So sánh Data Center và Cloud Computing | Đâu là lựa chọn tối ưu nhất?

Data Center và Cloud Computing là hai mô hình hạ tầng công nghệ thông tin quan trọng được các doanh nghiệp cân nhắc khi triển khai lưu trữ, vận hành ứng dụng và mở rộng dịch vụ số. Tuy nhiên, nhiều doanh nghiệp đang băn khoăn liệu nên đầu tư trung tâm dữ liệu vật lý hay chuyển dịch hoàn toàn lên đám mây. Bài viết này sẽ so sánh Data Center và Cloud Computing một cách chi tiết. Từ đó giúp bạn hiểu rõ điểm mạnh, điểm yếu của từng mô hình và lựa chọn được giải pháp phù hợp nhất. 

Data Center (Trung tâm dữ liệu) được hiểu như thế nào?

Data Center (trung tâm dữ liệu) là cơ sở hạ tầng vật lý được xây dựng với nhiều mục đích khác nhau. Chủ yếu là nhằm mục đích lưu trữ dữ liệu, vận hành ứng dụng và đảm bảo hoạt động ổn định cho hệ thống CNTT của tổ chức. 

Một Data Center bao gồm nhiều thành phần như máy chủ, hệ thống lưu trữ, thiết bị mạng, thiết bị làm mát, hệ thống cấp điện dự phòng và cơ chế bảo mật nhiều lớp. Mô hình này thường được doanh nghiệp lớn sử dụng để kiểm soát hoàn toàn tài nguyên và hạ tầng. Đặc biệt, doanh nghiệp có thể tự xây dựng Data Center riêng hoặc thuê Data Center từ các đơn vị cung cấp dịch vụ. 

Vai trò chính của Data Center

Vai trò chính của Data Center là đảm bảo tính sẵn sàng cao, bảo mật và hiệu suất cho các ứng dụng và dữ liệu quan trọng. Data Center đóng vai trò như bộ não trung tâm, nơi lưu trữ mọi thứ từ email, hồ sơ khách hàng, dữ liệu giao dịch tài chính đến các ứng dụng phức tạp như ERP hay CRM.

Ngoài ra, Data Center còn là nơi thực hiện các tác vụ phân tích dữ liệu lớn (Big Data), trí tuệ nhân tạo (AI) và máy học (Machine Learning). 

Tóm lại, Data Center giúp doanh nghiệp duy trì hoạt động liên tục, xử lý thông tin nhanh chóng và bảo vệ tài sản dữ liệu khỏi mọi rủi ro vật lý và kỹ thuật. 

Mô hình triển khai

Data Center có hai mô hình triển khai chính, đó là:

• Data Center On-Premises: Doanh nghiệp tự xây dựng, sở hữu và vận hành toàn bộ Data Center. Mô hình này mang lại quyền kiểm soát tối đa nhưng đòi hỏi nguồn vốn đầu tư ban đầu rất lớn và đội ngũ IT chuyên nghiệp. 
• Colocation Data Center: Doanh nghiệp thuê không gian trong một Data Center thương mại của bên thứ ba. Doanh nghiệp sở hữu và quản lý thiết bị IT của mình, nhưng bên thứ ba chịu trách nhiệm về cơ sở vật chất, điện, làm mát và an ninh vật lý. Mô hình này giúp giảm chi phí xây dựng nhưng vẫn giữ được quyền kiểm soát thiết bị.
• Managed Data Center: Doanh nghiệp thuê hạ tầng Data Center kèm dịch vụ quản lý, vận hành, giám sát từ nhà cung cấp. Nhà cung cấp chịu trách nhiệm từ hoạt động phần cứng đến hỗ trợ kỹ thuật. Mô hình này sẽ giúp giảm tải áp lực cho đội ngũ IT nội bộ, tối ưu chi phí vận hành, tăng tính sẵn sàng và hệ thống được giám sát 24/7.
• Hyperscale Data Center: Là các Data Center quy mô cực lớn do những nhà cung cấp Cloud hàng đầu. Chẳng hạn như AWS, Azure, Google Cloud, Meta xây dựng để phục vụ hàng triệu người dùng. Mô hình này giúp khả năng mở rộng gần như vô hạn, tối ưu năng lượng, hiệu suất rất cao, độ tin cậy và tính sẵn sàng tuyệt đối. 
• Edge Data Center: Là mô hình trung tâm dữ liệu thu nhỏ, được đặt sát người dùng để xử lý thông tin ngay tại biên mạng, giúp giảm độ trễ và cải thiện tốc độ phản hồi. Mô hình này rất lý tưởng cho IoT, AI, 5G, xe thông minh, camera giám sát, tối ưu băng thông. 

