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醫(yī)療
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醫(yī)療超融合解決方案

一、需求背景:

近年來,虛擬化、云計(jì)算等技術(shù)的落地正在推動醫(yī)療機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)中心變革,改變著傳統(tǒng)的建設(shè)與管理方式。《全國醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)體系規(guī)劃綱要(2015—2020年)》也指出,積極應(yīng)用移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、可穿戴設(shè)備等新技術(shù),推動惠及全民的健康信息服務(wù)和智慧醫(yī)療服務(wù)。

目前,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施在面對日益復(fù)雜的院內(nèi)信息系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)診療等新業(yè)務(wù)時弊端凸顯。硬件資源割裂、管理策略分散、業(yè)務(wù)部署慢,這些問題都在一定程度上影響了上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)的部署和運(yùn)行,特別是各種微服務(wù)架構(gòu)的新型系統(tǒng),傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心硬件資源在部署此類業(yè)務(wù)系統(tǒng)時靈活性不足。

1、硬件資源割裂

傳統(tǒng)醫(yī)院數(shù)據(jù)中心資源固化,孤島式建設(shè)導(dǎo)致IT資源無法靈活調(diào)度,資源利用率也比較低。

2、業(yè)務(wù)部署緩慢

在上線EMR、信息集成平臺等新業(yè)務(wù)系統(tǒng)時,需要先準(zhǔn)備硬件設(shè)備,然后再配置網(wǎng)絡(luò),安裝操作系統(tǒng)、中間件、安全系統(tǒng)等,最后再安裝業(yè)務(wù)系統(tǒng),費(fèi)時耗力。

3、運(yùn)維工作分散

服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)、虛擬化等基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商繁多,配置管理相對獨(dú)立割裂,運(yùn)維人員需要逐個系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù),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(jī)構(gòu)造成困擾。

4、投資成本高昂

資源利用率低導(dǎo)致硬件不能發(fā)揮價(jià)值;存儲與計(jì)算分離架構(gòu),獨(dú)立采購存儲設(shè)備,額外采購導(dǎo)致投資成本增加。

二、解決方案:

IT基礎(chǔ)設(shè)施是由上層應(yīng)用的發(fā)展決定,現(xiàn)在云計(jì)算以及虛擬化技術(shù)已經(jīng)深刻的改變了IT基礎(chǔ)架構(gòu),用戶必須能夠優(yōu)化計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲資源之間的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)真正的靈活部署以及彈性擴(kuò)展,才能支撐起IT瞬息變化的需求。從近些年IT基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展可以得出如下結(jié)論:硬件平臺單一化,越來越多的IT設(shè)備均由X86服務(wù)器承載;專用設(shè)備軟件化,即通過軟件定義技術(shù)實(shí)現(xiàn)靈活的業(yè)務(wù)部署。

基于此發(fā)展趨勢,超融合設(shè)備成為基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域最熱門的產(chǎn)品。

 

下表列舉了使用超融合架構(gòu)(計(jì)算+存儲)和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心三層架構(gòu)(服務(wù)器+光纖交換機(jī)+存儲)的對比:


 

超融合架構(gòu)

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)

性能

盡可能提供本地吞吐,并使用SSD保證應(yīng)用IO需求。不存在性能瓶頸

隨著訪問集中存儲的服務(wù)器越來越多,性能瓶頸將日益凸顯

橫向擴(kuò)展

可以簡單的在集群中增加節(jié)點(diǎn)以擴(kuò)展集群規(guī)模和性能

由于架構(gòu)限制,無法實(shí)現(xiàn)橫向擴(kuò)展

高可用性

可以通過三副本的方式容忍最多兩個節(jié)點(diǎn)同時故障,并且硬件故障時數(shù)據(jù)重建速度快,性能幾乎不受影響

通過raid技術(shù)實(shí)現(xiàn)高可用性,但面對硬件故障時,性能下降嚴(yán)重。

整合比

虛擬機(jī)密度高,是傳統(tǒng)2倍以上

虛擬機(jī)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(zhǔn)備大量安裝實(shí)施前的信息收集和整理工作,并且由專人進(jìn)行安裝部署,最少需要2天時間

管理維護(hù)

