Dữ liệu và các chiến lược bảo vệ trong trung tâm dữ liệu

Các nhà khai thác TTDL có nhiệm vụ xây dựng một trung tâm với hạ tầng hoàn chỉnh, trong đó khách hàng sẽ đặt hệ thống của họ vào để phát triển ứng dụng và khai thác dữ liệu. Với xu thế hiện nay, số lượng các máy chủ (Ảo hoặc vật lý) được đặt trong TTDL ngày càng nhiều, dữ liệu tập trung trong TTDL sẽ là một con số khổng lồ. Như vậy, việc đặt ra các chiến lược để bảo vệ dữ liệu là hết sức cấp bách.

Tầm quan trọng của dữ liệu

Nếu so sánh TTDL với một cơ thể sống, thì phần hạ tầng chính là cơ thể, những bộ phận vận hành, cấp phát nguồn, làm mát, … tương ứng với trái tim, còn dữ liệu chính là bộ não quyết định tất cả. Với lượng dữ liệu cực lớn nằm trong TTDL, nếu xảy ra bất kỳ vấn đề gì, doanh nghiệp kinh doanh và các khách hàng đều chịu tổn thất nặng nề. Có rất nhiều nguyên nhân có thể gây ra mất mát dữ liệu như lỗi hỏng của thiết bị lưu trữ hay ổ cứng, thảm họa tự nhiên, tai nạn cháy nổ, hay do lỗi thao tác của người dùng (xóa, format nhầm, v.v). Thống kê sơ bộ cho thấy những con số giật mình về hiện trạng và ý thức bảo vệ dữ liệu như: 50% số doanh nghiệp được hỏi cho biết họ hoàn toàn chưa tính đến việc đầu tư hệ thống sao lưu dữ liệu (backup); 50% số khảo sát cho thấy có hệ thống backup nhưng nhân viên quản trị hệ thống không có thói quen thực hiện thao tác backup hàng ngày; 25% cho đến 45% trường hợp không có khả năng phục hồi sau khi gặp phải sự cố liên quan đến dữ liệu doanh nghiệp.

Nhìn từ góc độ nhà khai thác, khi trong TTDL của mình chứa đựng dữ liệu quan trọng của rất nhiều khách hàng thì việc xây dựng các giải pháp để bảo vệ dữ liệu lại càng thiết yếu.

Một số chiến lược sao lưu bảo vệ dữ liệu điển hình

Để có thể khôi phục sau khi có sự cố, tùy theo nhu cầu của tổ chức sở hữu dữ liệu mà có rất nhiều mức độ sao lưu bảo vệ dữ liệu bao gồm: Sao lưu (backup) nhằm nhanh chóng khôi phục lại từng phần dữ liệu cụ thể khi bị mất mát dữ liệu, lưu trữ lâu dài (archiving) phục vụ cho mục đích tra cứu và trích xuất dữ liệu trong quá khứ, sao lưu phục hồi sau thảm họa (Disaster Recovery – DR) cho phép doanh nghiệp nhanh chóng khôi phục hoạt động kinh doanh khi hệ thống chính trải qua thảm họa thiên nhiên (động đất, ngập lụt, …), giải pháp hệ thống sẵn sàng cao (High Availability – HA) tự động kích hoạt các đơn vị dự phòng khi đơn vị chính gặp vấn đề để bảo đảm việc truy cập dữ liệu hay ứng dụng không bị ngắt quãng.

Theo cách làm truyền thống, người ta thường sao lưu ra hệ thống băng từ (Tape Library) với các ưu điểm như chi phí rẻ, tốc độ ghi nhanh, cho phép lưu trữ lâu dài. Tuy nhiên cách làm này ngày càng bộc lộ các bất cập liên quan đến khả năng khôi phục (do băng từ là thiết bị đọc ghi tuần tự, đòi hỏi duyệt qua tất cả các băng từ mới lấy được dữ liệu nên rất mất thời gian), dễ bị ảnh hưởng bởi môi trường đặc biệt là tại các nước nhiệt đới, khó quản lý khi số lượng gia tăng, …

