xách tay, hệ thiết bị đó sẽ hoàn toàn không cần các tủ UPS (bộ cấp nguồn không ngắt quãng). Nếu chẳng may có sự cố về điện lưới, chúng ta vẫn có thể làm việc bình thường trên Laptop của mình vì đã có pin nuôi nguồn. Tương tự như vậy, khi mất điện, dù không hề kết nối đến UPS, các máy chủ này vẫn có đủ thời gian để hoàn thành các thao tác và khởi tạo quy trình tắt chủ động để bảo toàn dữ liệu và ứng dụng.

Kết luận

Với các xu thế đang bùng nổ trong lĩnh vực CNTT như tích hợp mật độ cao, dữ liệu lớn, IoT, điện toán đám mây, Trung tâm dữ liệu ngày càng đóng vai trò quan trọng để có thể chứa số lượng lớn các máy chủ và thiết bị lưu trữ. Trong bối cảnh cuộc cạnh tranh giữa các nhà cung cấp dịch vụ trên DC đang vô cùng khốc liệt, việc tối ưu hóa chi phí vận hành, điện năng, làm mát, tăng mật độ trong tủ rack trở thành những điểm cốt lõi trong việc giảm giá bán, thu hút khách hàng, tăng lợi nhuận.

Điều này đòi hỏi những đơn vị sở hữu Trung tâm dữ liệu khẩn thiết chọn được cho mình một thương hiệu máy chủ phù hợp trong những cái tên lớn như HPE, DELL, FUJITSU, IBM Lenovo, … Trong những tính năng thiết yếu của các thiết bị đặt tại Trung tâm dữ liệu, quan trọng nhất phải kể đến hiệu suất nguồn và khả năng làm mát, thoát nhiệt. Xét đến tiêu chí này, thiết bị sản xuất bởi những hãng chú trọng GreenIT và công nghệ sạch như FUJITSU có thể được coi là ứng cử viên hàng đầu khi cân nhắc nhà cung cấp cho bất kỳ một Trung tâm dữ liệu nào bất kể quy mô hay dịch vụ và ứng dụng.

Techtalk Via Vnreview