Chương trình chuyển đổi số của Bộ Tài nguyên và Môi trường đã xác định việc phát triển hạ tầng số để phục vụ chuyển đổi số của ngành dựa trên việc hoàn thiện hạ tầng công nghệ thông tin của các trung tâm dữ liệu với tiêu chí hiện đại, thông minh, kế thừa, sử dụng hiệu quả, đồng bộ, quy mô quốc gia, có tốc độ cao, an toàn, an ninh mạng, kết hợp giữa mô hình tập trung và phân tán, trên công nghệ điện toán đám mây kết nối với Hệ thống đám mây của Chính phủ, địa phương, bộ, ngành; có tích hợp với dịch vụ đám mây của các nhà cung cấp (trong nước và quốc tế). Điều này cũng dẫn đến nhu cầu cần có giải pháp có thể quản lý được toàn bộ hạ tầng công nghệ thông tin, hạ tầng điện toán đám mây được đặt tại các trung tâm dữ liệu dùng chung của ngành. Trong bài báo này, nhóm tác giả xin trình bày về giải pháp xây dựng phần mềm quản lý hạ tầng điện toán đám mây của ngành Tài nguyên và Môi trường.
Đặt vấn đề
Hạ tầng điện toán đám mây (ĐTĐM) của ngành TN&MT được xây dựng theo mô hình đám mây lai theo mục tiêu hiện đại, thông minh, kế thừa, sử dụng hiệu quả, đồng bộ, quy mô quốc gia, bảo đảm an toàn, an ninh mạng, kết hợp giữa mô hình tập trung và phân tán, trên công nghệ ĐTĐM kết nối với Hệ thống đám mây của Chính phủ, địa phương, bộ, ngành. Các tiêu chí trên đã được văn bản hóa trong Quyết định 417/QĐ-BTNMT ngày 10 tháng 3 năm 2021 về “Phê duyệt chương trình chuyển đổi số (CĐS) TN&MT đến năm 2025, định hướng đến năm 2030”. Hiện tại, hạ tầng công nghệ thông tin tại các TTDL dùng chung của Bộ được đầu tư và mở rộng theo thời gian, qua các dự án; trong đó, công nghệ xây dựng nền tảng đám mây riêng của ngành đang dựa trên giải pháp thương mại của hãng VMWare. Với sự gia tăng mạnh mẽ theo thời gian của các thiết bị vật lý (máy chủ, thiết bị lưu trữ, thiết bị mạng, thiết bị an toàn thông tin,...), máy chủ ảo hóa, hệ thống thông tin ... mà chưa có giải pháp có thể quản lý tập trung được các tài nguyên tính toán, lưu trữ, mạng,... đã gây ra những bất cập, khó khăn cho việc quản lý, báo cáo thống kê về hiện trạng sử dụng hạ tầng, cũng như dự đoán, lên kế hoạch mở rộng hạ tầng ĐTĐM phục vụ cho các nhu cầu phát sinh trong tương lai.
Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là giải pháp xây dựng phần mềm quản lý hạ tầng ĐTĐM của ngành TN&MT. Để đạt được mục tiêu trên cần có những nghiên cứu và đánh giá về: Hiện trạng và nhu cầu về quản lý hạ tầng ĐTĐM của ngành TN&MT; Yêu cầu các tính năng đối với phần mềm quản lý hạ tầng ĐTĐM; Kết quả xây dựng, triển khai phần mềm quản lý hạ tầng ĐTĐM.
