Blog công nghệ: VNIX - Sứ mệnh kết nối các nền tảng số trong kỷ nguyên số

IXP tương lai của Internet tốc độ cao, chất lượng, tin cậy

Ngày nay, việc truy cập Internet tốc độ cao, chất lượng, đáng tin cậy đóng một vai trò rất quan trọng, tác động tới từ người dùng bình thường cho đến các cơ quan, tổ chức hay gần đây là các doanh nghiệp số. Điều đó đã tạo nên một cú hích, kích hoạt một giai đoạn mới về phát triển cơ sở hạ tầng nhằm hỗ trợ, thúc đẩy và cung cấp khả năng kết nối tốt hơn. Một trong những giải pháp quan trọng nhất là sử dụng các điểm trao đổi lưu lượng Internet (IXP - Internet eXchange Point hoặc IX) để tối ưu hạ tầng kết nối mạng. Trong những năm gần đây, IXP đóng một vai trò rất quan trọng trong hạ tầng mạng Internet, thông qua kết nối với IXP, các mạng có thể trao đổi lưu lượng với tất cả các mạng khác tại đây, giảm thiểu sự phụ thuộc vào các nhà cung cấp chuyển tiếp hoặc đi vòng.

Hình 1. IXP thành phần quan trọng hệ sinh thái Internet toàn cầu

Là một thành phần quan trọng của hệ sinh thái Internet toàn cầu, IXP mang đến cơ hội cho tất cả các nhà mạng (nhà cung cấp dịch vụ mạng (ISP), nội dung (ICP), doanh nghiệp và những những mạng độc lập khác) kết nối trực tiếp với nhau để trao đổi lưu lượng Internet. Thông qua kết nối với IXP, các nhà quản trị mạng có thể chủ động định tuyến tối ưu để tiếp cận người dùng cuối nhanh hơn, tiết kiệm chi phí hơn và đáng tin cậy hơn. Nếu không chủ động và kiểm soát được định tuyến mạng của mình, người quản trị sẽ không biết lưu lượng truy cập sẽ đi đâu trước khi đến đích mong muốn. Việc lưu lượng chạy theo đường zig-zag hay định tuyến không tối ưu sẽ làm tăng thêm độ trễ, chập chờn và cản trở hiệu suất mạng.

Với phạm vi phát triển mở rộng và toàn diện, IXP cho phép người dùng tận dụng các tuyến đường định tuyến với độ trễ thấp đáp ứng các yêu cầu dịch vụ chất lượng cao. Ngoài ra, IXP đóng một phần quan trọng trong việc giảm chi phí tổng thể cho nhà cung cấp dịch vụ và người dùng cuối.

 Tại Việt Nam, ngay từ đầu những năm 2000, Bộ Thông tin và Truyền thông  (TT&TT) đã thành lập Trạm trung chuyển lưu lượng Internet quốc gia VNIX, do Trung tâm Internet Việt Nam (VNNIC) trực tiếp quản lý và vận hành, hoạt động theo nguyên tắc trung lập, phi lợi nhuận. Việc xây dựng thành công và phát triển hệ thống VNIX đã góp phần giải quyết một số vấn đề kết nối, đảm bảo cho Internet Việt Nam phát triển ổn định; kết nối các tổ chức, doanh nghiệp cung cấp dịch vụ Internet tại nhiều điểm, dự phòng ứng cứu khi kết nối của các tổ chức, doanh nghiêp có sự cố, tăng chất lượng dịch vụ, giảm chi phí kết nối, giá thành dịch vụ. Bên cạnh những đóng góp về thúc đẩy kết nối, VNIX là nhân tố quan trọng trong việc phát triển dịch vụ, triển khai các công nghệ mới trong phát triển Internet tại Việt Nam.

Với các yêu cầu phát triển, IXP sẽ tiếp tục đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong việc phát triển và cải thiện chất lượng mạng cả ở các vùng, khu vực, quốc gia … Thông qua IXP cho phép các mạng định tuyến lưu lượng hiệu quả hơn, đạt được độ trễ thấp hơn, giảm chi phí cũng như tăng phạm vi tiếp cận. IXP trở thành nền tảng hạ tầng cho một hệ sinh thái số và ứng dụng toàn cầu tương lai.

