Giải pháp hạ tầng mạng tổng thể

Xu hướng phát triển CNTT

1. Xây dựng kết nối đa dạng

Yêu cầu xây dựng kết nối đảm bảo hoạt động các ứng dụng ngày càng đa dạng và phổ biến, từ các ứng dụng cơ bản như phần mềm nghiệp vụ, email, Web ... trước đây, nhu cầu kết nối mạng đã phát triển cho rất nhiều các ứng dụng khác như Voice, Video, Video Conferencing, Data backup … Vì vậy, hệ thống mạng không chỉ  phải đáp ứng các yêu cầu kết nối cơ bản mà còn phải đáp ứng các yêu cầu cao hơn về băng thông, chất lượng dịch vụ.

2. Xây dựng trung tâm dữ liệu

Trước đây trung tâm lưu trữ dữ liệu trong doanh nghiệp chưa được quan tâm và đầu tư đúng mức, chưa tương xứng với sự phát triển không ngừng và mở rộng hoạt động kinh doanh của doanh nghiệp. Chính vì sự thiếu quan tâm này kéo theo doanh nghiệp phải đối mặt nhiều thách thức không đáng có. Từ những vấn đề trên, hiện nay các doanh nghiệp vừa và lớn ở Việt Nam đã nhìn nhận vai trò quan trọng của Data center là ưu tiên hàng đầu, không thể thiếu, những lợi ích cũng như hiệu quả mà Data Center mang lại nhằm phục vụ nhu cầu kinh doanh rất to lớn , do đó việc chú trọng đầu tư vào Data Center là quyết định đúng đắn và mang tính bắt buộc, nó được ví như là “trái tim” trong môi trường IT và kinh doanh của doanh nghiệp.

3. Đảm bảo vấn đề về bảo mật

Đối với các doanh nghiệp, các tổ chức internet là một kho dữ liệu, một công cụ, một môi trường đặc biệt hữu hiệu cho các hoạt động của họ. Sự phát triển gần như không có biên giới của Internet , việc kết nối hệ thống mạng của các tổ chức vào Internet khiến cho hệ thống mạng của họ có thể bị xâm nhập từ một vị trí bất kỳ trên thế giới. Điều này dẫn tới việc đảm bảo an toàn thông tin và chống lại các truy cập bất hợp pháp từ Internet là một công việc hiển nhiên và vô cùng quan trọng. Thêm nữa, ngoài vấn đề truy cập bất hợp pháp, virus cũng đang là nguyên nhân gây ra sự khó chịu cho người dùng. Trước đây khi các máy tính độc lập với nhau, virus ảnh hưởng tới máy tính cũng chỉ nằm trên máy tính bị nhiễm. Ngày nay, khi các máy tính được nối mạng với nhau, một máy tính bị nhiễm thì nguy cơ lây nhiễm trên toàn mạng là hoàn toàn có thể.

4. Hiệu quả đầu tư 

Khi tính toán đến nâng cấp một hệ thống chúng ta cần phải xem xét kỹ lưỡng phần nào cần được nâng cấp, đầu tư mới và chọn lựa sản phẩm thế nào. Việc tính toán chính xác sẽ giúp được tiết kiệm được chi phí đầu tư và khả năng sinh lãi sau đầu tư (ROI). Đây là một lĩnh vực tưởng chừng không liên quan tới kỹ thuật nhưng thực ra nó có mối quan hệ mật thiết, ví dụ như nó liên quan mật thiết với Scalability (khả năng mở rộng). Nếu chúng ta đầu tư một thiết bị hợp lý, có khả năng mở rộng cao sẽ giúp cho tiết kiệm được chi phí phải mua thêm thiết bị mới trong tương lai vì chúng ta chỉ cần nâng cấp thiết bị hiện tại. Với trách nhiệm của một nhà tư vấn giải pháp, công ty chúng tôi sẽ đưa ra những thiết bị phù hợp nhất trong dự án này. 

Thiết kế tổng thể

Mô hình Enterprise Composite Network chia hệ thống mạng thành 3 phân vùng chức năng vật lý cũng như luận điểm khác nhau gọi là 03 phân hệ Enterprise Campus, Enterprise Edge và Service Provider Edge. Tuy rằng 03 phân hệ này có chức năng riêng biệt nhau nhưng vẫn tương hỗ, liên kết với nhau tạo thành một khối thống nhất trong vận hành toàn bộ hệ thống và mỗi một phân hệ đều được cấu hình, triển khai theo mô hình phân lớp cơ bản là lớp Core, lớp Distribution, lớp Access. 