Kết quả và bàn luận
Hiện trạng và nhu cầu về quản lý hạ tầng ĐTĐM của ngành TN&MT
Hiện trạng về các TTDL của Bộ
Bộ TN&MT đã được đầu tư và đưa vào sử dụng 05 TTDL, trong đó: 3 TTDL dùng chung của Bộ đảm bảo phân tải, dự phòng cho các hệ thống CNTT của Bộ và do Cục CĐS và Thông tin dữ liệu tài nguyên môi trường quản lý, vận hành; 1 TTDL tại Cần Thơ - trong dự án đầu tư “Xây dựng Trung tâm vùng đồng bằng sông Cửu Long tích hợp dữ liệu TN&MT của khu vực phục vụ phân tích, đánh giá và hỗ trợ ra quyết định về phát triển bền vững trong điều kiện biến đổi khí hậu”. Dự kiến TTDL này sẽ được giao cho Cục CĐS và Thông tin dữ liệu tài nguyên môi trường quản lý, vận hành; 1 TTDL chuyên ngành về KTTV do Tổng Cục KTTV quản lý vận hành
Về TTDL dùng chung
Hiện tại, các hệ thống thông tin trọng yếu của Bộ TN&MT được tập trung tại 02 TTDL dùng chung đặt tại Hà Nội, đó là: TTDL tại trụ sở Bộ TN&MT; TTDL tại Cục CĐS và Thông tin dữ liệu tài nguyên môi trường.
Các TTDL dùng chung được sử dụng đảm bảo tính sẵn sàng cao, dự phòng cho các dịch vụ trọng yếu của Bộ. Hệ thống thông tin chạy chính tại một TTDL thì hệ thống dự phòng được xây dựng tại TTDL còn lại để đảm bảo HTTT luôn được suy trì ngay cả trong các sự cố mang tính nghiêm trọng có thể làm dừng hoạt động của một TTDL.
Các TTDL dùng chung đều được đầu tư đường truyền internet tốc độ cao (từ 2 nhà cung cấp dịch vụ); sử dụng dải IPv4, IPv6 được đăng ký từ VNNIC có thể sử dụng cùng lúc trên kênh truyền của nhiều nhà cung cấp.
Giải pháp ĐTĐM đang được sử dụng là giải pháp VMWare vSphere.
Về số lượng thiết bị vật lý, máy chủ ảo hóa cần quản lý tại các TTDL dùng chung
.jpg)
(Thời điểm ước tính: 10/2023)
Nhu cầu về quản lý hạ tầng ĐTĐM của ngành TN&MT
Hiện tại, việc quản lý máy chủ (vật lý, ảo hóa), thiết bị mạng, thiết bị lưu trữ, thiết bị an toàn thông tin, các thiết bị cơ điện trong các TTDL dùng chung chưa có giải pháp thống nhất. Việc thống kê được thực hiện thủ công thông qua cập nhật vào các tệp tin bởi các cán bộ được phân công quản lý, giám sát. Do đó, dẫn đến vấn đề là cập nhật thông tin không được đầy đủ để đáp ứng yêu cầu quản lý, truy vấn khi cần thiết. Bên cạnh đó, công tác báo cáo, thống kê về hạ tầng thiết bị; tài nguyên tính toán, lưu trữ khi cần mất nhiều thời gian tổng hợp nên không có được số liệu theo thời gian thực. Điều này gây khó khăn việc giám sát, tổng hợp thông tin về mức độ sử dụng của hạ tầng ĐTĐM tại các TTDL dùng chung để phục vụ cho công tác quản lý, lên kế hoạch bổ sung, thay thế hạ tầng tính toán, lưu trữ, mạng,...
Bên cạnh đó, việc cấp phát, điều chỉnh, thu hồi tài nguyên tính toán (máy chủ ảo hóa) vẫn đang thực hiện theo phương pháp thủ công (yêu cầu qua công văn, thư điện tử) dẫn đến thời gian xử lý yêu cầu kéo dài. Bên cạnh đó, khó khăn trong việc theo dõi, cập nhật thay đổi liên quan đến cấp phát bổ sung máy chủ, thu hồi máy chủ, thay thế máy chủ, các thông tin về IP, MAC, phần mềm cài đặt, trạng thái vòng đời, bản quyền phần mềm cài đặt trên máy chủ,...
