Phát triển chính phủ số: "Từ vùng biên đến vùng mây"

Vai trò của CĐS trong bài toán chính phủ điện tử (CPĐT)

Vai trò của hiện đại hoá dựa trên CNTT là giúp người dân được tiếp cận với dịch vụ công (DVC) ngay khi họ cần đến. Các tổ chức chính phủ được kỳ vọng sẽ mở rộng các loại hình DVC đến công chúng nhằm cải thiện thời gian được phản hồi với các dịch vụ khẩn cấp, hoặc có thể cấp quyền cho lực lượng xử lý tại hiện trường ngay khi cần thiết.

Theo ông Vũ Anh Hưng, Gám đốc Phát triển các giải pháp OEM của Dell Technology: "Để làm được điều đó, các chính phủ phải đối mặt với bài toán xử lý dữ liệu ở quy mô rất lớn. Chúng ta đang dần bước vào kỷ nguyên dữ liệu, dữ liệu đang nắm giữ sức mạnh thay đổi nhiều điều. Các tổ chức chính phủ từ trung ương đến địa phương có thể giảm thiểu thời gian trong việc tạo ra dữ liệu và phân tích được hình thành, khi giảm thiểu được thời gian đó, người ta sẽ có sự chuẩn bị tốt hơn trong việc giải quyết các vấn đề phát sinh".

Trên thực tế, cách các chính phủ cải tiến các hoạt động trong thế giới số như thế nào? Thế giới số được coi là nơi có tốc độ phát triển nhanh hiện nay. Cách của các chính phủ cải tiến hoàn toàn phụ thuộc vào khả năng chuyển hoá dữ liệu khổng lồ, và có thể nói là tạp nham thành dữ liệu có giá trị để hỗ trợ các hành động và các quyết định của chính phủ.

Gần đây, điện toán đám mây (ĐTĐM) đang được coi là một trong những công cụ thay đổi thế giới. Loài người đã chứng kiến rnhiều ứng dụng dữ liệu được chuyển lên đám mây để tận dụng tính hiệu quả trong việc quản trị cũng như là chi phí. Tuy nhiên, các tổ chức cũng nhanh chóng nhận ra, không có gì là miễn phí cả nếu các ứng dụng không được xây dựng theo hướng "cloud-native" (cách tiếp cận trong xây dựng và vận hành các ứng dụng khai thác ưu điểm của mô hình điện toán đám mây). 

Các chính phủ sẽ không đạt được những lợi ích mà chúng ta nghĩ là có khi sử dụng những dịch vụ công nghệ như vậy. Đặc biệt trong lĩch vực DVC, khi việc chuyển các quy trình làm việc từ môi trường này sang môi trường khác đối với ĐTĐM là khá dễ dàng và nhanh chóng, nhưng mà lại tiêu tốn nhiều nguồn lực để chuẩn bị cho việc thích ứng với môi trường này.

"Đối mặt với điều này, có 2 sự lựa chọn: Kiến trúc lại dữ liệu theo hướng hội tụ và siêu hội tụ. Đồng thời xây dựng, triển khai các ứng dụng dạng ĐTĐM. Lựa chọn thứ 2 là sự nổi lên của IoT (Internet Of Things) đó là việc dùng các thiết bị tại vùng biên để thu thập và xử lý lượng lớn dữ liệu tại chỗ. Biến ngay lập tức thành dữ liệu có giá trị để khai thác hết các công nghệ như trí tuệ nhân tạo (AI), máy học (machine learning). Và điện toán biên (ĐTB) là một trong những vấn đề thiết yếu.", ông Vũ Anh Hưng chia sẻ.

Theo các chuyên gia, ĐTB không phải là hệ thống đứng độc lập với dòng chảy dữ liệu của một tổ chức, mà ngược lại ĐTB là một phần trong hệ thống tính toán, trải dài từ các thiết bị được kết nối trên hệ thống mạng với hệ thống đám mây. Trong thế giới CNTT mới, các quy trình sẽ được xử lý tại nơi mà việc xử lý được thực hiện hiệu quả nhất. Thay vì đưa hết mọi dữ liệu về trung tâm dữ liệu (TTDL) để xử lý thì nó sẽ được xử lý tại nơi mà việc xử lý sẽ hiệu quả hơn trong cả luồng xử lý thông tin.

