Phần lớn hạ tầng mạng trung tâm dữ liệu do những kẻ hề vận hành. Nhưng không phải của Amazon

Trong một bài viết chuyên sâu, chuyên gia kinh tế đám mây Corey Quinn đã có chuyến tham quan phòng lab mạng của AWS và khám phá ra những cải tiến thầm lặng đang giúp gã khổng lồ này vận hành hạ tầng hiệu quả và tiết kiệm đến bất ngờ. Từ thiết kế mạng gần như ngẫu nhiên đến giao thức định tuyến mới SIDR, AWS đã xây dựng một hệ thống mạnh mẽ đến mức sự phức tạp trở nên vô hình với người dùng cuối.

AWS đã và đang âm thầm tái định nghĩa cách vận hành mạng lưới trung tâm dữ liệu, tối ưu hiệu suất tới 40% về năng lượng, đồng thời giữ giá thành ổn định cho khách hàng giữa bối cảnh lạm phát. Thay vì cạnh tranh về giá, hãng này chọn cách giữ lại biên lợi nhuận từ các tối ưu nội bộ để đầu tư vào những cải tiến mang tính cách mạng mới.

Cuộc cách mạng thầm lặng trong phòng lab mạng

Chuyện bắt đầu từ một câu đùa về "đai ốc lồng" (cage nuts) - loại phần cứng gắn server vào tủ rack gây đứt tay thường thấy trong các trung tâm dữ liệu truyền thống. Khi nói chuyện với Matt Rehder, Phó chủ tịch kỹ thuật mạng toàn cầu của AWS, tác giả Corey Quinn nhận ra rằng thế giới mà câu đùa này ám chỉ đã không còn tồn tại trong các cơ sở của AWS.

Racks giờ đây đến dưới dạng các khối lắp ráp hoàn chỉnh, không ai phải tự tay bắt vít bất cứ thứ gì vào thiết bị nữa.

"Một mạng lưới phẳng, một tầng duy nhất được kết nối theo kiểu gần như ngẫu nhiên có chủ đích sẽ tạo ra một hệ thống mạng linh hoạt hơn rất nhiều với chi phí vận hành thấp hơn nhiều."

Trong một bài báo kỹ thuật được công bố, AWS mô tả cách tiếp cận này có thể tiết kiệm tới 40% năng lượng so với các thiết kế truyền thống, và đây hiện là tiêu chuẩn mặc định cho hầu hết các trung tâm dữ liệu mới của họ.

Chiến lược giữ giá, không giảm giá

Câu hỏi lớn nhất được đặt ra: khoản tiết kiệm từ những cải tiến này đi về đâu? AWS thẳng thắn trả lời rằng họ giữ lại biên lợi nhuận thay vì giảm giá cho khách hàng. Điều này nghe có vẻ tiêu cực, nhưng khi nhìn vào bối cảnh chung, đây là một chiến lược đáng nể.

• AWS chưa từng tăng giá cho các SKU hiện có
• Bạn vẫn có thể khởi tạo một instance 64GB RAM với mức giá của năm 2020, thậm chí không tăng theo lạm phát
• Việc nâng cấp từ Graviton4 lên Graviton5 chỉ tăng 9% chi phí - một con số đáng kinh ngạc khi chi phí linh kiện toàn cầu đang leo thang

Bước ngoặt từ giao thức SIDR và mạng Spraypoint

Phần khó nhất của một mạng "gần như ngẫu nhiên" không nằm ở việc đi dây cáp vốn đã phức tạp, mà nằm ở giao thức định tuyến. Các giao thức truyền thống như BGP hay OSPF đều tính toán đường đi ngắn nhất, nhưng khái niệm này trở nên vô nghĩa khi có hàng nghìn tuyến đường tương đương giữa hai điểm bất kỳ.

AWS đã giải quyết bài toán này bằng giao thức SIDR (Scalable Intent-Driven Routing) để vận hành control-plane, trong khi Spraypoint chịu trách nhiệm chuyển tiếp dữ liệu. Giao thức này được giới thiệu công khai tại re:Invent 2023, nhưng hầu như không ai bên ngoài AWS nhận ra tầm quan trọng của nó trong việc hiện thực hóa toàn bộ kiến trúc mạng mới.

"Sự thiếu hụt kỹ năng kể chuyện của AWS về những thứ này không mang lại lợi ích cho họ. Nhận thức của thị trường đang đi theo hướng ngược lại."

Sự vô hình của một hệ thống vĩ đại

Điều quan trọng nhất mà bài viết muốn truyền tải: sự vô hình của hạ tầng mạng AWS chính là thành công của nó. Khách hàng có thể đạt gần như toàn bộ băng thông vật lý giữa bất kỳ hai điểm nào trong AWS mà không cần quan tâm đến "switch ở đầu rack chỉ đẩy được bao nhiêu traffic" như những trung tâm dữ liệu truyền thống.

Tuy nhiên, chính sự vô hình này lại tạo ra một thế hệ kỹ sư không biết cách xây dựng hạ tầng mạng phức tạp, và có thể dẫn đến những thảm họa lớn khi các "neocloud" mới mọc lên mà không hiểu mình đang đối mặt với điều gì.

Mạng lưới trung tâm dữ liệu của AWS được ví là một tuyệt tác kỹ thuật thầm lặng

Kết luận

AWS có thể sai ở nhiều thứ: chiến dịch marketing lố bịch, phát triển năm dịch vụ làm cùng một việc với cái tên khó hiểu. Nhưng khi nói đến công việc "chặt củi, gánh nước" làm nên toàn bộ hệ sinh thái đám mây - công việc khiến khán giả buồn ngủ trong mọi keynote - họ là những người giỏi nhất thế giới.

Điều đáng tiếc duy nhất là họ quá tệ trong việc kể cho thế giới nghe về điều đó.