Cloud Computing (Điện toán đám mây) được hiểu là gì? 

Cloud Computing là mô hình cho phép cung cấp và sử dụng tài nguyên công nghệ thông tin thông qua kết nối Internet. Bao gồm máy chủ ảo, lưu trữ, cơ sở dữ liệu, mạng, phân tích và hàng trăm dịch vụ khác. Thay vì đầu tư phần cứng, doanh nghiệp có thể sử dụng tài nguyên theo nhu cầu và chỉ trả tiền đúng mức sử dụng (pay-as-you-go). Cloud Computing giúp tối ưu chi phí, tạo sự linh hoạt, tự động hóa và cải thiện hiệu suất vận hành.

Điện toán đám mây hoạt động dựa trên nền tảng ảo hóa. Các tài nguyên phần cứng được chia sẻ giữa nhiều người dùng thông qua máy chủ ảo hoặc container. 

Tóm lại, bản chất của Cloud Computing là giúp doanh nghiệp mở rộng hệ thống gần như ngay lập tức. 

Mối quan hệ với Data Center

Mối quan hệ giữa Data Center và Cloud Computing là mối quan hệ hạ tầng và dịch vụ. Cloud Computing không thể tồn tại nếu không có Data Center. 

Bởi các dịch vụ Cloud được cung cấp từ các Data Center khổng lồ, được xây dựng và vận hành bởi các nhà cung cấp Cloud lớn. Data Center là nơi đặt các máy chủ vật lý, hệ thống mạng và hệ thống làm mát cần thiết. Cloud Computing chỉ là một tầng phần mềm thông minh được triển khai trên các Data Center để ảo hóa, quản lý và phân phối tài nguyên vật lý thành các dịch vụ dễ sử dụng. 

Các mô hình dịch vụ

Cloud Computing được chia thành ba mô hình dịch vụ cơ bản. Mỗi mô hình cung cấp mức độ kiểm soát khác nhau. 

• IaaS (Infrastructure as a Service – Hạ tầng dưới dạng dịch vụ): Cung cấp các tài nguyên cơ bản như máy ảo (VM), mạng, lưu trữ. Người dùng được toàn quyền quản lý hệ điều hành, ứng dụng và dữ liệu của mình. Đây là mô hình gần nhất với Data Center truyền thống, nhưng được ảo hóa.
• PaaS (Platform as a Service – Nền tảng như một dịch vụ): Cung cấp môi trường sẵn sàng để phát triển, chạy và quản lý ứng dụng, bao gồm hệ điều hành, máy chủ web, cơ sở dữ liệu. Người dùng chỉ tập trung vào mã ứng dụng mà không cần quản lý hạ tầng.
• SaaS (Software as a Service – Phần mềm dưới dạng dịch vụ): Cung cấp phần mềm hoàn chỉnh dưới dạng dịch vụ, sẵn sàng sử dụng qua trình duyệt web. Người dùng không cần quản lý bất cứ thứ gì ngoài việc sử dụng phần mềm.