Chia nhỏ thành các module như sau:

1. Phân hệ Enterprise Campus
Đây là phân hệ cung cấp hệ thống mạng có hiệu năng, tính sẵng sàng và độ tin cậy cao. Phân hệ Enterprise Campus được cấu tạo từ những thành phần chức năng sau đây: 

• Thành phần quản trị mạng thực hiện giám sát hoạt động của toàn bộ hệ thống, xác thực, quản lý cấu hình và hiển thị các thông báo, trạng thái hệ thống thành các tập tin, các cảnh báo v.v.v…
• Thành phần Bulding Access: bao gồm các người dùng cuối, điện thoại IP phone và switch truy cập lớp 2 kết nối đến Building Distribution nhằm thực hiện chức năng quản lý broadcast, lọc các giao thức, truy cập mạng và chất lượng dịch vụ.
• Thành phần Bulding Distribution: Nơi đây tập trung các wiring closet, các switch lớp 3 nhằm thực hiện chức năng định tuyến, chất lượng dịch vụ, quản lý truy cập, phân tải thông qua nhiều kết nối, nhanh chóng khắc phục lỗi.
• Thành phần Campus Backbone có tính năng như lớp Core trong mô hình phân lớp nên cung cấp tập trung và dự phòng các kết nối tốc độ cao nhất giữa những building với nhau cũng như Server farm và Edge Distribution.
• Thành phần Server farm cung cấp các dịch vụ ứng dụng cho người dùng bên trong như các máy chủ mail nội bộ, máy chủ ứng dụng, máy chủ in, máy chủ file, DNS. Thành phần này được kết nối trực tiếp với Core layer Switch nhằm cung cấp độ tin cậy và sẵn sàng cho các máy chủ.
• Thành phần Edge Distribution tập trung các kết nối từ các nơi khác và chuyển các dữ liệu đến phân hệ con Campus Backbone.

Với những thành phần chức năng đó, phân hệ Enterprise Campus phải đáp ứng đầy đủ kiến trúc thiết kế có tính phân cấp, tối ưu hóa, module hóa, dự phòng cao, bảo mật chặt chẽ và khả năng ảo hóa.

Core

Lớp Core thực hiện những chức năng và vai trò hết sức quan trọng trong hệ thống, do vậy, đánh giá trên các tiêu chí thiết kế của hệ thống mạng, khi xây dựng lớp Core cần đảm bảo quan trọng nhất là năng lực xử lý, khả năng mở rộng, tính sẵn sàng và tiết kiệm chi phí của nhà đầu tư. 

Chúng tôi đề xuất giải pháp thiết kế và giải pháp thiết bị cho lớp Core phải đảm bảo được tối đa nguyên tắc tối ưu hóa, dự phòng. Bên cạnh đó, một giải pháp quan trọng khi tích hợp trên thiết bị Core chính là khả năng ảo hóa để cung cấp năng lực xử lý tối ưu cho hệ thống.

Distribution

Lớp Phân Phối sẽ làm trung gian kết nối giữa Lớp Trục Chính và Lớp Truy Cập. Chức năng chính của Lớp Phân Phối là thực hiện các tính toán, phân bố kết nối vào hệ thống cho Lớp Truy Cập dựa trên các chính sách phân quyền chung được nhà quản trị đề ra. Lớp này còn cung cấp kết nối cho Lớp Truy Cập thông qua hệ thống cáp đồng UTP 4 pair hoặc cáp quang nếu cần thiết.

Lớp Phân Phối cũng sẽ kết nối với Lớp Trục Chính thông qua hệ thống cáp quang, nhằm bảo đảm tốc độ chuyển mạch luôn là Gigabit.

Với những chức năng đó, khi thiết kế module Distribution, chúng tôi thiết kế với nguyên tắc tối ưu hóa, dự phòng và bảo mật. 

Việc thiết kế tối ưu hóa đảm bảo khả năng xử lý tốt của thiết bị, đồng thời cho khả năng mở rộng dễ dàng khi quy mô phát triển trong tương lai. Thiết kế có tính dự phòng về thiết bị, đường truyền sẽ đảm bảo tiêu chí sẵn sàng, ổn định của hệ thống. Đồng thời tăng cường một số giải pháp bảo mật ở đây.

