Cloud Database là gì? Tổng quan về cơ sở dữ liệu đám mây

Cloud database là gì đang trở thành cụm từ xuất hiện ngày càng nhiều khi doanh nghiệp chuyển dịch hạ tầng sang môi trường đám mây để tối ưu hiệu suất và chi phí vận hành. Theo báo cáo của MarketsandMarkets, thị trường Cloud database và DBaaS toàn cầu được dự báo tăng từ khoảng 21,3 tỷ USD năm 2023 lên 57,5 tỷ USD vào năm 2028, phản ánh nhu cầu hiện đại hóa hệ thống dữ liệu. Để hiểu rõ hơn về Cloud database (cơ sở dữ liệu đám mây), cùng VNPT Cloud tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.

Cloud Database là gì?

Cloud database (Dịch: Cơ sở dữ liệu đám mây) là dịch vụ cơ sở dữ liệu được xây dựng, triển khai và vận hành trực tiếp trên hạ tầng điện toán đám mây. Thay vì lưu trữ và quản lý trên hệ thống on-premises, toàn bộ dữ liệu được phân phối và truy cập thông qua đám mây. 

Cloud database có thể xử lý đa dạng kiểu dữ liệu, từ dữ liệu có cấu trúc đến phi cấu trúc và bán cấu trúc tương tự cơ sở dữ liệu truyền thống, nhưng vượt trội hơn nhờ khả năng mở rộng linh hoạt, tốc độ triển khai nhanh và chi phí vận hành tối ưu. Doanh nghiệp chỉ cần cài đặt và cấu hình phần mềm cơ sở dữ liệu ngay trên môi trường đám mây để bắt đầu vận hành mà không cần phải đầu tư hay bảo trì hạ tầng vật lý.

Cách hoạt động của Cloud Database

Trong doanh nghiệp, cơ sở dữ liệu được dùng để thu thập, tổ chức và phân phối dữ liệu cho các ứng dụng vận hành và phân tích. Về tổng thể, cloud database cung cấp các khả năng xử lý, quản lý và truy cập dữ liệu tương tự như hệ thống on-premises. Các cơ sở dữ liệu hiện đang chạy on-premises thường có thể được di chuyển lên cloud cùng với các ứng dụng liên quan.

Thay vì trả phí theo license phần mềm truyền thống, mô hình cloud tính phí dựa trên mức sử dụng tài nguyên, và tài nguyên có thể được cấp phát linh hoạt theo khối lượng xử lý. Ngoài ra, người dùng có thể đặt mua trước (reserve) các instance cơ sở dữ liệu, thường theo kỳ hạn từ một năm trở lên, để nhận mức giá ưu đãi cho các workload ổn định.

Khi triển khai trên public cloud, doanh nghiệp thường chọn giữa hai mô hình:

• Self-managed database (Cơ sở dữ liệu tự quản lý): Cơ sở dữ liệu chạy trong máy ảo trên hạ tầng IaaS. Nhà cung cấp chịu trách nhiệm về phần cứng và lớp ảo hóa, còn doanh nghiệp quản lý hệ điều hành (OS), cũng như toàn bộ việc cài đặt, cấu hình và vận hành cơ sở dữ liệu.
• Managed database service (DBaaS): Nhà cung cấp đảm nhiệm toàn bộ hạ tầng và nền tảng cơ sở dữ liệu, bao gồm provisioning, sao lưu, mở rộng và cập nhật. DBA chỉ cần giám sát và điều chỉnh khi cần. Tương tự như vậy, đối với kho dữ liệu, dịch vụ DWaaS (Data Warehouse as a Service) cũng hoạt động theo cơ chế này.

Lợi ích của Cloud Database

Khả năng mở rộng linh hoạt

Cloud database cho phép mở rộng theo chiều ngang hoặc chiều dọc để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng về dữ liệu hoặc lưu lượng truy cập.

• Mở rộng ngang (horizontal scaling): bổ sung thêm nhiều máy chủ để xử lý nhiều yêu cầu hơn.
• Mở rộng dọc (vertical scaling): tăng thêm tài nguyên cho máy chủ (CPU/RAM) hiện tại để nâng cao năng lực xử lý.

Tính sẵn sàng cao

Nhờ các cơ chế như cân bằng tải (load balancing) và sao lưu bản sao (replication), cloud database luôn duy trì khả năng hoạt động ổn định. Nhờ đó, cơ sở dữ liệu luôn duy trì khả năng hoạt động liên tục và xử lý được lượng lớn yêu cầu.

