Những yêu cầu hạ tầng số cần đáp ứng

Hạ tầng số cần đáp ứng những yêu cầu cơ bản nào?

Về bản chất, một hạ tầng số phục vụ chuyển đổi số cần đáp ứng ít nhất bốn nhóm yêu cầu chính:

·         Kết nối: Bảo đảm mạng và các điểm truy cập hoạt động ổn định, thông suốt, có năng lực đáp ứng lưu lượng và nhu cầu sử dụng

·         Mở rộng: Có thể tăng tài nguyên, số lượng người dùng, thiết bị, dữ liệu và dịch vụ mà không phải thay đổi toàn bộ kiến trúc

·         Tích hợp: Các hệ thống có khả năng kết nối, trao đổi và chia sẻ dữ liệu thông qua các giao diện và nền tảng phù hợp

·         An toàn và tin cậy: Bảo vệ mạng, hệ thống, dữ liệu và dịch vụ, đồng thời có cơ chế giám sát, dự phòng, sao lưu và khôi phục khi xảy ra sự cố

Bốn yêu cầu này có quan hệ với nhau. Hạ tầng có kết nối tốt nhưng không thể mở rộng sẽ nhanh chóng trở thành điểm nghẽn. Có khả năng mở rộng nhưng thiếu tích hợp sẽ tạo ra các hệ thống rời rạc. Ngược lại, kết nối và tích hợp tốt nhưng không bảo đảm an toàn có thể làm gia tăng phạm vi tác động khi xảy ra sự cố

Yêu cầu về kết nối và năng lực đáp ứng

Yêu cầu đầu tiên là hạ tầng phải cung cấp kết nối ổn định và đủ năng lực cho các hệ thống số. Điều này bao gồm mạng nội bộ, kết nối Internet, mạng diện rộng, kết nối trung tâm dữ liệu, kết nối giữa các hệ thống và các thiết bị đầu cuối khi có nhu cầu

Một kết nối phù hợp không chỉ được đánh giá bằng tốc độ đường truyền. Cần xem xét đồng thời:

·         Băng thông có đáp ứng được lưu lượng hiện tại và dự kiến hay không

·         Độ ổn định và độ trễ có phù hợp với loại dịch vụ hay không

·         Hạ tầng có phương án dự phòng khi một đường truyền hoặc thiết bị gặp sự cố hay không

·         Khả năng cân bằng tải có được tính đến khi lưu lượng tăng cao hay không

·         Mạng có thể kết nối với các công nghệ và thiết bị mới trong tương lai hay không

Đối với các hệ thống cần khả năng truy cập rộng, kiến trúc mạng còn phải tính đến tính liên tục của dịch vụ. Các phương án như kết nối đa hướng, dự phòng đường truyền và cân bằng tải giúp giảm nguy cơ một điểm lỗi làm gián đoạn toàn bộ dịch vụ

Việc phát triển IPv6 cũng là một ví dụ về yêu cầu chuẩn bị năng lực kết nối dài hạn. Khi 5G, IoT và các dịch vụ Internet làm số lượng thiết bị kết nối tăng mạnh, khả năng mở rộng không gian địa chỉ và quản lý kết nối trở thành một phần của yêu cầu phát triển hạ tầng số

Yêu cầu về khả năng mở rộng và sử dụng tài nguyên

Hạ tầng số phải được thiết kế để mở rộng theo nhu cầu thay vì chỉ đáp ứng quy mô tại thời điểm triển khai. Quy mô có thể tăng ở nhiều chiều: số lượng người dùng, thiết bị, dữ liệu, ứng dụng, giao dịch hoặc yêu cầu xử lý

Khả năng mở rộng cần được xem xét ở cả ba lớp:

·         Hạ tầng tính toán: Có thể bổ sung CPU, bộ nhớ, máy chủ hoặc tài nguyên điện toán khi tải tăng