Các vấn đề đang gặp phải đối với việc quản lý hạ tầng ĐTĐM tại các TTDL dùng chung của Bộ dẫn đến nhu cầu cấp thiết phải có giải pháp quản lý tập trung hạ tầng ĐTĐM có khả năng quản lý được toàn bộ tài nguyên tính toán, lưu trữ, mạng, cơ điện,...; cung cấp được dịch vụ đăng ký, thay đổi, thu hồi tài nguyên tính toán (máy chủ ảo hóa); có khả năng thống kê, báo cáo theo thời gian thực việc sử dụng tài nguyên theo TTDL, HTTT, dự án, đơn vị chủ quản, ... để cung cấp dữ liệu cho việc điều hành, lên kế hoạch bổ sung, nâng cấp, thay thế các thiết bị, phần mềm nhằm đảm bảo đáp ứng được nhu cầu hạ tầng ĐTĐM cho CĐS của ngành TN&MT, đồng thời tuân thủ các quy định về bảo đảm an toàn thông tin.
Yêu cầu các tính năng đối với phần mềm quản lý hạ tầng ĐTĐM
Từ hiện trạng, nhu cầu về quản lý hạ tầng ĐTĐM được phân tích ở trên, nhóm thực hiện tổng hợp lại các tính năng, yêu cầu đối với phần mềm quản lý hạ tầng ĐTĐM cho ngành TN&MT: Quản lý cấp phát dịch vụ: đăng ký cấp phát, đăng ký thay đổi, đăng ký hủy, đăng ký nhu cầu sử dụng; Quản lý hạ tầng ĐTĐM: quản lý phân bổ tài nguyên tính toán (máy chủ), lưu trữ, mạng,... Các đối tượng cần quản lý bao gồm nhưng không giới hạn như sau: máy chủ vật lý, máy chủ ứng dụng, thiết bị mạng, thiết bị wifi, dải IP, kênh truyền, trung tâm dữ liệu, hệ thống thông tin, phần mềm, thiết bị an toàn thông tin, khung máy chủ phiến, tủ rack, thiết bị cơ điện; Quản lý báo cáo thống kê: cấp phát, hiện trạng sử dụng, nhu cầu sử dụng, thống kê tăng trưởng. Có thể thống kê theo TTDL, HTTT, dự án, đơn vị chủ quản, đơn vị quản trị vận hành,...
Kết quả xây dựng, triển khai phần mềm quản lý hạ tầng ĐTĐM
Công nghệ sử dụng
Hệ thống quản lý hạ tầng ĐTĐM Bộ TN&MT sử dụng các nền tảng công nghệ cụ thể như sau: Tầng giao diện người dùng sử dụng ReactJS (ver 18.0.2), HTML. CSS, JavaScript; Tầng xử lý nghiệp vụ và cơ sở dữ liệu sử dụng .NET (ver 6.0), cơ sở dữ liệu sử dụng MSSQL Server (ver 16 Standard); Hạ tầng máy chủ và dịch vụ sử dụng IIS Server (ver 10) triển khai trên nền tảng hệ điều hành Windows Server (2019).
Mô hình tác nhân
.png)
Tác nhân tham gia hệ thống gồm 4 tác nhân chính cụ thể: Quản trị hệ thống là người quản lý, thiết lập hệ thống; các đơn vị là người dùng các đơn vị trực thuộc Bộ TN&MT, thực hiện đăng ký sử dụng dịch vụ hạ ĐTĐM, quản lý theo dõi các dịch vụ hạ tầng ĐTĐM đã đăng ký, cấp phát cho đơn vị sử dụng; cán bộ chuyên môn là người phụ trách quản lý, cấp phát hạ tầng ĐTĐM theo yêu cầu sử dụng từ các đơn vị, thực hiện báo cáo thống kê số liệu đăng ký cấp phát định kỳ hoặc đột xuất; lãnh đạo là người theo dõi, đôn đốc trong quá trình quản lý dịch vụ hạ tầng ĐTĐM và công tác báo cáo định kỳ, đột xuất công tác quản lý hạ tầng ĐTĐM.