IXP trong cuộc khủng hoảng COVID-19

Năm 2020, trước sự ảnh hưởng mạnh mẽ của dịch COVID – 19, việc tiếp xúc trực tiếp hạn chế để ngăn chặn sự lây lan của dịch bệnh, việc học tập và làm việc diễn ra tại nhà,; các cuộc họp, hội nghị, hội thảo, đặc biệt các diễn đàn quốc tế quan trọng cũng đang được tiến hành trực tuyến. Các nhà khai thác băng rộng cố định và di động, các nhà cung cấp nội dung và điện toán đám mây cũng như các điểm trao đổi lưu lượng Internet IXP đang ghi nhận sự gia tăng mạnh mẽ (tăng hơn 60%) của lưu lượng Internet trên so với trước khi dịch COVID- 19 bùng phát.

Tại Hàn Quốc, các nhà khai thác đã báo cáo lưu lượng tăng từ 45% đến 60%. Nhật Bản, NTT Communications công bố mức tăng sử dụng dữ liệu từ 30% đến 40%. Tại Châu Âu, Vương quốc Anh, mức sử dụng băng thông rộng cố định vào ban ngày trong tuần tăng từ 35% đến 60%, ở  Tây Ban Nha là 40%, và tại Ý là 63% ...

Tại Hoa Kỳ, Verizon đã báo cáo mức tăng 47% tổng lưu lượng mạng trong đó lưu lượng truy cập mạng riêng ảo tăng 52%. AT&T đã chứng kiến ​​số phút gọi thoại Internet qua mạng di động và wifi tăng tương ứng lần lượt 33% và 75%, lưu lượng mạng lõi của họ tăng 23% .

Các nhà cung cấp nội dung và ứng dụng cho biết mức tăng tương tự. Cisco Webex, ứng dụng hội nghị truyền hình dựa trên đám mây phổ biến nhất, đang đạt mức tăng gấp 24 lần. Theo New York Times, Facebook tăng 100% các cuộc gọi thoại Internet và 50% đối với tin nhắn văn bản trên các nền tảng WhatsApp, Facebook Messenger và Instagram, trong khi các cuộc gọi nhóm ở Ý tăng gấp 10 lần. Tương tự, Google cũng báo cáo việc sử dụng các sản phẩm hội nghị truyền hình và các hình thức sử dụng khác nhau trên YouTube đã tăng lên. Trước việc đáp ứng nhu cầu lớn của người sử dụng, một số nhà cung cấp ứng dụng như Netflix, Akamai và YouTube đã đồng ý giảm chất lượng phát video vào thời gian cao điểm ở châu Âu và một số đã chuyển cài đặt mặc định từ độ nét cao sang độ nét tiêu chuẩn trên toàn cầu.

Cơ sở hạ tầng Internet cũng đang phải đối mặt với những nhu cầu tăng chưa từng có. Theo các chuyên gia trên thế giới nhận định một trong những yếu tố quan trọng của cơ sở hạ tầng này là các IXP, các điểm trao đổi lưu lượng tập trung, nơi nhiều mạng kết nối đến để trao đổi lưu lượng. Báo cáo của các IXP ghi nhận mức tăng lên đến 60% trên tổng băng thông thời kỳ trước COVID-19.

Hình 2: Tăng trưởng lưu lượng Internet tại các IXP của các quốc gia khi bùng phát đại dịch covid 19 (từ tháng 12/2019 đến tháng 3/ 2020)

Thống kê lưu lượng tại các điểm IXP theo quốc gia, tại Hà Lan đã tăng 5,5%, tại Đức đã tăng từ 11,2% lên 16,5% trong khi Ý, một trong những quốc gia bị ảnh hưởng nghiêm trọng nhất của COVID-19 ở châu Âu đã tăng băng thông nhiều hơn 39,9%. Ở các khu vực khác, số liệu thống kê cũng cho thấy xu hướng tương tự về lưu lượng tăng trong quý đầu tiên của năm 2020: Nhật Bản, tăng từ 5,9% lên 26,2%, Chile tăng từ 10,4% lên 38,3%; Hoa Kỳ, Singapore, Nam Phi và Brazil đều báo cáo xu hướng tương tự.