·         Hạ tầng lưu trữ: Có thể mở rộng dung lượng và năng lực xử lý dữ liệu mà không làm gián đoạn dịch vụ

·         Hạ tầng mạng: Có thể tăng lưu lượng và số lượng kết nối mà vẫn duy trì chất lượng dịch vụ phù hợp

Điện toán đám mây và mô hình thuê dịch vụ có thể hỗ trợ yêu cầu này khi được lựa chọn phù hợp. Tài liệu hướng dẫn phát triển chính quyền số của Bộ Thông tin và Truyền thông cũng định hướng ưu tiên sử dụng các hệ thống tập trung, dùng chung và điện toán đám mây trong những trường hợp phù hợp, thay vì đầu tư các hệ thống trùng lặp

Tuy nhiên, mở rộng không có nghĩa là tăng tài nguyên không giới hạn. Quy mô hạ tầng phải gắn với nhu cầu thực tế, khả năng quản trị, chi phí, yêu cầu an toàn và kiến trúc tổng thể. Nếu chỉ tăng máy chủ nhưng mạng, lưu trữ hoặc cơ chế tích hợp không tăng tương ứng, nút thắt có thể chỉ chuyển từ lớp này sang lớp khác

Yêu cầu về tích hợp, liên thông và chia sẻ dữ liệu

Chuyển đổi số tạo ra giá trị lớn hơn khi các hệ thống có thể làm việc cùng nhau. Vì vậy, hạ tầng số cần hỗ trợ kết nối và trao đổi dữ liệu giữa các ứng dụng, cơ sở dữ liệu, nền tảng và đơn vị có liên quan

Yêu cầu tích hợp thường bao gồm:

·         Có giao diện kết nối rõ ràng giữa các hệ thống

·         Sử dụng các chuẩn và giao thức phù hợp

·         Xác định rõ dữ liệu nào được kết nối, chia sẻ và khai thác

·         Bảo đảm dữ liệu được trao đổi đúng cấu trúc và ngữ nghĩa

·         Có cơ chế định danh, xác thực và phân quyền khi truy cập

·         Hạn chế việc mỗi hệ thống xây dựng một kho dữ liệu riêng biệt mà không có khả năng liên thông

Trong kiến trúc chính quyền số, nền tảng tích hợp và chia sẻ dữ liệu có vai trò kết nối các cơ sở dữ liệu và hệ thống thông tin. Các tài liệu hướng dẫn của cơ quan quản lý cũng nhấn mạnh việc xác định nội dung, phạm vi kết nối, chia sẻ và mở dữ liệu, đồng thời tuân thủ kiến trúc và tiêu chuẩn liên quan

Điểm quan trọng là tích hợp không đồng nghĩa với gom tất cả hệ thống thành một hệ thống duy nhất. Một kiến trúc tốt vẫn có thể gồm nhiều hệ thống chuyên ngành, nhưng các hệ thống đó cần có cơ chế giao tiếp và chia sẻ dữ liệu được kiểm soát

Yêu cầu về an toàn, bảo mật và khả năng duy trì hoạt động

An toàn phải được xem là thuộc tính của hạ tầng số ngay từ khi thiết kế, không phải lớp bổ sung sau khi hệ thống đã hoàn thành. Các yêu cầu bảo vệ cần bao phủ mạng, máy chủ, thiết bị, ứng dụng, dữ liệu và các điểm kết nối

Một hạ tầng số an toàn cần quan tâm đến:

·         Kiểm soát truy cập và phân quyền

·         Bảo vệ dữ liệu trong quá trình lưu trữ và truyền tải

·         Giám sát hoạt động của mạng và hệ thống

·         Phát hiện và xử lý sự cố an toàn thông tin

·         Sao lưu dữ liệu và có phương án khôi phục

·         Phân tách các vùng mạng hoặc tài nguyên khi cần thiết

·         Quản lý lỗ hổng và cập nhật hệ thống

·         Bảo đảm an toàn theo cấp độ đối với các hệ thống thuộc phạm vi phải áp dụng