Building Access

Lớp Truy Cập sẽ có nhiệm vụ chủ yếu là cung cấp kết nối cho người dùng đầu cuối vào hệ thống ở các tốc độ 10/100/1000 Mbps. Lớp Truy Cập sẽ đảm nhận những nhiệm vụ chính sau:

• Cung cấp kết nối cho người dùng, thiết bị đầu cuối để hòa vào hệ thống chung.
• Chuyển mạch băng thông, cung cấp kết nối với tốc độ đúng bằng tốc độ chuyển mạch đặc trưng của switch cho mỗi thiết bị đầu cuối. Thông thường tốc độ này sẽ là 100Mbps.
• Kết nối đến các Lớp Phân Phối để tạo nên hạ tầng chuyển mạch tổng thể, phục vụ cho nhu cầu trao đổi liên lạc giữa các cụm người dùng.
• Phân cấp người dùng thành từng nhóm theo chức năng, hoặc theo không gian làm việc thông qua việc tạo các mạng LAN ảo.

Module Access yêu cầu 2 tiêu chí quan trọng nhất là Năng lực xử lý tốt đồng thời vẫn luôn tiết kiệm chi phí đầu tư. Ngoài ra cần thiết hỗ trợ mở rộng với số lượng user tăng và các dịch vụ khác như voice tích hợp vào hệ thống. Để đảm bảo những tiêu chí đó, nguyên tắc thiết kế của chúng tôi là Tối ưu hóa kết nối, băng thông sao cho hiệu quả nhất. Thiết bị ở đây chỉ cần lựa chọn những switch layer 2 có năng lực chuyển mạch trung bình là phù hợp.

Data Center

Hệ thống trung tâm dữ liệu có thể nói là trái tim của doanh nghiệp, cung cấp những dịch vụ và lưu trữ thông tin hoạt động của toàn hệ thống. Đánh giá trên những tiêu chí thiết kế ở mục 3 thì Data Center phải đáp ứng đầy đủ cả 6 tiêu chí. Trong đó, quan trọng nhất là năng lực xử lý, độ ổn định, sẵn sàng và khả năng quản lý. Để đáp ứng những yêu cầu đó, kiến trúc Data Center được xây dựng dựa trên một số nguyên tắc sau:

• Kiến trúc Data Center cũng được phân cấp Core, Distribution, Access, thiết kế này cũng tương tự mô hình chuyển mạch 3 lớp, đảm bảo tối ưu được băng thông và năng lực xử lý thiết bị.
• Khả năng dự phòng cao nhất
• Bảo mật được thực hiện ở mức cao nhất, với chính sách bảo mật sâu, nhiều tầng.
• Kiến trúc mạng Trung tâm dữ liệu (DCNA - Data Center Network Architecture) dựa trên nền tảng Kiến trúc mạng định hướng dịch vụ (SONA), cung cấp cho doanh nghiệp khả năng tập trung hóa, đảm bảo tính liên tục trong hoạt động kinh doanh, đồng thời cho phép hỗ trợ các kiến trúc và công nghệ đang phát triển như kiến trúc định hướng dịch vụ, công nghệ ảo hóa, công nghệ tính toán theo yêu cầu (On-demand Computing), với phương thức tiếp cận theo Kiến trúc.

Dưạ trên nền tảng Kiến trúc mạng định hướng dịch vụ, Kiến trúc mạng Trung tâm dữ liệu bao gồm 

• Lớp cơ sở hạ tầng mạng (Networked Infrastruture Layer)
• Lớp dịch vụ tương tác (Interactive Services Layer)

Kiến trúc này hỗ trợ việc triển khai các ứng dụng kinh doanh và các ứng dụng cộng tác của doanh nghiệp, bất kể là triển khai với các kiến trúc ứng dụng truyền thống hay kiến trúc định hướng dịch vụ tiên tiến.

Common Service 

Module Common Service bao gồm các server ứng dụng khác của hệ thống mạng cục bộ, tách biệt với các ứng dụng core banking để giảm tải cho cho hệ thống Firewall, network.. tại module Data Center.  Vì vậy vai trò của module Application Server đối với hệ thống mạng nội bộ là rất quan trọng. Do đó, module này khi thiết kế cần đáp ứng thiết kế dự phòng, bảo mật để đảm bảo tính sẵn sàng cho các ứng dụng.