  Tại Việt Nam trong giai đoạn bùng phát dịch COVID-19, thống kê tại các điểm VNIX ghi nhận lưu lượng trao đổi tăng khoảng 40% so với thời điểm trước đó. Bên cạnh nhu cầu sử dụng Internet do giãn cách xã hội làm việc từ xa, học trực tuyến, mua sắm online …, thì ngày càng nhiều các nền tảng số ra đời, giúp cho người dân có nhiều cơ hội sử dụng các dịch vụ Internet nhiều hơn, hình thành các thói quen sử dụng Internet trong các hoạt động của đời sống.

Thống kê riêng theo các IXP đã đạt kỷ lục mới về lưu lượng truy cập cao điểm. DE-CIX Frankfurt, một trong những IXP lớn nhất trên thế giới, hiện thường xuyên đạt đỉnh hơn 9,1 terabit/giây (Tbps), tương đương với việc truyền đồng thời 2 triệu video độ nét cao. Trong thời gian COVID-19, đã chứng kiến ​​lưu lượng truy cập hội nghị truyền hình tăng 120% và trò chơi trực tuyến và trên điện toán đám mây tăng 30%. Các IXP khác như AMS-IX ở Amsterdam và INEX ở Dublin đã báo cáo mức tăng trưởng lần lượt là 12% và 20% và LINX ở London đạt mức lưu lượng cao nhất là 5 Tbps …

Hình 3. Tăng trưởng lưu lượng Internet tại các IXP khu vực Châu Âu, Châu Á, Châu Mỹ trong đại dịch COVID-19 (Từ tháng 3/2020 đến nay)

 

VNIX với vai trò hạ tầng số kết nối các nền tảng số

Tại Việt Nam, Hệ thống Trạm Trung chuyển Internet quốc gia (VNIX) (https://vnix.vn ) được xây dựng từ tháng 11/2003, trải qua nhiều giai đoạn phát triển, ban đầu chỉ kết nối các doanh nghiệp Internet ISP có giấy phép hạ tầng. Việc xây dựng thành công và phát triển hệ thống VNIX đã góp phần giải quyết một số vấn đề kết nối, đảm bảo cho Internet Việt Nam phát triển ổn định; kết nối các doanh nghiệp cung cấp dịch vụ Internet tại nhiều điểm, dự phòng ứng cứu khi các doanh nghiệp có sự cố, tăng chất lượng dịch vụ, giảm chi phí kết nối, giá thành dịch vụ. Bên cạnh những đóng góp về thúc đẩy kết nối, VNIX là nhân tố quan trọng trong việc phát triển dịch vụ, triển khai các công nghệ mới trong phát triển Internet tại Việt Nam, đặc biệt là ứng dụng địa chỉ Internet thế hệ mới IPv6, VNIX là mạng đầu tiên tại Việt Nam hỗ trợ song song IPv4 và IPv6. Trên hạ tầng kết nối VNIX, hệ thống mạng IPv6 đã được VNNIC xây dựng để hỗ trợ các đơn vị, tổ chức doanh nghiệp kết nối thử nghiệm, dần chuyển đổi IPv6 cho hệ thống mạng lưới của mình, hình thành mạng IPv6 Quốc gia. Đến năm 2019, VNIX tiếp tục được mở rộng phạm vi hoạt động, cho phép tất cả các mạng của các cơ quan, tổ chức, doanh nghiệp (ISP, ICP, IDC, Cloud, mạng của chính phủ, cơ quan nhà nước, …) có số hiệu mạng (ASN) độc lập và IP do VNNIC cấp phát quản lý được đấu nối VNIX. Loại hình kết nối cũng được mở rộng, bao gồm cả kết nối đa phương và kết nối song phương ngay tại VNIX.