Mô hình chức năng
Mô hình phân rã chức năng
.png)
Dựa trên mô hình kiến trúc phần mềm, chức năng phần mềm chia thành 03 nhóm chức năng chính như sau: Quản lý cấp phát dịch vụ cho phép thực hiện đăng ký cấp phát dịch vụ hạ tầng ĐTĐM; tiếp nhận và phê duyệt và cấp phát ĐTĐM; quản lý lý hạ tầng ĐTĐM cho phép quản lý thông tin tài nguyên hạ tầng ĐTĐM làm cơ sở phục vụ cho việc quản lý cấp phát hạ tầng ĐTĐM; quản lý quản lý báo cáo thống kê cho phép thực hiện thống kê số liệu đăng ký cấp phát hạ tầng ĐTĐM.
Mô hình triển khai
Mô hình triển khai
.png)
Hệ thống quản lý hạ tầng ĐTĐM Bộ TN&MT được thiết kế triển khai nhằm đảm bảo yêu cầu hoạt động 24/7, tránh rủi ro các sự cố như mất điện, hệ thống máy chủ dừng hoạt động. Để giải quyết các sự cố ngoài mong muốn, hệ thống được triển khai theo mô hình Active-Standby tại 2 địa điểm là TTDL tại trụ sở Bộ TN&MT và TTDL tại Cục CĐS và Thông tin dữ liệu tài nguyên môi trường.
Hệ thống chính: 01 máy chủ ứng dụng, web (Windows 2019 Standard, NET CORE API 6, REACTJS 18.2); 01 máy chủ cơ sở dữ liệu (Windows Server 2019 Standard, Microsoft SQL Server 2016)
Hệ thống dự phòng: 01 máy chủ (web, app, db)
Kết luận
Nhóm tác giả đã trình bày hiện trạng hạ tầng ĐTĐM tại các TTDL dùng chung của ngành TN&MT, nhu cầu cần phải có phần mềm để quản lý hạ tầng ĐTĐM phục vụ công tác quản lý, vận hành, thống kê, báo cáo, lên kế hoạch bổ sung, nâng cấp, thay thế, bảo đảm cung cấp hạ tầng cho nhu cầu CĐS của ngành. Phần mềm quản lý hạ tầng ĐTĐM đã được xây dựng và triển khai thử nghiệm tại 02 TTDL dùng chung của Bộ. Qua quá trình thử nghiệm, phần mềm được đánh giá đã đáp ứng được các mục tiêu đặt ra về cung cấp dịch vụ quản lý cấp phát hạ tầng (máy chủ ảo); quản lý tài nguyên tính toán, lưu trữ, mạng, ...; báo cáo, thống kê về hiện trạng sử dụng tài nguyên, nhu cầu sử dụng tài nguyên. Nhóm thực hiện đề xuất đưa phần mềm vào sử dụng thực tế phục vụ cho việc quản lý hạ tầng ĐTĐM tại các TTDL dùng chung; đồng thời thu nhận ý kiến để tiếp tục có những điều chỉnh, nâng cấp để đáp ứng đủ và tốt hơn yêu cầu về quản lý.
Tài liệu tham khảo
1. Kết quả khảo sát, chuyên đề trong đề tài “Nghiên cứu đề xuất mô hình ĐTĐM cho CĐS ngành TN&MT đến năm 2030” – chủ nhiệm Ks. Trần Minh Thắng (đề tài đang trong quá trình thực hiện).
