solution
醫療近年來,虛擬化、云計算等技術的落地正在推動醫療機構數據中心變革,改變著傳統的建設與管理方式。《全國醫療衛生服務體系規劃綱要(2015—2020年)》也指出,積極應用移動互聯網、物聯網、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療服務。
目前,傳統數據中心基礎設施在面對日益復雜的院內信息系統和互聯網診療等新業務時弊端凸顯。硬件資源割裂、管理策略分散、業務部署慢,這些問題都在一定程度上影響了上層業務系統的部署和運行,特別是各種微服務架構的新型系統,傳統數據中心硬件資源在部署此類業務系統時靈活性不足。
1、硬件資源割裂
傳統醫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、業務部署緩慢
在上線EMR、信息集成平臺等新業務系統時,需要先準備硬件設備,然后再配置網絡,安裝操作系統、中間件、安全系統等,最后再安裝業務系統,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進行維護,出現故障時,排查工作量大,對尤其是人手不足的中小醫療機構造成困擾。
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展決定,現在云計算以及虛擬化技術已經深刻的改變了IT基礎架構,用戶必須能夠優化計算、網絡和存儲資源之間的關系,實現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靈活的業務部署。
基于此發展趨勢,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點以擴展集群規模和性能 |
由于架構限制,無法實現橫向擴展 |
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個節點(包含服務器和存儲) 總共占用空間4U |
使用傳統架構: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節點,共耗電 2000W 運行三年電費支出約:5.5萬元 |
使用傳統架構: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,動態擴展。通過超融合一體機或者超融合操作系統能夠在最短的時間內,將業務系統安全、穩定、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拓撲示意圖如下:
網絡規劃 |
端口類型 |
組網 |
建議端口數量 |
承載數據 |
存儲業務網 |
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、硬盤或節點故障時數據重構、ONEStor OSD后端心跳 |
業務網 |
至少千兆 |
獨立組網,建議雙鏈路 |
2 |
業務訪問數據 |
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、運維監控管理、云業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,實現資源模塊化的橫向彈性伸縮,形成統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,為醫院眾多的業務系統提供穩定高效的運行平臺。
2、快速部署
新華三超融合架構系統,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、五分鐘完成新節點上線或資源在線擴展。UIS 超融合節點上電之后,僅需要開機引導的三步:設置網絡、license注冊、集群創建,就可以完成云計算環境的搭建,直接進入UIS 管理平臺。適合中小醫療機構的簡單交付需求。
3、至簡運維
計算、存儲、網絡、安全、運維監控、云業務等六大軟件能力統一平臺管理。集成了自定義大屏展示、六大一鍵操作、系統健康度模型、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,提升了醫院數據中心整體安全性。