Hình 4. Mô hình VNIX

Bước vào kỷ nguyên số với những cơ hội và thách thức, Việt Nam coi chuyển đổi số là một động lực ưu tiên chủ đạo trong công cuộc cải cách và phát triển để trở thành một quốc gia số phồn vinh, hùng cường, thịnh vượng. Trong đó, nền tảng số (digital platform) là nhân tố trung tâm của nền kinh tế số. Nền tảng số được hiểu là tập hợp các tài nguyên kỹ thuật số, cho phép người dùng và nhà sản xuất tương tác với nhau. Trên thế giới, Amazon, Alibaba, eBay, Taobao và Rakuten là những nền tảng tạo thuận lợi cho giao dịch giữa người mua và người bán thương mại điện tử; Airbnb kết nối chủ sở hữu bất động sản với người thuê; Uber cho phép tài xế tiếp xúc với hành khách cho các chuyến đi; Facebook liên kết người dùng với nhau và với các nhà quảng cáo, nhà phát triển nội dung và các chi nhánh của bên thứ ba; IOS của Apple liên kết các nhà phát triển ứng dụng với người dùng; Android của Google giúp các nhà sản xuất thiết bị, nhà phát triển ứng dụng và người dùng liên hệ với nhau…

Tại Việt Nam, ngày 03/6/2020, Thủ tướng Chính phủ Nguyễn Xuân Phúc đã ký Quyết định 749/QĐ-TTg phê duyệt “Chương trình Chuyển đổi số quốc gia đến năm 2025, định hướng đến năm 2030”. Chương trình Chuyển đổi số quốc gia hướng tới mục tiêu kép là vừa phát triển Chính phủ số, kinh tế số, xã hội số, vừa hình thành các doanh nghiệp công nghệ số Việt Nam có năng lực đi ra toàn cầu, với một số chỉ số cơ bản cụ thể. Một số mục tiêu cơ bản đến năm 2025 là: 80% dịch vụ công trực tuyến mức độ 4; 90% hồ sơ công việc tại cấp bộ, tỉnh; 80% hồ sơ công việc tại cấp huyện và 60% hồ sơ công việc tại cấp xã được xử lý trên môi trường mạng (trừ hồ sơ công việc thuộc phạm vi bí mật nhà nước); …. Về phát triển kinh tế số, nâng cao năng lực cạnh tranh của nền kinh tế, các mục tiêu đến năm 2025 là đưa kinh tế số Việt Nam chiếm 20% GDP; tỷ trọng kinh tế số trong từng ngành, lĩnh vực đạt tối thiểu 10%; Năng suất lao động hàng năm tăng tối thiểu 7%.

Triển khai thực hiện Chương trình Chuyển đổi số quốc gia, cùng với cuộc Cách mạng Công nghiệp lần thứ tư, các đơn vị, đặc biệt là các doanh nghiệp đã không ngừng nỗ lực xây dựng hệ sinh thái số.

Hiện nay, Việt Nam đang có tỷ lệ người dùng Internet chiếm hơn 60% dân số. Trung bình mỗi người dùng sử dụng Internet trong nước lên đến 7 giờ mỗi ngày. Đây chính là những điểm chứng minh Internet đang phục vụ được rất nhiều hoạt động của mọi người dùng trong nước. Và để phục vụ được trọn vẹn mọi nhu cầu, một hệ sinh thái số hoàn chỉnh cần được hình thành.

 Một trong những ưu tiên hàng đầu của Bộ TT&TT là phát triển các nền tảng số "Make in Việt Nam" nhằm tạo ra các trụ cột lớn trong chuyển đổi số, đảm bảo bảo mật thông tin, dữ liệu của người Việt. Một số nền tảng số “Make in Vietnam” nổi bật như Nền tảng tuyển dụng Vietnamworks, Nền tảng thanh toán trực tuyến VnPay, Momo, …

Hạ tầng số có vai trò đặc biệt quan trọng trong chuyển đổi số, là nền tảng cơ bản cho phát triển chính phủ số, kinh tế số, xã hội số. Trong hạ tầng số, các hạ tầng kết nối là mạch máu giao thông quyết định sự thành công trong chiến lược về chuyển đổi số này. Trong kế hoạch lớn đó, hệ thống VNIX sẽ là thành phần quan trọng của hạ tầng số Việt Nam. Với việc mở rộng phạm vi hoạt động năm 2019 đến các nhóm đối tượng là tất cả các mạng của cơ quan, tổ chức, doanh nghiệp (các doanh nghiệp cung cấp Internet, các doanh nghiệp cung cấp dịch vụ trực tuyến, nội dung trực tuyến, các mạng của chính phủ, cơ quan nhà nước….), VNIX là hạ tầng số thúc đẩy phát triển nền tảng số, hệ sinh thái số.