Các mô hình triển khai

Các dịch vụ Cloud có thể được triển khai theo ba mô hình chính. Như sau:

• Public Cloud (Đám mây công cộng): Tài nguyên được sở hữu và vận hành bởi nhà cung cấp Cloud và được chia sẻ cho nhiều khách hàng qua Internet. Mô hình này mang lại chi phí thấp nhất và khả năng mở rộng lớn nhất.
• Private Cloud (Đám mây riêng): Tài nguyên được dành riêng cho một tổ chức duy nhất, có thể được quản lý nội bộ hoặc bởi bên thứ ba. Nó mang lại kiểm soát và bảo mật cao hơn Public Cloud. Về cơ bản, một Private Cloud là một Data Center nội bộ đã được ảo hóa và tự động hóa cao.
• Hybrid Cloud (Đám mây lai): Kết hợp Public Cloud và Private Cloud (hoặc Data Center nội bộ), cho phép dữ liệu và ứng dụng di chuyển giữa hai môi trường này. Đây là mô hình linh hoạt, cho phép doanh nghiệp tận dụng lợi ích của cả hai: sử dụng Private Cloud cho dữ liệu nhạy cảm và Public Cloud cho khối lượng công việc biến động.

Điểm tương đồng giữa Data Center và Cloud Computing

Vì Cloud Computing là một bản nâng cấp của Data Center truyền thống. Do đó, cả hai đều có những điểm tương đồng nhất định. Chẳng hạn như:

• Về mục tiêu:

Cả Data Center và Cloud Computing đều giải quyết các kỹ thuật cơ bản về hiệu suất, độ tin cậy, khả năng phục hồi. Mục đích chính là đảm bảo các dịch vụ kỹ thuật số của doanh nghiệp được duy trì, xử lý và lưu trữ an toàn, hiệu quả và có sẵn. Nếu không có một trong hai, các hoạt động số hóa hiện đại sẽ không thể thực hiện được. 

• Về mặt vật lý

Cloud Computing được xây dựng trên nền tảng Data Center. Cả hai mô hình đều cần hệ thống nguồn điện dự phòng để đảm bảo hoạt động liên tục; hệ thống làm mát chuyên dụng duy trì nhiệt độ tối ưu để bảo vệ thiết bị; hệ thống mạng tốc độ cao để đảm bảo đường truyền dữ liệu nhanh chóng; các biện pháp bảo mật kiểm soát ra vào, giám sát tài khoản. 

So sánh Data Center và Cloud Computing chi tiết

Sự khác biệt giữa Data Center và Cloud Computing nằm ở nhiều khía cạnh khác nhau. Bao gồm có các khía cạnh sau đây:

Về cấu trúc hạ tầng

Trong Data Center truyền thống, cấu trúc hạ tầng được xác định và giới hạn bởi các thiết bị vật lý. Mọi thành phần từ máy chủ, cáp mạng, tủ rack, đến hệ thống làm mát đều là tài sản cố định và nằm dưới sự kiểm soát tuyệt đối của tổ chức. Cấu trúc này thường được thiết kế để đáp ứng nhu cầu tối đa trong nhiều năm, dẫn đến việc phải đầu tư thừa thãi tài nguyên ngay từ đầu. Ngoài ra, cấu hình phần cứng là cố định và việc nâng cấp đòi hỏi quy trình phức tạp. Người dùng phải mất thêm chi phí mua, lắp đặt cấu hình và thời gian ngừng hoạt động.

Ngược lại, cấu trúc hạ tầng của Cloud Computing là ảo hóa và lập trình được. Các tài nguyên như máy chủ ảo, cơ sở dữ liệu, mạng ảo đều cung cấp thông qua giao diện lập trình ứng dụng hoặc giao diện web. Tức là thay vì quản lý phần cứng, người dùng quản lý các dịch vụ và tài nguyên. Cấu trúc Cloud được xây dựng dựa trên nguyên tắc phân tán và khả năng phục hồi cao trên nhiều khu vực vật lý. Nhờ đó, ứng dụng vừa dễ dàng chịu được sự cố của Data Center và vẫn tiếp tục hoạt động bình thường. 

Tóm lại, sự khác biệt cốt lõi của Data Center là quản lý phần cứng, còn Cloud là quản lý dịch vụ và phần mềm trên hạ tầng vật lý. Sự linh hoạt trong cấu trúc Cloud cho phép doanh nghiệp triển khai, thay đổi, điều không thể thực hiện được trong Data Center truyền thống. 