Ở bối cảnh dịch bệnh đang tạo ra nhiều khó khăn trong việc thực hiện các dịch vụ của chính quyền từ trung ương đến địa phương, và nó cũng đang tạo ra thời cơ cho các chính phủ đánh giá lại cách thức DVC nên được cung cấp đến cho công chúng như thế nào, những người ngày càng có nhu cầu đòi hỏi môi trường làm việc mọi nơi mọi lúc, không phải đến văn phòng hay trường học. Chính phủ cung cấp những dạng dịch vụ đó cho công chúng như thế nào?

Một trong những ứng dụng chúng ta có thể thấy hiện nay là ứng dụng dành cho COVID-19 trên điện thoại di động chẳng hạn. Thực sự những ứng dụng này, bằng một cách nào đó đã đơn giản hoá cuộc sống hiện tại cho công chúng trong khi vẫn đảm bảo mục tiêu kiểm soát dịch bệnh.

"Vùng biên" được hiểu như thế nào?

Có nhiều định nghĩa về vùng biên, theo Dell Technologies, vùng biên là "nơi gặp nhau giữa thế giới số và thế giới vật chất". Là nơi dữ liệu được tạo ra, cũng là nơi giá trị của dữ liệu đó được hình thành. Các dữ liệu được tạo ra từ những cảm biến về quan trắc, đo đạc cũng như dùng camera ghi lại hoạt động của con người, biến đổi của sự vật, từ smartphone, thứ đang trở thành vật bất ly thân, thậm chí là công cụ làm việc thiết yếu.

Dữ liệu thô được phân tích, và tổ chức, được đưa vào các mô hình dữ liệu khác nhau, sẽ hỗ trợ hệ thống đưa ra các phản ứng phù hợp, lúc đó các TTDL được xây dựng ngày càng lớn hơn do nhu cầu tính toán ngày càng cao, và sự biến động của thông tin đang diễn ra với tốc độ ngày càng tăng với nhiều biến số hơn, dẫn đến việc yêu cầu về tốc độ xử lý dữ liệu từ đầu nguồn thay vì dồn hết dữ liệu về khu vực trung tâm. 

Yêu cầu về khả năng ra quyết định tại vùng xa TTDL ngày càng lớn dẫn đến việc ra đời các hệ thống vùng biên, và những hệ thống này được kết nối chặt chẽ với hệ thống vùng trung tâm và hệ thống vùng đám mây. Vai trò của vùng biên lúc này là dữ liệu theo thời gian thực, phản ứng theo thời gian thực. Trong khi đó vai trò của hệ thống trung tâm, của hệ thống đám mây sẽ chuyên trách hơn trong việc phân tích dữ liệu lớn, xây dựng các mô hình dữ liệu và tối ưu hoá các phản ứng thời gian thực và xây dựng các chương trình phản ứng đó cho vùng biên để vùng biên phản ứng khi nó gặp phải những dữ liệu phù hợp.

Tiêu chí hàng đầu để xây dựng ĐTB là tính ổn định, khác với khu vực trung tâm hay vùng đám mây là khả năng tính toán. Khi dữ liệu được truyền tải chính xác, các quyết định mới được đảm bảo, dẫn đến việc các thiết bị, công nghệ được triển khai ở vùng biên đảm bảo dữ liệu được truyền tải hoàn toàn trung thực và chính xác, đưa vào các mô hình dữ liệu dược phân tích một cách đúng đắn.

Khái niệm ĐTB ra đời trước cả khái niệm IoT, nhưng vì sao đến nay nó mới nhận được sự quan tâm nhiều hơn? bởi vì thực tế, đang có sự dịch chuyển lớn về dữ liệu, hiện có đến 90% dữ liệu được tạo ra và được xử lý ngay tại TTDL. Điều đó đang dần dần thay đổi, theo Gartner đến năm 2025, 75% dữ liệu sẽ được xử lý tại vùng biên, bên ngoài TTDL, lý do là các dữ liệu được tạo ra theo cấp số nhân với các tiến bộ về nền tảng công nghệ, dẫn đến việc có lượng quá lớn dữ liệu để truyền tải từ vùng biên về vùng trung tâm hoặc vùng đám mây để xử lý, rất tốn về mặt đường truyền.