Trong những năm qua, hệ thống VNIX đã có sự tăng trưởng ngoạn mục, góp phần tạo động lực cho sự tăng trưởng mạnh mẽ của Internet Việt Nam. Với kết quả đó Việt Nam đã hội nhập sâu, rộng và có những đóng góp tích cực trong sự phát triển chung của Internet toàn cầu. Việc mở rộng đối tượng và hình thức kết nối đã giúp kết quả tăng trưởng thành viên năm 2020 tăng gấp hơn 5 lần so với những năm trước đó. Tính đến hết năm 2020 số lượng thành viên đạt 29 thành viên kết nối, băng thông đạt 364 Gbps tăng 38%. 

Hình 5. Thành viên và băng thông kết nối VNIX

Tiếp tục phát huy vai trò hiện tại và bắt kịp sự phát triển trong môi trường xã hội số mới, VNIX cũng đang chuyển mình mạnh mẽ theo xu hướng chung toàn cầu. Để hỗ trợ tốt hơn, thuận tiện hơn kết nối các nền tảng số, VNIX đưa ra một số giải pháp mới nhằm tăng cường mở rộng kết nối, thu hút thành viên bằng việc xây dựng các điểm kết nối POP (Point of Presence) đặt tại các IDC trung lập; triển khai giải pháp kết nối định tuyến từ xa (Remote Peering). Theo đó, các hệ thống mạng độc lập thông qua hạ tầng kết nối cung cấp bởi các doanh nghiệp viễn thông để kết nối peering với VNIX mà không cần triển khai thêm các tuyến truyền dẫn vật lý độc lập, từ đó tối ưu chi phí mà vẫn đảm bảo an toàn, bảo mật và chất lượng, đưa VNIX đến gần nhất với các tổ chức, đơn vị có nhu cầu.

Hình 6. Mô hình triển khai POP mở rộng điểm kết nối VNIX

Trên nền tảng hạ tầng VNIX, Trung tâm Internet Việt Nam tập trung phát triển các dịch vụ miễn phí, công cụ hỗ trợ cho các thành viên kết nối như triển khai các hệ thống ký số tài nguyên Internet RPKI (Resource PKI), dịch vụ đo lường tốc độ kết nối Internet tại Việt Nam (VNNIC Internet Speed: https://i-speed.vn), dịch vụ đồng bộ thời gian thực (NTP), triển khai hệ thống DNS Root, Hệ thống phòng chống, giảm thiểu tấn công lớp mạng DDoS…Ứng dụng các công nghệ mới triển khai trên VNIX nhằm tiếp tục đảm bảo các mục tiêu bền vững: tăng chất lượng dịch vụ mạng (giảm độ trễ, tăng hiệu quả định tuyến, băng thông kết nối mạng); tăng tốc độ truy cập dịch vụ Internet tại Việt Nam (tăng tốc độ truy cập tên miền, dịch vụ tên miền và dịch vụ công); tiết kiệm chi phí (giảm chi phí kênh truyền, thiết bị kết nối định tuyến, quản lý vận hành); đảm bảo an toàn, ổn định cho các hệ thống mạng tại Việt Nam.

Hình 7. Hệ thống giảm thiểu phòng chống tần công lợp mạng DDoS tại VNIX

Trong giai đoạn phát triển mới của Internet với xu thế chuyển đổi số, VNNIC tin tưởng rằng bên cạnh quản lý phát triển tài nguyên Internet Việt Nam, hệ thống kỹ thuật hạ tầng Internet quan trọng quốc gia VNIX sẽ tiếp tục đồng hành, phát huy vai trò tích cực của mình trong sự phát triển chung của hoạt động mạng, dịch vụ Internet Việt Nam và góp phần đắc lực vào công cuộc chuyển đổi số quốc gia, giúp Việt Nam bước vững chắc vào kỷ nguyên số.

Nguyễn Trường Giang - Trưởng Đài DNS & VNIX - VNNIC