Về bảo mật

Trong Data Center, tổ chức chịu toàn bộ trách nhiệm bảo mật, từ bảo mật vật lý đến bảo mật mạng, hệ điều hành và ứng dụng. Với bảo mật vật lý, những người được ủy quyền mới có quyền truy cập vào các máy chủ. Tuy nhiên, việc duy trì bảo mật phần mềm đòi hỏi đội ngũ IT trình độ cao và chi phí lớn. Nếu sai sót trong quản lý nội bộ có thể dẫn đến rủi ro nghiêm trọng.

Trong Cloud Computing, bảo mật hoạt động theo mô hình trách nhiệm chia sẻ. Tức là nhà cung cấp Cloud chịu trách nhiệm bảo mật của Cloud, từ hạ tầng vật lý, mạng, hệ điều hành của máy chủ đến các dịch vụ cơ bản. Khách hàng sẽ chịu trách nhiệm bảo mật trong Cloud, từ dữ liệu của mình, cấu hình tường lửa ảo, quản lý danh tính, bảo mật mã ứng dụng. 

Về chi phí

Data Center sử dụng mô hình CapEx (Chi phí vốn). Doanh nghiệp phải đầu từ một khoản tiền khổng lồ ban đầu để mua máy chủ, thiết bị mạng, xây dựng cơ sở vật chất, hệ thống làm mát và điện dự phòng. Khoản chi này sẽ được phân bổ dần trong suốt thời gian sử dụng. Sau khi đầu tư, chi phí vận hành về điện, làm mát, nhân sự là chi phí cố định. 

Còn Cloud Computing, sử dụng mô hình OpEx (Chi phí hoạt động). Doanh nghiệp không phải đầu tư ban đầu, mà chỉ thanh toán theo mức tài nguyên thực tế đã sử dụng. Nếu ngừng sử dụng dịch vụ, chi phí sẽ dừng lại. Mô hình này rất phù hợp với các công ty khởi nghiệp và doanh nghiệp có nhu cầu biến động. Bởi vì nó cho phép quản lý dòng tiền linh hoạt và chuyển rủi ro đầu tư phần cứng sang nhà cung cấp. Mặc dù, chi phí tổng thể cao hơn trong dài hạn nếu tài nguyên không được tối ưu. Nhưng Cloud mang lại hiệu quả về vốn đầu tư nhanh chóng hơn. 

Về tính linh hoạt

Tính linh hoạt của Data Center  là rất thấp. Việc thay đổi cấu hình, nâng cấp CPU, RAM hay thêm dung lượng lưu trữ đòi hỏi phải mua sắm phần cứng mới, lập kế hoạch ngừng hoạt động và thực hiện lắp đặt vật lý. Quá trình này thường mất từ vài tuần đến thậm chí vài tháng để hoàn tất.

Còn Cloud Computing được xây dựng trên nền tảng linh hoạt. Người dùng có thể tăng hoặc giảm dung lượng máy chủ, thêm hoặc bớt dịch vụ chỉ trong vài phút thông qua giao diện điều khiển. Khả năng tự động hóa và đàn hồi của Cloud cho phép hệ thống tự động mở rộng tài nguyên khi có nhu cầu cao và tự động thu hẹp lại khi nhu cầu giảm. Đồng thời, nó cũng sẽ đảm bảo hiệu suất ổn định và không cần sự can thiệp thủ công. 

Về khả năng mở rộng

Khả năng mở rộng là một rào cản lớn đối với Data Center. Khi nhu cầu dữ liệu hoặc người dùng tăng lên, Data Center đối mặt với giới hạn vật lý. Có thể là hết chỗ trong tủ rack, thiếu nguồn điện, hoặc hệ thống làm mát không đủ. Việc mở rộng quy mô cũng đòi hỏi phải mua thêm thiết bị vật lý, tốn kém chi phí và mất thời gian. Vì vậy, các tổ chức thường phải dự trữ quá mức để đề phòng nhu cầu trong tương lai. 

Cloud Computing cung cấp khả năng mở rộng gần như không giới hạn. Vì tài nguyên được ảo hóa và phân tán trên hàng ngàn máy chủ trong Data Center của nhà cung cấp. Người dùng có thể mở rộng tài nguyên và dữ liệu một cách tức thì. Ví dụ, một ứng dụng thương mại điện tử có thể tăng gấp 10 lần số lượng máy chủ ảo trong vòng 10 phút để xử lý lượng truy cập lớn vào dịp Black Friday, sau đó thu nhỏ lại khi sự kiện kết thúc. 