Network Management

Module quản trị bao gồm các máy chủ thực hiện chức năng quản trị tập trung cho toàn bộ hệ thống. Module Management sẽ giúp cho người quản trị có một cái nhìn chung về toàn mạng, đồng thời phát hiện nhanh chóng những lỗi từ vật lý thiết bị đến hoạt động của mạng. Với những công cụ mạnh mẽ, người quản trị có thể thao tác điều khiển tập trung các cấu hình, chính sách cho cả hệ thống.

Đây không phải khu vực đòi hỏi cao về năng lực xử lý, khả năng mở rộng tuy nhiên cần thiết kế với khả năng quản lý tốt. Đồng thời nguyên tắc thiết kế bảo mật phải được áp dụng cho các máy chủ quản trị ở khu vực này, giới hạn truy cập từ nội bộ mạng và từ bên ngoài. 

Khi thiết kế hệ thống, chúng tôi cũng lựa chọn giải pháp dự phòng cho các thiết bị chuyển mạch để đảm bảo tính sẵn sàng. Chúng tôi để xuất một số giải pháp cho module quản trị: 

• Hệ thống quản trị các thiết bị mạng
• Hệ thống xác thực
• Hệ thống quản trị Security
• Hệ thống giám sát, phát hiện, phân tích tấn công

DR Site

DR Site (Disaster Recovery) là trung tâm dự phòng cho Data Center. DR được xây dựng với kiến trúc mạng tương tự kiến trúc của Data Center. DR sẽ được dựng lên dự phòng cho DC trong trường hợp toàn bộ DC gặp sự cố DR sẽ chịu trách nhiệm xử lý toàn bộ traffic nghiệp vụ của hệ thống còn ở trạng thái thông thường DR sẽ hoạt động chia tải cho DC. Do vậy, xét về tiêu chí và nguyên tắc thiết kế, DR phải đảm bảo đầy đủ những tiêu chí thiết kế của Data Center.

2. Phân hệ Enterprise Edge

Inbound Internet Module

Trong thời gian từ khoảng đầu thập kỷ 90 trở lại đây, Internet trên thế giới phát triển đã đem lại một phương thức làm việc, sản xuất, kinh doanh hoàn toàn mới. Kho tài nguyên và nhu cầu truy cập, trao đổi thông tin qua Internet tăng lên đáng kể và trở thành một phần quan trọng trong công việc của các doanh nghiệp. 

Với yêu cầu đó, cổng truy cập Internet được xây dựng thành một module độc lập với hệ thống bảo mật, định tuyến và các chính sách riêng. Tại đây cung cấp các dịch vụ như truy cập Web, E-mail, Instant Message, VPN… với lưu lượng sử dụng cao. Các tiêu chí quan trọng của module này:

• Tính ổn định: Các đường truyển Internet thường có khả năng down do nhiều nguyên nhân khách quan hơn các kết nối khác trong mạng nội bộ, do vậy, chúng tôi thiết kế module Internet với khả năng dự phòng về đường truyền (với nhiều ISP), dự phòng về thiết bị (chạy theo cặp) để đảm bảo cao nhất độ ổn định cho các truy cập Internet.
• Tính bảo mật: cổng truy cập Internet cũng là điểm dễ tấn công nhất trong hệ thống, do vậy, chúng tôi đề xuất những giải pháp bảo mật với Firewall, IPS để bảo mật, chống tấn công và những rủi ro từ bên ngoài Internet.

Outbound Internet Module

Sự phát triển vể cả số lượng lẫn quy mô của các dịch vụ trên Internet và tương tác của người dùng qua Internet diễn ra mạnh mẽ. 

Partner

Module Partner cung cấp kết nối đến các đối tác khác. 

WAN Module

Thiết kế phân cấp hệ thống WAN thành 03 mức là Core, Distribution và Access. 

• Lớp WAN CORE: Có trách nhiệm truyền dẫn toàn bộ gói tin trên mạng, đảm bảo tối ưu hoá được lưu lượng truyền trên mạng
• Lớp WAN Distribution: Có vai trò tiếp nhận lưu lượng truyền từ lớp Access, sau đó phân tích thông tin, hoặc dựa vào các policy để đưa ra phương án truyền dẫn tốt nhất.
• Lớp WAN Access: Là nơi tiếp nhận các thông tin ban đầu, sau đó gửi toàn bộ thông tin tới lớp Distributio

Theo smediavn.com