• Load balancing giúp phân phối lượng yêu cầu đều giữa các máy chủ.
• Replication tạo bản sao dữ liệu ở nhiều vị trí, đảm bảo không bị gián đoạn nếu một máy chủ gặp sự cố.

👉 Khi hệ thống cơ sở dữ liệu bắt đầu chậm, khó mở rộng hoặc không đáp ứng được tải giao dịch tăng cao, VNPT Cloud Database giúp doanh nghiệp giải quyết triệt để các vấn đề này. Dịch vụ hỗ trợ triển khai trong 5 phút, xử lý 500.000 truy vấn/phút với MySQL/PostgreSQL và đạt độ trễ dưới 1ms với Redis. Với khả năng mở rộng tự động và cấu hình linh hoạt từ node đơn đến cụm đa nút, VNPT Cloud Database mang lại hiệu năng ổn định, độ tin cậy cao và chi phí vận hành tối ưu cho mọi quy mô ứng dụng.

Tối ưu chi phí

Việc sử dụng cloud database giúp doanh nghiệp giảm đáng kể chi phí đầu tư ban đầu cho phần cứng và hạ tầng. Nhà cung cấp dịch vụ sẽ chịu trách nhiệm quản lý, giám sát và bảo trì toàn bộ hệ thống, từ đó giảm tải cho đội ngũ IT nội bộ.

Tăng cường bảo mật

Cloud database áp dụng nhiều lớp bảo mật như mã hóa dữ liệu và kiểm soát truy cập. Mã hóa bảo vệ dữ liệu trong quá trình truyền tải, trong khi kiểm soát truy cập giới hạn quyền thao tác cho những người dùng được ủy quyền. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể bảo vệ tốt hơn các thông tin nhạy cảm khi vận hành trên môi trường đám mây.

Phân loại Cloud Database

Hiện nay có nhiều loại cơ sở dữ liệu được cung cấp trên nền tảng đám mây, bao gồm cả các giải pháp được xây dựng tối ưu cho môi trường cloud và các hệ thống truyền thống đã được mở rộng để hỗ trợ triển khai trên cloud. Dưới đây là phân loại cơ sở dữ liệu phổ biến: 

Relational database (Cơ sở dữ liệu quan hệ)

Relational database được truy cập và quản lý bằng ngôn ngữ SQL. Đây là công nghệ chiếm ưu thế từ những năm 1990 và là DBMS (Hệ quản trị cơ sở dữ liệu) được sử dụng rộng rãi nhất. Mô hình relational database phù hợp với các ứng dụng xử lý giao dịch và dữ liệu có cấu trúc nhờ khả năng đảm bảo tính toàn vẹn và nhất quán.

Ví dụ về cơ sở dữ liệu quan hệ bao gồm: MySQL, PostgreSQL, Microsoft SQL Server, Oracle Database, MariaDB, IBM Db2

NoSQL database

NoSQL không sử dụng schema cứng nhắc như Relational database nên phù hợp với dữ liệu bán cấu trúc và phi cấu trúc như văn bản, log, dữ liệu cảm biến (sensor data) và video. Nhiều hệ thống NoSQL vẫn hỗ trợ một phần SQL và có thể lưu trữ lượng lớn dữ liệu có cấu trúc. Bởi vậy, thuật ngữ NoSQL ngày nay thường được hiểu là “not only SQL”. Các nhóm phổ biến gồm document database, key-value store, wide-column store (kho lưu trữ cột rộng) và graph database (cơ sở dữ liệu đồ thị) 

Ví dụ: MongoDB, Redis, Cassandra, HBase, DynamoDB, Bigtable, CouchDB

Multimodel databases (Cơ sở dữ liệu đa mô hình) 

Multimodel databases cho phép lưu trữ và truy vấn nhiều cấu trúc dữ liệu (quan hệ, đồ thị, văn bản...) trên cùng một backend duy nhất. Ranh giới giữa RDBMS và NoSQL đang dần bị xóa nhòa khi các hệ quản trị hiện đại đều tích hợp khả năng đa mô hình để tối ưu hóa tính linh hoạt.