Về quản lý và bảo trì

Trong Data Center, tổ chức chịu trách nhiệm hoàn toàn về quản lý và bảo trì. Bao gồm bảo trì vật lý như sửa chữa máy chủ, thay thế ổ đĩa, kiểm tra hệ thống làm mát/điện, quản lý mạng, vá lỗi hệ điều hành, cập nhật phần mềm,… Những công việc này đòi hỏi một đội ngũ IT chuyên trách, có trình độ cao, phải làm việc liên tục 24/7, dẫn đến chi phí nhân sự và vận hành lớn. 

Đối với Cloud Computing, trách nhiệm quản lý và bảo trì được chuyển giao cho nhà cung cấp Cloud. Trong các mô hình IaaS, nhà cung cấp chịu trách nhiệm quản lý và bảo trì phần cứng, hệ thống làm mát, điện và hạ tầng ảo hóa. Trong các mô hình PaaS và SaaS, nhà cung cấp quản lý gần như toàn bộ hệ thống bao gồm hệ điều hành, nền tảng và ứng dụng. Đội ngũ IT của doanh nghiệp thay vì dành thời gian cho việc bảo trì hạ tầng vật lý thì tập trung vào các hoạt động cốt lõi. 

Về khả năng phục hồi dữ liệu

Khả năng phục hồi dữ liệu và phục hồi sự cố trong Data Center là một quá trình tốn kém và phức tạp. Doanh nghiệp cần phải đầu tư xây dựng hoặc thuê một DC thứ cấp cách xa DC chính, thiết lập hệ thống sao lưu phức tạp. Quá trình chuyển đổi khi xảy ra sự cố thường mất nhiều giờ hoặc thậm chí nhiều ngày.

Cloud Computing được thiết kế với khả năng phục hồi tích hợp. Các nhà cung cấp Cloud cung cấp các dịch vụ DR được tự động hóa, dễ cấu hình và có chi phí thấp hơn nhiều. Bằng cách lưu trữ dữ liệu và ứng dụng trên nhiều vùng sẵn sàng hoặc khu vực khác nhau, Cloud có thể tự động chuyển đổi hoạt động sang một địa điểm khác chỉ trong vài phút khi xảy ra sự cố. 

Bảng so sánh Data Center và Cloud Computing tổng quan

Để giúp người mới dễ dàng hình dung sự khác biệt giữa hai mô hình Data Center hay Cloud Computing, bảng so sánh dưới đây sẽ tổng hợp những điểm nổi bật nhất:

Nên lựa chọn Data Center hay Cloud Computing?

Việc quyết định nên đầu từ vào Data Center hay chuyển đổi sang Cloud Computing phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Với từng trường hợp cụ thể, bạn nên lựa chọn loại hình phù hợp nhất. 

Trường hợp nên chọn Data Center

Data Center truyền thống vẫn là lựa chọn hàng đầu trong các tình huống yêu cầu cao về kiểm soát và tuân thủ nghiêm ngặt. 

• Yêu cầu tuân thủ pháp lý và vị trí dữ liệu nghiêm ngặt

Các ngành nghề như Tài chính, ngân hàng, y tế hoặc Chính phủ thường phải tuân thủ các quy định dữ liệu phải được lưu trữ trên một máy chủ vật lý cụ thể, trong phạm vi lãnh thổ quốc gia. Data Center nội bộ cung cấp bằng chứng rõ ràng và kiểm soát vật lý đối với vị trí lưu trữ dữ liệu, dễ dàng hơn trong việc kiểm toán tuân thủ.

• Khối lượng công việc ổn định và dễ dự đoán trước

Nếu doanh nghiệp của bạn có nhu cầu lưu trữ ổn định, không có sự biến động lớn theo mùa vụ hoặc thời điểm. Việc đầu tư vào Data Center có thể mang lại chi phí tổng thể thấp hơn so với Cloud. 

