solution
醫(yī)療近年來,虛擬化、云計算等技術的落地正在推動醫(yī)療機構數據中心變革,改變著傳統(tǒng)的建設與管理方式。《全國醫(yī)療衛(wèi)生服務體系規(guī)劃綱要(2015—2020年)》也指出,積極應用移動互聯(lián)網、物聯(lián)網、云計算、可穿戴設備等新技術,推動惠及全民的健康信息服務和智慧醫(yī)療服務。
目前,傳統(tǒng)數據中心基礎設施在面對日益復雜的院內信息系統(tǒng)和互聯(lián)網診療等新業(yè)務時弊端凸顯。硬件資源割裂、管理策略分散、業(yè)務部署慢,這些問題都在一定程度上影響了上層業(yè)務系統(tǒng)的部署和運行,特別是各種微服務架構的新型系統(tǒng),傳統(tǒng)數據中心硬件資源在部署此類業(yè)務系統(tǒng)時靈活性不足。
1、硬件資源割裂
傳統(tǒng)醫(yī)院數據中心資源固化,孤島式建設導致IT資源無法靈活調度,資源利用率也比較低。
2、業(yè)務部署緩慢
在上線EMR、信息集成平臺等新業(yè)務系統(tǒng)時,需要先準備硬件設備,然后再配置網絡,安裝操作系統(tǒng)、中間件、安全系統(tǒng)等,最后再安裝業(yè)務系統(tǒng),費時耗力。
3、運維工作分散
服務器、存儲、網絡、虛擬化等基礎設施供應商繁多,配置管理相對獨立割裂,運維人員需要逐個系統(tǒng)進行維護,出現(xiàn)故障時,排查工作量大,對尤其是人手不足的中小醫(yī)療機構造成困擾。
4、投資成本高昂
資源利用率低導致硬件不能發(fā)揮價值;存儲與計算分離架構,獨立采購存儲設備,額外采購導致投資成本增加。
IT基礎設施是由上層應用的發(fā)展決定,現(xiàn)在云計算以及虛擬化技術已經深刻的改變了IT基礎架構,用戶必須能夠優(yōu)化計算、網絡和存儲資源之間的關系,實現(xiàn)真正的靈活部署以及彈性擴展,才能支撐起IT瞬息變化的需求。從近些年IT基礎設施的發(fā)展可以得出如下結論:硬件平臺單一化,越來越多的IT設備均由X86服務器承載;專用設備軟件化,即通過軟件定義技術實現(xiàn)靈活的業(yè)務部署。
基于此發(fā)展趨勢,超融合設備成為基礎設施領域最熱門的產品。
下表列舉了使用超融合架構(計算+存儲)和傳統(tǒng)數據中心三層架構(服務器+光纖交換機+存儲)的對比:
|
超融合架構 |
傳統(tǒng)數據中心基礎架構 |
性能 |
盡可能提供本地吞吐,并使用SSD保證應用IO需求。不存在性能瓶頸 |
隨著訪問集中存儲的服務器越來越多,性能瓶頸將日益凸顯 |
橫向擴展 |
可以簡單的在集群中增加節(jié)點以擴展集群規(guī)模和性能 |
由于架構限制,無法實現(xiàn)橫向擴展 |
高可用性 |
可以通過三副本的方式容忍最多兩個節(jié)點同時故障,并且硬件故障時數據重建速度快,性能幾乎不受影響 |
通過raid技術實現(xiàn)高可用性,但面對硬件故障時,性能下降嚴重。 |
整合比 |
虛擬機密度高,是傳統(tǒng)2倍以上 |
虛擬機密度低 |
安裝配置 |
開箱即用的部署方式,只需30分鐘即可完成安裝配置 |
需要準備大量安裝實施前的信息收集和整理工作,并且由專人進行安裝部署,最少需要2天時間 |
管理維護 |
統(tǒng)一WEB界面管理,維護方便 無需配置LUN、卷、Raid組 |
需要專門存儲管理軟件,配置復雜。需要廠商支持。 |
空間占用 |
使用超融合架構:2臺4U高,總共包含8個節(jié)點(包含服務器和存儲) 總共占用空間4U |
