Thách Thức Kiến Trúc Vượt Trội Phần Cứng: Giải Pháp Kiểm Soát Ra Vào Quy Mô Lớn Đòi Hỏi Tư Duy Mới

Khi các hệ thống kiểm soát ra vào mở rộng quy mô tại các sân bay, cảng biển, trường đại học, hệ thống tàu điện ngầm và khuôn viên doanh nghiệp lớn, ngành công nghiệp này đang đối mặt với một sự thật khó chấp nhận: các hệ thống vốn được thiết kế cho tòa nhà đang phải “gồng mình” để hoạt động như các nền tảng IT doanh nghiệp.

Tại các địa điểm quy mô nhỏ và trung bình, kiến trúc kiểm soát ra vào truyền thống hoạt động hiệu quả. Đầu đọc kết nối với bộ điều khiển, bộ điều khiển báo cáo về máy chủ, và quản trị viên quản lý danh tính cục bộ. Nhưng khi triển khai mở rộng lên hàng chục nghìn người dùng và hàng nghìn cửa trên nhiều khu vực, những giả định này bắt đầu sụp đổ.

Theo các nhà cung cấp và cố vấn công nghệ được asmag.com phỏng vấn, các điểm thất bại ở quy mô lớn hiếm khi liên quan đến việc cửa không mở khóa. Thay vào đó, chúng xoay quanh hiệu suất, quản trị danh tính, tính cứng nhắc của cơ sở hạ tầng và các quyết định kiến trúc không lường trước được sự tăng trưởng.

Áp lực hiệu suất xuất hiện ở quy mô doanh nghiệp

Đối với Gallagher Security, các sự cố quy mô lớn thường bắt đầu từ thiết kế hệ thống đã đánh giá thấp tải trọng hoạt động.

“Trong các hệ thống rất lớn, bạn có thể có từ 50.000 đến hơn 150.000 chủ thẻ,” Steve Bell, Cố vấn Công nghệ Chiến lược tại Gallagher Security, cho biết. “Các sự kiện truy cập và an ninh có thể lên tới hàng trăm nghìn hoặc thậm chí hàng triệu mỗi ngày.”

Ở quy mô này, các nền tảng kiểm soát ra vào hoạt động ít giống hệ thống tòa nhà hơn mà giống các công cụ giao dịch khối lượng lớn hơn. Thách thức về hiệu suất không chỉ phát sinh từ việc đọc thẻ mà còn từ các hoạt động quản trị.

“Bạn có thể có hàng trăm tài khoản điều hành xử lý giám sát, cấp phép, thu hồi quyền, báo cáo và sao lưu,” Bell nói. “Tất cả những điều đó đều tạo thêm tải cho hệ thống.”

Các triển khai lớn cũng có thể bao gồm 5.000 hoặc nhiều điểm cuối mạng được phân bổ trên nhiều khu vực, quốc gia, múi giờ và ngôn ngữ. Độ trễ, tính dự phòng và khả năng chịu lỗi trở thành những mối quan tâm thiết kế cốt lõi thay vì các tính năng bổ sung tùy chọn.

Bell cho biết nhiều hệ thống lớn gặp rắc rối vì quy mô không được xem xét đầy đủ trong giai đoạn thiết kế kiến trúc ban đầu.

Kiến trúc phải bắt đầu từ quy mô, không phải thích ứng với nó

Bell nhấn mạnh rằng các nhà tích hợp nên coi quy mô là một yếu tố đầu vào thiết kế nền tảng chứ không phải là điều cần được điều chỉnh sau này.

“Thiết kế hệ thống cần bắt đầu với các yêu cầu liên quan đến quy mô cần thiết,” ông nói. “Điều đó bao gồm các công cụ để giám sát tải giao dịch trên từng dịch vụ và để hiểu mỗi dịch vụ gần với dung lượng hoạt động tối đa của nó đến mức nào.”

Điều này trở nên đặc biệt quan trọng trong các triển khai thực tế, nơi các nền tảng kiểm soát ra vào hiếm khi là độc lập. Hệ thống quản lý video, nền tảng quản lý khách truy cập, cơ sở dữ liệu HR và các công cụ phân tích của bên thứ ba đều làm tăng khối lượng giao dịch và sự phụ thuộc của hệ thống.