Yêu cầu này cũng gắn với khả năng sẵn sàng và phục hồi. Một hệ thống có bảo mật tốt nhưng khi sự cố xảy ra không thể khôi phục dịch vụ thì vẫn chưa đáp ứng đầy đủ yêu cầu vận hành. Vì vậy, thiết kế hạ tầng cần xác định trước các điểm lỗi có thể xảy ra, tài nguyên dự phòng và phương án phục hồi tương ứng

Các quy định và hướng dẫn về an toàn thông tin của Việt Nam tiếp cận an toàn theo toàn bộ vòng đời hệ thống, từ lập kế hoạch, thiết kế, xây dựng đến vận hành và thanh lý. Đây là cơ sở để đưa yêu cầu an toàn vào kiến trúc thay vì xử lý như một nhiệm vụ riêng ở cuối dự án

Làm thế nào để đánh giá hạ tầng số đã đáp ứng yêu cầu?

Có thể sử dụng một bộ tiêu chí kiểm tra theo bốn nhóm thay vì chỉ kiểm tra thiết bị đã được đầu tư hay chưa

1. Về kết nối

·         Mạng có đáp ứng lưu lượng hiện tại và dự báo tăng trưởng hay không

·         Có dự phòng cho các kết nối hoặc thiết bị quan trọng hay không

·         Chất lượng kết nối có đáp ứng yêu cầu của từng dịch vụ hay không

2. Về mở rộng

·         Có thể bổ sung người dùng, thiết bị, dữ liệu và ứng dụng mà không phải thiết kế lại toàn bộ hay không

·         Tài nguyên tính toán, lưu trữ và mạng có thể mở rộng độc lập ở mức phù hợp hay không

·         Kiến trúc có tránh tạo ra điểm nghẽn cố định hay không

3. Về tích hợp

·         Các hệ thống có khả năng kết nối và trao đổi dữ liệu hay không

·         Có quy định rõ về giao diện, dữ liệu, quyền truy cập và phạm vi chia sẻ hay không

·         Có tận dụng nền tảng dùng chung thay vì hình thành các hệ thống trùng lặp hay không

4. Về an toàn và tin cậy

·         Hệ thống có cơ chế kiểm soát truy cập, giám sát và bảo vệ dữ liệu hay không

·         Có sao lưu, dự phòng và phương án khôi phục hay không

·         Yêu cầu an toàn có được đưa vào ngay từ thiết kế và vận hành hay không

Một hạ tầng số chỉ thực sự phù hợp cho chuyển đổi số khi bốn nhóm yêu cầu này được xem xét đồng thời. Mục tiêu không phải là đầu tư càng nhiều thiết bị càng tốt, mà là xây dựng một nền tảng kết nối được, mở rộng được, tích hợp được và vận hành an toàn, phù hợp với nhu cầu sử dụng thực tế. Đây cũng là hướng tiếp cận phù hợp với định hướng phát triển hạ tầng số phục vụ chuyển đổi số quốc gia tại Quyết định 749/QĐ-TTg và các chiến lược phát triển Chính phủ số

Về thực tế triển khai, có thể ưu tiên theo trình tự: xác định nhu cầu và tải dự kiến → thiết kế kiến trúc kết nối → tính toán khả năng mở rộng → xác định phương án tích hợp và chia sẻ dữ liệu → thiết kế an toàn, dự phòng và phục hồi → kiểm thử trước khi đưa vào vận hành

Hạ tầng số vì vậy không nên được đánh giá đơn thuần theo số lượng máy chủ, đường truyền hay thiết bị đã đầu tư. Thước đo quan trọng hơn là khả năng duy trì dịch vụ, đáp ứng tăng trưởng, kết nối các hệ thống và bảo vệ dữ liệu trong suốt vòng đời vận hành.