Dần dần, để thay thế cho Tape Library, nhiều hãng CNTT đã phát triển các ý tưởng về băng từ ảo (Virtual Tape Library – VTL), thiết bị sao lưu tích hợp sẵn (Appliance). Các sản phẩm nổi bật có dòng ETERNUS CS800/8000 của Fujitsu với thiết bị trung tâm là các máy chủ sử dụng chip Intel® Xeon® (Có thể kết nối thêm khay ổ cứng JBOD) được cài hệ điều hành do hãng phát triển nhằm biến thiết bị thành một ứng dụng phục vụ sao lưu; DELL EMC thì nhanh chân hơn NetAPP để mua lại công ty DataDomain và phát triển các thiết bị DD2000/4000/5000/7000/9000; Ngoài ra có thể kể đến NetBackup 5000 series của hãng Veritas – một tên tuổi lớn trong thị trường giải pháp backup. Các appliance này đều dựa trên công nghệ ổ cứng thay vì băng từ, vừa cho tốc độ đọc ghi nhanh, truy xuất dữ liệu thuận tiện, lại có độ bền và sức chống chịu khí hậu tốt hơn.

Để xây dựng giải pháp DR hay HA, người ta thường hướng đến ảo hóa hệ thống, cũng như tận dụng các tính năng đồng bộ dữ liệu ở lớp lưu trữ. Giải pháp này đòi hỏi kết hợp nhiều kỹ thuật khác nhau, phức tạp hơn nhưng cũng hiệu quả hơn đặc biệt đối với các hệ thống lớn, đáp ứng những yêu cầu khắt khe về sao lưu và khôi phục.

Việc sao lưu toàn bộ một TTDL có khả thi?

Như đã kể trên, TTDL là nơi tập trung rất nhiều máy chủ, ứng dụng, và dữ liệu của nhiều khách hàng khác nhau. Để bảo vệ tính toàn vẹn cho hoạt động sản xuất kinh doanh của khách hàng và bản thân đơn vị khai thác, một giải pháp cho phép sao lưu toàn bộ TTDL là một cấp độ lý tưởng mà mọi nhà khai thác đều mong muốn có thể hiện thực hóa.

Với sự phát triển của các công nghệ tủ đĩa và công nghệ ảo hóa, dần dần việc sao lưu toàn bộ các hệ thống trong một TTDL chính sang một TTDL dự phòng đã trở nên khả thi ở nhiều phương diện: Công nghệ đồng bộ dữ liệu, vượt qua khoảng cách địa lý, kỹ thuật di trú máy ảo giữa các nền tảng ảo hóa. Hãy tưởng tượng với trục hạ tầng CNTT ngày nay, toàn bộ các máy ảo và dữ liệu được đặt trong thiết bị lưu trữ. Như vậy cốt lõi của vấn đề là chúng ta phải đồng bộ được toàn bộ thông tin trong thiết bị lưu trữ này sang một thiết bị dự phòng, đồng thời hướng tới việc tự động kích hoạt thiết bị lưu trữ dự phòng khi thiết bị chính gặp trục trặc. Kỹ thuật này được biết đến với các tên gọi như: Remote Advanced Copy hoặc Storage Cluster (Giải pháp của hãng Fujitsu trên nền tảng tủ đĩa ETERNUS DX, không cần thiết bị phụ trợ), VPLEX Metro của DELL EMC (Là một Appliance đi kèm với tủ đĩa để tạo cụm cluster tủ đĩa), hay các appliance của FalconStor, …

Kết luận

Ngài Benjamin Franklin, một trong những khai quốc công thần của nước Mỹ từng nói: “Chúng ta không bao giờ đánh giá đúng giá trị của loại nước chúng ta đang uống cho đến khi giếng nước bị cạn khô”. Khi chưa xảy ra sự cố, mọi người thường chủ quan trong việc sao lưu bảo vệ dữ liệu dẫn đến nguy cơ mất đi những thông tin quý giá và thậm chí gây tổn thất lớn cho hoạt động kinh doanh. Với các chiến lược khác nhau, giải pháp backup hay DR sẽ là một yếu tố hàng đầu mà bất kỳ một nhà khai thác TTDL hay môt doanh nghiệp nào muốn ứng dụng CNTT vào sản xuất kinh doanh đều phải đặt lên hàng đầu khi thiết kế và phát triển hệ thống.

PV