Ví dụ: ArangoDB, Couchbase, MarkLogic, OrientDB, Azure Cosmos DB

Distributed SQL databases (Cơ sở dữ liệu SQL phân tán)

Ban đầu được biết đến với tên gọi NewSQL, các hệ thống này phân phối cơ sở dữ liệu quan hệ trên nhiều node xử lý. Cách triển khai này cho phép tạo ra hệ thống giao dịch có khả năng mở rộng quy mô giống NoSQL nhưng vẫn đảm bảo tính nhất quán của mô hình quan hệ. 

Ví dụ: CockroachDB, YugabyteDB, TiDB, Google Cloud Spanner 

Cloud data warehouses (Kho dữ liệu đám mây)

Cloud data warehouse và các dịch vụ DWaaS ban đầu được phát triển để phục vụ phân tích dữ liệu và báo cáo BI (Business Intelligence). Ngày nay, các nền tảng này còn hỗ trợ xây dựng data lake (Hồ dữ liệu) lưu trữ dữ liệu thô với khối lượng lớn, đồng thời cung cấp khả năng thực hiện machine learning và các tác vụ phân tích nâng cao.

Ví dụ: Amazon Redshift, Google BigQuery, Snowflake, Azure Synapse Analytics

Yếu tố cần đánh giá khi lựa chọn Cloud Database

Cơ sở dữ liệu (database) luôn là một trong những thành phần quan trọng nhất trong bất kỳ môi trường CNTT nào. Dưới đây là các tiêu chí mà doanh nghiệp nên xem xét khi đánh giá và lựa chọn cơ sở dữ liệu đám mây trước khi triển khai:

Hiệu năng

Hiệu năng gần như luôn là tiêu chí quan trọng nhất, đặc biệt là khi hệ thống phải xử lý khối lượng giao dịch lớn hoặc workload yêu cầu tốc độ cao. Doanh nghiệp cần đánh giá khả năng mở rộng để đảm bảo xử lý theo thời gian thực không bị chậm trễ, đồng thời xem xét các công cụ theo dõi và tối ưu hiệu năng mà nền tảng cung cấp. Đây là cơ sở để đảm bảo hệ thống không bị nghẽn cổ chai khi tải tăng cao.

Chi phí

Các nền tảng cloud hiện nay đều cung cấp công cụ tính giá theo nhiều cấu hình và mô hình vận hành khác nhau. Doanh nghiệp nên thử nghiệm các kịch bản chi phí dựa trên dung lượng lưu trữ, công suất xử lý, vùng triển khai (region) và mức độ sử dụng dự kiến. Điều này giúp tối ưu ngân sách và tránh phát sinh chi phí không kiểm soát trong quá trình vận hành.

Tính sẵn sàng

Tính sẵn sàng cao là yêu cầu bắt buộc với các hệ thống dữ liệu quan trọng. Doanh nghiệp cần xem xét các năng lực như:

• Multi-AZ/Multi-region deployment
• Cơ chế tự động chuyển đổi dự phòng (auto-failover)
• Khôi phục sau thảm họa (disaster recovery)
• Sao lưu và phục hồi dữ liệu (backup & restore)

Uptime SLA của nhà cung cấp cloud cũng là chỉ số quan trọng để đảm bảo mức độ ổn định của hệ thống.

Bảo mật 

Trong mô hình DBaaS, bảo mật là trách nhiệm dùng chung giữa doanh nghiệp và nhà cung cấp cloud. Vì vậy, cần đánh giá rõ:

• Cơ chế mã hóa dữ liệu (encryption at rest & in transit)
• Kiểm soát truy cập và phân quyền (IAM, access policies)
• Giám sát và phát hiện bất thường
• Các chứng nhận tuân thủ mà dịch vụ cung cấp (ISO 27001, PCI DSS…)

Việc hiểu rõ phạm vi trách nhiệm của nhà cung cấp giúp doanh nghiệp xây dựng chiến lược bảo vệ dữ liệu toàn diện.

Hiểu rõ Cloud Database là gì giúp doanh nghiệp lựa chọn đúng nền tảng dữ liệu để đảm bảo hiệu năng, khả năng mở rộng và chi phí vận hành tối ưu. Khi được triển khai đúng cách, Cloud Database trở thành nền tảng vững chắc cho phân tích dữ liệu, ứng dụng giao dịch và các chiến lược chuyển đổi số.

Nếu doanh nghiệp đang tìm hướng đi phù hợp hoặc cần đánh giá chi tiết hơn cho hệ thống dữ liệu hiện tại, hãy liên hệ VNPT Cloud để được hỗ trợ chi tiết bởi đội ngũ chuyên gia nhằm lựa chọn giải pháp tối ưu nhất.