Theo ông Vũ Anh Hưng: "Việc phát triển khả năng xử lý tại vùng biên không dành riêng cho bất kỳ ngành nghề nào, tất cả đều bị ảnh hưởng sâu sắc, và CPĐT cũng là một trong những khu vực mà ĐTB có thể sẽ đem lại nhiều giá trị".

Khả năng truyền tải dữ liệu hiện đang được cải thiện nhiều với sự ra đời của nền tảng 5G. 5G thực tế đang được coi là chìa khoá để mở ra thời đại dữ liệu và như vậy với 75% dữ liệu được tạo ra và được xử lý tại vùng biên thì xây dựng một hệ thống CNTT sẽ đòi hỏi hỗ trợ cả hệ thống TTDL và hệ thống vùng biên. 

"Cách tổ chức để quản lý dữ liệu tại vùng biên không thể giống trong cách tổ chức quản lý trong TTDL, việc này đòi hỏi tiếp cận khôn ngoan hơn trong việc phân loại dữ liệu. Bài toán hiệu quả/chi phí sẽ được tính toán đến và coi trọng hơn bao giờ hết. Người dùng ngày càng đòi hỏi nhiều hơn các trải nghiệm về thời gian thực, đòi hỏi tính tương tác cao với các ứng dụng, chẳng hạn như chúng ta di chuyển đến các tỉnh chẳng hạn, dùng ứng dụng để chứng minh chúng ta đã đủ mũi tiêm chưa, chúng ta đã làm xét nghiệm chưa, những việc này đòi hỏi trải nghiệm thời gian thực, nếu dữ liệu bị chậm, chưa đến được, sẽ ảnh hưởng đến việc trải nghiệm của người dùng với những dịch vụ đó." ông Vũ Anh Hưng cho biết thêm. 

Bên cạnh đó, yếu tố an ninh an toàn trong bài toán vùng biên cũng không phải là dễ dàng. Thực tế khả năng tổ chức và bảo vệ các hệ thống ngoài TTDL sẽ khó khăn hơn nhiều hơn là bảo vệ hệ thống nằm trong TTDL.

Tổ chức và xây dựng hệ thống vùng biên như thế nào?

Việc xây dựng hệ thống TTDL và hệ thống vùng biên khác nhau như thế nào? Với TTDL, các thiết bị được bảo vệ trong một khu vực an ninh, bài toán về điện năng, làm mát rất rõ ràng, đó cũng là môi trường sạch sẽ, và TTDL thường có đủ nhân lực về CNTT để quản lý.

Trong khi đó, các thiết bị được triển khai cho vùng biên lại có yêu cầu về khả năng chịu đựng với môi trường cao hơn. Ví dụ, tình huống hộp DVC được triển khai ngoài trời, người dân khi tiếp cận với các hộp DVC sẽ không phải đến các cơ quan nhà nước, nhưng môi trường triển khai như vậy, có thể nóng, ẩm, bụi, rung lắc thường xuyên do xe cộ đi lại do nền đất không được xử lý v.v...

Thêm thách thức nữa là quy mô, số lượng thiết bị vùng biên lớn và trải rộng. Làm sao để bảo vệ, duy trì, duy tu, bảo dưỡng, nâng cấp phần mềm cho những thiết bị ở đó, cũng là những vấn đề cần được tính toán đến. Bài toán an ninh đặc biệt quan trọng đối với các hệ thống vùng biên, chúng ta có thể nghe đến hiện tượng camera bị hack thậm chí mở đường cho mã độc thâm nhập vào hệ thống dữ liệu thông qua hệ thống camera tại các trung tâm vùng biên.

Bên cạnh đó, bài toán về nhân sự cũng là thách thức không nhỏ khi các tổ chức xây dựng hệ thống vùng biên, khi việc hỗ trợ duy tu, nâng cấp các thiết bị không hoàn toàn giống so với TTDL, vậy thì cần phải tiến hành đào tạo nhân sự, tiến hành phân bổ nhân sự như thế nào để khai thác được hệ thống vùng biên.