TRẦN MINH THẮNG1; BÙI VĂN SINH2
Cục Chuyển đổi số và Thông tin dữ liệu tài nguyên môi trường
Bộ Tài nguyên và Môi trường
Nguồn: Tạp chí Tài nguyên và Môi trường số 21 (Kỳ 1 tháng 10) năm 2023
Mỗi năm, Việt Nam thải ra hơn 100.000 tấn ắc quy axit chì, phần lớn được tái chế thủ công tại các làng nghề, gây ô nhiễm chì và axit nghiêm trọng cho đất, nước và không khí. Trong khi đó, có tới 84% ắc quy bị hỏng chỉ vì hiện tượng sunfat hóa, một quá trình có thể đảo ngược nếu được xử lý đúng kỹ thuật. Nắm bắt thực trạng này, Viện Nghiên cứu Thiên tai và Môi trường (RIDES) đã phát triển công nghệ tái tạo ắc quy bằng xung điện cao tần không hóa chất, giúp “hồi sinh” ắc quy cũ, khôi phục 70-95% dung lượng, giảm đáng kể lượng chất thải nguy hại ra môi trường. Tuy nhiên, để công nghệ xanh này được áp dụng rộng rãi, Việt Nam cần khẩn trương hoàn thiện khung pháp lý, tiêu chuẩn kỹ thuật và cơ chế hỗ trợ doanh nghiệp, hướng tới mục tiêu “1 triệu ắc quy xanh” - bước đi cụ thể trong lộ trình kinh tế tuần hoàn và phát thải ròng bằng 0 (Net Zero).
Tóm tắt: Bài báo nghiên cứu giải pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) bền vững cho Việt Nam thông qua tích hợp công nghệ vi sinh (phân hủy sinh học) và nhiệt phân. Trước áp lực gia tăng rác đô thị và yêu cầu phát triển kinh tế tuần hoàn, phương pháp này được đề xuất nhằm tận dụng tài nguyên từ rác, giảm chôn lấp và phát thải.
Nếu ở Kỳ 1, độc giả đã thấy những định hướng chiến lược và công nghệ xanh mở ra lối đi mới cho nông nghiệp Việt, thì đến Kỳ 2, điểm nhấn lại nằm ở những giải pháp cụ thể. Từ phòng thí nghiệm, nhiều nghiên cứu khoa học đã bước ra thực tiễn, đồng hành cùng doanh nghiệp, tạo nên các mô hình thành công: từ công nghệ bảo quản mới, chế biến cà phê hiện đại, đến kinh tế tuần hoàn phụ phẩm tôm và nâng tầm sản phẩm truyền thống như nước mắm. Đây chính là những hạt nhân giúp nông sản Việt gia tăng giá trị và chinh phục thị trường quốc tế.
Cao chloroform của Bí kỳ nam (Hydnophytum formicarum Jack.) được sắc ký cột với các hệ dung môi có độ phân cực khác nhau và kết hợp với kỹ thuật sắc ký lớp mỏng để thực hiện quá trình phân lập và tinh sạch các hợp chất. Cấu trúc của các hợp chất được xác định bằng phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân và kết hợp so sánh với tài liệu tham khảo. Ba hợp chất được tinh sạch và xác định cấu trúc bao gồm luteolin (1), quercetin (2) và quercitrin (3).
Hoạt tính xua đuổi hiệu quả của p-menthan-3,8-diol (PMD) đã được chứng minh là hiệu quả an toàn cho sức khỏe, tuy nhiên, hợp chất này vẫn chưa được sử dụng phổ biến ở Việt Nam. Đã có một số công trình nghiên cứu khảo sát tổng hợp PMD chủ yếu sử dụng xúc tác acid H2SO4 loãng với các điều kiện phản ứng khác nhau về thời gian và nhiệt độ.
Cháy nổ trong sinh hoạt dân dụng vẫn là một vấn đề nhức nhối tại Việt Nam, gây ra những thiệt hại nặng nề về người và tài sản do sự bất cẩn hoặc lỗi thiết bị điện. Các hệ thống cảnh báo cháy truyền thống thường có độ trễ cao, chỉ phản ứng khi cháy đã xảy ra rõ ràng, dễ gây báo động giả và thiếu khả năng cảnh báo từ xa.