使用傳統(tǒng)架構:8臺2路服務器至少占用8U,存儲至少需要3U 總共占用空間11U |
耗電 |
使用超融合架構:2臺8節(jié)點,共耗電 2000W 運行三年電費支出約:5.5萬元 |
使用傳統(tǒng)架構:8臺服務器平均每臺服務器耗電600W計算,存儲耗電1500w,總共耗電6300W 運行三年電費支出約為:16.8萬元 |
基于以上項目背景及建設思路,推薦用戶采用UIS超融合架構解決方案,融合了:計算、網絡、存儲和安全四大模塊,通過全虛擬化的方式構建IT架構資源池。所有的模塊資源均可以按需部署,靈活調度,動態(tài)擴展。通過超融合一體機或者超融合操作系統(tǒng)能夠在最短的時間內,將業(yè)務系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的遷移到超融合平臺中,并且為后期邁向私有云平臺奠定基礎。
方案能力架構
超融合云平臺組網系統(tǒng)拓撲示意圖如下:
網絡規(guī)劃 |
端口類型 |
組網 |
建議端口數量 |
承載數據 |
存儲業(yè)務網 |
萬兆 |
獨立組網,建議雙鏈路 |
2 |
計算虛擬化與分布式存儲數據交互、ONEStor MON管理集群、OSD前端心跳報文 |
存儲后端網絡 |
萬兆 |
獨立組網,建議雙鏈路 |
2 |
數據副本復制、硬盤或節(jié)點故障時數據重構、ONEStor OSD后端心跳 |
業(yè)務網 |
至少千兆 |
獨立組網,建議雙鏈路 |
2 |
業(yè)務訪問數據 |
管理網 |
至少千兆 |
獨立組網,建議雙鏈路 |
2 |
主機及虛擬機軟件管理報文(包括HA、集群心跳等報文)、遷移數據 |
六大軟件能力的管理融合
1、資源融合
在通用的 x86 硬件平臺上無縫集成計算虛擬化、網絡虛擬化、存儲虛擬化、安全虛擬化、運維監(jiān)控管理、云業(yè)務流程交付等軟件技術,利用高速網絡聚合多套超融合設備,實現(xiàn)資源模塊化的橫向彈性伸縮,形成統(tǒng)一的計算與存儲資源池,不僅可以精簡數據中心服務器數量,也整合數據中心 IT 基礎設施資源,為醫(yī)院眾多的業(yè)務系統(tǒng)提供穩(wěn)定高效的運行平臺。
2、快速部署
新華三超融合架構系統(tǒng),開機即云。為降低管理難度,簡化操作步驟,UIS可在30分鐘內完成超融合首次安裝部署、五分鐘完成新節(jié)點上線或資源在線擴展。UIS 超融合節(jié)點上電之后,僅需要開機引導的三步:設置網絡、license注冊、集群創(chuàng)建,就可以完成云計算環(huán)境的搭建,直接進入UIS 管理平臺。適合中小醫(yī)療機構的簡單交付需求。
3、至簡運維
計算、存儲、網絡、安全、運維監(jiān)控、云業(yè)務等六大軟件能力統(tǒng)一平臺管理。集成了自定義大屏展示、六大一鍵操作、系統(tǒng)健康度模型、所畫即所得、首頁快捷方式等極簡運維操作,使運維可視化、數據化、自動化、智能化,釋放運維工程師工作壓力。
4、安全護航
搭載UIS-Sec安全組件,部署于虛擬機內,實現(xiàn)路由、防火墻、負載均衡等網絡安全功能。分布式虛擬防火墻有效防護控制東西向流量的訪問,避免同一主機上的虛擬機之間的相互攻擊和信息竊取。虛擬機磁盤加密、殘留數據安全擦除、數據備份等技術提供了數據安全保障。除內核層、數據層、業(yè)務層等多種安全保障機制外,還提供了管理安全和安全審計的豐富安全功能,提升了醫(yī)院數據中心整體安全性。