Bell lưu ý rằng các hệ thống lớn thường kết hợp các thành phần từ một nhà cung cấp kiểm soát ra vào chính với các hệ thống bên thứ ba bổ sung, điều này làm cho việc các nhà tích hợp phải xác thực hiệu suất trên toàn bộ hệ thống là rất cần thiết.

Danh tính, không phải cửa, trở thành yếu tố hạn chế

Trong khi Gallagher tập trung vào hiệu suất và kiến trúc hệ thống, AMAG Technology lại thấy điểm giới hạn ở một lĩnh vực khác: quản lý danh tính.

“Trong các triển khai quy mô lớn, kiến trúc kiểm soát ra vào truyền thống thường gặp khó khăn với sự phức tạp của quản lý danh tính hơn là kiểm soát cửa,” Gaoping Xiao, Giám đốc Kinh doanh khu vực Châu Á – Thái Bình Dương tại AMAG Technology, cho biết.

Khi các tổ chức mở rộng, họ phải quản lý nhân viên, nhà thầu, nhà cung cấp và khách truy cập, mỗi người có quyền truy cập, lịch trình và yêu cầu tuân thủ khác nhau. Khi các quy trình này dựa vào các quy trình thủ công, lỗi và sự chậm trễ trở nên không thể tránh khỏi.

“Các quy trình thủ công để cấp phép, thay đổi quyền truy cập và thu hồi quyền trở nên ngày càng kém hiệu quả và dễ xảy ra lỗi, đặc biệt khi có nhiều bộ phận như HR, an ninh và quản lý cơ sở vật chất tham gia,” Xiao nói.

Vấn đề trở nên trầm trọng hơn trong môi trường đa địa điểm hoặc đa quốc gia, đặc biệt là khi các thương hiệu kiểm soát ra vào khác nhau được triển khai trên các khu vực do các quyết định cũ hoặc mua sắm cục bộ.

Sự phân mảnh làm tăng rủi ro và chi phí

Các hệ thống kiểm soát ra vào truyền thống thường được thiết kế để hoạt động ở cấp độ địa điểm. Ở quy mô doanh nghiệp, điều này dẫn đến dữ liệu danh tính bị phân mảnh, quy trình làm việc trùng lặp và việc thực thi chính sách không nhất quán.

Sự phân mảnh này tạo ra rủi ro bảo mật, đặc biệt khi quyền truy cập không được thu hồi một cách nhất quán.

Từ góc độ của nhà tích hợp, quản lý danh tính bị phân mảnh làm tăng sự phức tạp trong hoạt động và chi phí hỗ trợ lâu dài. Nó cũng làm tăng rủi ro tuân thủ, đặc biệt trong các ngành công nghiệp được quản lý hoặc các khu vực có luật riêng tư nghiêm ngặt.

Để giải quyết vấn đề này, AMAG nhấn mạnh việc tích hợp chặt chẽ hơn giữa các hệ thống kiểm soát ra vào và các nền tảng quản lý danh tính tập trung.

“Việc tích hợp các hệ thống kiểm soát ra vào với một nền tảng quản lý danh tính tập trung giải quyết nhiều thách thức này bằng cách hợp lý hóa quản lý vòng đời danh tính và thực thi các chính sách nhất quán trên các hệ thống khác nhau,” Xiao nói.

Các giả định về cơ sở hạ tầng bắt đầu thất bại

Ngoài hiệu suất và danh tính, Suprema còn nêu bật một điểm áp lực kiến trúc khác: cơ sở hạ tầng.

Theo Hanchul Kim, Giám đốc điều hành của Suprema, các kiến trúc tập trung truyền thống trở nên có vấn đề trong các môi trường phân tán địa lý hoặc phức tạp về mặt vận hành.

“Các kiến trúc này giả định rằng đầu đọc và phần cứng cửa có thể được kết nối dây đáng tin cậy trở lại các bộ điều khiển và máy chủ tập trung,” Kim nói. “Ở quy mô lớn, giả định đó trở thành một hạn chế thực sự.”

Kinh nghiệm của Suprema bao gồm các khuôn viên công ty, sân bay, hệ thống tàu điện ngầm và các địa điểm công nghiệp phân tán. Trong các môi trường này, chi phí và tính cứng nhắc của cơ sở hạ tầng thường hạn chế khả năng mở rộng của hệ thống.

“Cáp chuyên dụng trở nên quá đắt và không linh hoạt về mặt vận hành, đặc biệt khi các địa điểm phát triển theo thời gian,” Kim nói.