"Đây là những thách thức, nếu chúng ta vượt qua được thì khả năng tuyệt vời của CNTT sẽ phát huy được hết và hỗ trợ tốt nhất cho các lĩnh vực chuyên ngành", ông Vũ Anh Hưng chia sẻ.

Những thách thức và yêu cầu đặc thù của hệ thống vùng biên dẫn đến yêu cầu mới cho các thiết bị và giải pháp CNTT. Đầu tiên phải kể đến định dạng thiết bị nhỏ gọn, ví dụ như những thiết bị này không thể dài quá 28 - 29 inch được mà chỉ còn 16 - 17 inch, giúp việc tích hợp chúng vào các tủ ở các trạm ngoài trời phù hợp hơn. Nhiều phương án lắp đặt và hỗ trợ nguồn điện DC... Đặc biệt ở Việt Nam, tuy tất cả các địa phương có cùng múi giờ, nhưng vẫn có độ vênh theo giây giữa các vùng, đặc biệt trong vùng biên khi những thiết bị được triển khai ở những vùng khác nhau, cho nên phải có bài toán giúp đồng bộ hoá về thời gian của các thiết bị đó.

Những công nghệ mới nâng cao hiệu năng và những kiến trúc hệ thống theo hướng ghi dữ liệu là ưu tiên thay vì đọc dữ liệu là ưu tiên như trong các TTDL, đó là thay đổi về mặt kiến trúc của cả hệ thống. Kiến trúc hệ thống lưu trữ trong TTDL phải quan tâm đến việc đọc dữ liệu có nhanh hay không, nhưng đối với hệ thống vùng biên quan tâm đọc dữ liệu nhanh chưa phải là ưu tiên chính, mà việc ghi dữ liệu có nhanh hay không mới là yếu tố chính cho các hệ thống lưu trữ ngoài vùng biên. 

Bên cạnh đó, nền tảng phải đủ độ linh hoạt cho các ứng dụng triển khai, cũng phải tính toán đến việc nếu "chết" một thiết bị thì hệ thống vẫn vận hành, chứ không phải "chết" một thiết bị thì cả hệ thống bị sập.

Trong quá trình tổ chức và xây dựng hệ thống vùng biên cũng phải đảm bảo việc hệ thống vận hành với ít nhân sự quản lý nhất có thể. Hệ thống càng tự động càng tốt, đặc biệt các hệ thống vùng biên phải hướng tới mô hình "Zero touch" (không cần có người để quản lý các hệ thống).

Theo Diễn đàn Kinh tế Thế giới (WEF), các ứng dụng yêu cầu khả năng tính toán ĐTB sẽ tăng trưởng mạnh theo năng lực truyền tải của viễn thông. Trong giai đoạn 2019 - 2020, tốc độ đường truyền đã tăng lên mạnh từ 1 - 5 lên10 Gbps, với độ trễ được cải thiện gấp đôi từ 20ms xuống còn dưới 10ms. Tại Việt Nam, các ứng dụng CNTT đã được triển khai tốt nhờ ứng dụng Internet được phổ cập rộng rãi. hệ thống an ninh công cộng như hệ thống camera an ninh có thể phân tích tại chỗ đã được triển khai tốt do đường truyền có tốc độ tốt hơn.

Theo dòng phát triển này, từ nay đến năm 2025 chúng ta sẽ thấy những ứng dụng mới như nhà máy thông minh với những ứng dụng điều khiển từ xa theo thời gian thực, ứng dụng thực tế ảo trong bán lẻ, y tế. Đặc biệt như ứng dụng thực tế ảo hỗ trợ mổ từ xa, các bác sĩ có thể hỗ trợ các bệnh nhân ở vùng sâu vùng xa tốt hơn.

Dự báo đến năm 2025, khi hạ tầng viễn thông cho phép tốc độ tin cậy 99,999% với độ trễ dưới 1ms, chúng ta sẽ thấy nhiều ứng dụng hơn như phương tiện giao thông tự lái. Không cần đến tận nơi để xử lý công việc, có thể làm mọi thứ trên thiết bị công nghệ, điện thoại chẳng hạn để xử lý công việc hàng ngày sẽ trở thành hiện thực phổ biến trong tương lai khi hệ thống hạ tầng viễn thông được cải thiện hơn./.