• Yêu cầu độ trễ cực thấp

Các ứng dụng yêu cầu phản hồi tức thì, chẳng hạn như giao dịch chứng khoán tần suất cao, điều khiển robot hoặc các hệ thống sản xuất thời gian thực, cần máy chủ vật lý đặt càng gần người dùng hoặc thiết bị càng tốt. Data Center nội bộ là giải pháp tối ưu để giảm thiểu độ trễ mạng.

• Kiểm soát tuyệt đối và tùy chỉnh cao

Một số tổ chức cần tùy chỉnh phần cứng, hệ điều hành hoặc kiến trúc mạng ở mức độ sâu mà các nhà cung cấp Cloud thường không cho phép. Với Data Center nội bộ, đội ngũ IT có quyền kiểm soát 100% mọi thành phần của hạ tầng.

• Dữ liệu quá lớn để di chuyển

Nếu doanh nghiệp sở hữu khối lượng dữ liệu khổng lồ mà việc di chuyển lên Cloud tốn kém và mất thời gian. Lúc này, việc giữ lại trong Data Center có thể là lựa chọn thực tế hơn.

Trường hợp nên chọn Cloud Computing

Cloud Computing là lựa chọn lý tưởng cho các doanh nghiệp muốn nhanh chóng, linh hoạt và khả năng mở rộng chi phí thấp.

• Khởi nghiệp và Doanh nghiệp vừa & nhỏ (SMEs)

Cloud giúp giảm thiểu rào cản tài chính đầu vào, cho phép các công ty nhỏ tập trung vốn vào phát triển sản phẩm thay vì mua sắm hạ tầng. Khả năng mở rộng tức thời của Cloud còn hỗ trợ tăng trưởng nhanh mà không cần lo lắng về việc mua thêm máy chủ.

• Khối lượng công việc biến động và tạm thời

Các trang thương mại điện tử vào dịp lễ, các sự kiện marketing, thử nghiệm ứng dụng, hoặc môi trường Phát triển/Thử nghiệm là những ứng dụng hoàn hảo cho Cloud. Cloud cho phép mở rộng tài nguyên khi cần và thu hẹp khi không dùng, tiết kiệm chi phí đáng kể.

• Cần tốc độ đổi mới và thời gian ra mắt thị trường nhanh

Các dịch vụ PaaS và SaaS của Cloud cung cấp môi trường phát triển sẵn có, cho phép các lập trình viên triển khai ý tưởng và sản phẩm mới chỉ trong vài giờ. Bạn sẽ không phải mất công chờ đợi IT thiết lập hạ tầng trong Data Center truyền thống. 

• Cần giải pháp phục hồi chi phí hiệu quả

Thay vì phải xây dựng và duy trì một DR site tốn kém, Cloud cho phép doanh nghiệp thiết lập một giải pháp DR hiệu quả hơn. Tức là, bạn chỉ thanh toán cho các tài nguyên tối thiểu cần thiết để duy trì trạng thái chờ và thanh toán đầy đủ khi có sự cố xảy ra và cần chuyển đổi hoạt động.

• Cần hỗ trợ công nghệ tiên tiến (AI, Machine Learning, IoT)

Các dịch vụ Cloud Computing đi kèm với các công cụ tích hợp sẵn cho AI, Phân tích dữ liệu lớn và Internet (IoT). Điều mà trong Data Center truyền thống là gần như không thể thực hiện.

Lời kết

Dựa trên nội dung đã phân tích trong bài viết, hy vọng bạn đã nắm vững sự khác biệt cốt lõi giữa Data Center và Cloud Computing. Cùng với các yếu tố quan trọng như chi phí (CapEx/OpEx), khả năng mở rộng, bảo mật và tính linh hoạt. Nếu bạn vẫn còn bất kỳ thắc mắc nào, hoặc cần tư vấn cụ thể về giải pháp Data Center/Cloud phù hợp với doanh nghiệp tại Việt Nam. Bạn có thể liên hệ với GCS Việt Nam qua các kênh sau:

• Fanpage: GCS – Google Cloud Solutions 

• Hotline: 024.9999.7777