Đưa kiểm soát gần hơn với cửa

Suprema đã giải quyết những thách thức này từ sớm bằng cách chuyển đổi thông minh từ bộ điều khiển tập trung sang các đầu đọc thông minh tích hợp bộ điều khiển.

“Trong các triển khai tại chỗ như BioStar X, đầu đọc kết nối trực tiếp với mạng LAN và được máy chủ tự động phát hiện,” Kim nói. “Điều này làm giảm sự phụ thuộc vào các bảng điều khiển tập trung và đơn giản hóa việc triển khai.”

Công ty đã mở rộng mô hình kiến trúc này hơn nữa với các đầu đọc kết nối đám mây.

“Với BioStar Air, mỗi đầu đọc kết nối trực tiếp với đám mây,” Kim nói. “Đầu đọc không còn cần phải nằm trên cùng một mạng hoặc thậm chí cùng một địa điểm.”

Cách tiếp cận này cho phép các môi trường phân tán cao, chẳng hạn như chuỗi cửa hàng bán lẻ, mạng lưới logistics hoặc hệ thống giao thông, được quản lý như một hệ thống logic duy nhất.

Thông lượng và khả năng phục hồi tại biên

Suprema cũng chỉ ra những hạn chế về thông lượng vốn có trong các thiết kế phụ thuộc vào bộ điều khiển.

“Trong môi trường giao thông cao điểm, hàng chục cửa có thể phụ thuộc vào một bộ điều khiển duy nhất trong các khoảng thời gian cao điểm,” Kim nói. “Điều đó tạo ra nút thắt cổ chai.”

Ngược lại, các đầu đọc thông minh với bộ điều khiển tích hợp cho phép mô hình một cửa, một bộ điều khiển mà không cần cơ sở hạ tầng phần cứng bổ sung.

“Trong cả hai trường hợp, dữ liệu ủy quyền được lưu trữ an toàn trên chính đầu đọc,” Kim nói. “Cửa tiếp tục hoạt động an toàn và dự đoán được trong quá trình gián đoạn mạng.”
Đối với các triển khai quy mô lớn, khả năng phục hồi cục bộ này là rất quan trọng. Sự cố mạng hoặc độ trễ không nên dẫn đến gián đoạn hoạt động hoặc lỗ hổng bảo mật.

Quản trị trở thành hạn chế thực sự

Bất chấp sự khác biệt trong cách tiếp cận kiến trúc, cả ba nhà cung cấp đều đi đến một kết luận: ở quy mô lớn, quản trị trở thành thách thức quyết định.

“Nó không chỉ là về hệ thống dây điện hoặc bộ điều khiển,” Kim nói. “Nó là về việc điều phối quyền truy cập, chính sách và khả năng hiển thị trên các nhóm, địa điểm và múi giờ.”

Bell lặp lại quan điểm này từ góc độ hiệu suất hệ thống, trong khi Xiao đóng khung nó thông qua quản lý vòng đời danh tính. Trong mọi trường hợp, sự phức tạp của việc quản lý con người, dữ liệu và chính sách tăng nhanh hơn số lượng cửa.

Các nhà tích hợp nên lưu ý điều gì

Đối với các nhà tích hợp hệ thống an ninh, các dự án kiểm soát ra vào quy mô lớn đòi hỏi một sự thay đổi trong tư duy.

Thành công ít phụ thuộc vào việc lựa chọn các đầu đọc đáng tin cậy hơn mà phụ thuộc vào việc hiểu kiến trúc hệ thống, hiệu suất giao dịch, quản trị danh tính, tính linh hoạt của cơ sở hạ tầng và tuân thủ quy định.

Các nhà tích hợp phải đánh giá cách các nền tảng mở rộng, nơi các nút thắt cổ chai xuất hiện và cách các hệ thống hoạt động dưới tải cao điểm hoặc lỗi một phần. Họ cũng phải sẵn sàng hướng dẫn khách hàng vượt qua các đánh đổi kiến trúc giữa kiểm soát tập trung và thông minh phân tán.

Khi các triển khai kiểm soát ra vào tiếp tục mở rộng về quy mô và phạm vi địa lý, thách thức của ngành không còn là mở cửa nữa. Đó là thiết kế các hệ thống có thể mở rộng, về mặt vận hành, kỹ thuật và tổ chức, mà không bị phá vỡ.