統(tǒng)一WEB界面管理,維護(hù)方便

無需配置LUN、卷、Raid組

需要專門存儲管理軟件,配置復(fù)雜。需要廠商支持。

空間占用

使用超融合架構(gòu):2臺4U高,總共包含8個節(jié)點(diǎn)(包含服務(wù)器和存儲)

總共占用空間4U

使用傳統(tǒng)架構(gòu):8臺2路服務(wù)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(gòu):2臺8節(jié)點(diǎn),共耗電 2000W

運(yùn)行三年電費(fèi)支出約:5.5萬元

使用傳統(tǒng)架構(gòu):8臺服務(wù)器平均每臺服務(wù)器耗電600W計(jì)算,存儲耗電1500w,總共耗電6300W

運(yùn)行三年電費(fèi)支出約為:16.8萬元

基于以上項(xiàng)目背景及建設(shè)思路,推薦用戶采用UIS超融合架構(gòu)解決方案,融合了:計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲和安全四大模塊,通過全虛擬化的方式構(gòu)建IT架構(gòu)資源池。所有的模塊資源均可以按需部署,靈活調(diào)度,動態(tài)擴(kuò)展。通過超融合一體機(jī)或者超融合操作系統(tǒng)能夠在最短的時間內(nèi),將業(yè)務(wù)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(chǔ)。


方案能力架構(gòu)

超融合云平臺組網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)涫疽鈭D如下:

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

端口類型

組網(wǎng)

建議端口數(shù)量

承載數(shù)據(jù)

存儲業(yè)務(wù)網(wǎng)

萬兆

獨(dú)立組網(wǎng),建議雙鏈路

2

計(jì)算虛擬化與分布式存儲數(shù)據(jù)交互、ONEStor MON管理集群、OSD前端心跳報(bào)文

存儲后端網(wǎng)絡(luò)

萬兆

獨(dú)立組網(wǎng),建議雙鏈路

2

數(shù)據(jù)副本復(fù)制、硬盤或節(jié)點(diǎn)故障時數(shù)據(jù)重構(gòu)、ONEStor OSD后端心跳

業(yè)務(wù)網(wǎng)

至少千兆

獨(dú)立組網(wǎng),建議雙鏈路

2

業(yè)務(wù)訪問數(shù)據(jù)

管理網(wǎng)

至少千兆

獨(dú)立組網(wǎng),建議雙鏈路

2

主機(jī)及虛擬機(jī)軟件管理報(bào)文(包括HA、集群心跳等報(bào)文)、遷移數(shù)據(jù)

三、方案優(yōu)勢

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(jì)算虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、存儲虛擬化、安全虛擬化、運(yùn)維監(jiān)控管理、云業(yè)務(wù)流程交付等軟件技術(shù),利用高速網(wǎng)絡(luò)聚合多套超融合設(shè)備,實(shí)現(xiàn)資源模塊化的橫向彈性伸縮,形成統(tǒng)一的計(jì)算與存儲資源池,不僅可以精簡數(shù)據(jù)中心服務(wù)器數(shù)量,也整合數(shù)據(jù)中心 IT 基礎(chǔ)設(shè)施資源,為醫(yī)院眾多的業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供穩(wěn)定高效的運(yùn)行平臺。

2、快速部署

新華三超融合架構(gòu)系統(tǒng),開機(jī)即云。為降低管理難度,簡化操作步驟,UIS可在30分鐘內(nèi)完成超融合首次安裝部署、五分鐘完成新節(jié)點(diǎn)上線或資源在線擴(kuò)展。UIS 超融合節(jié)點(diǎn)上電之后,僅需要開機(jī)引導(dǎo)的三步:設(shè)置網(wǎng)絡(luò)、license注冊、集群創(chuàng)建,就可以完成云計(jì)算環(huán)境的搭建,直接進(jìn)入U(xiǎn)IS 管理平臺。適合中小醫(yī)療機(jī)構(gòu)的簡單交付需求。

3、至簡運(yùn)維

計(jì)算、存儲、網(wǎng)絡(luò)、安全、運(yùn)維監(jiān)控、云業(yè)務(wù)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(yùn)維操作,使運(yùn)維可視化、數(shù)據(jù)化、自動化、智能化,釋放運(yùn)維工程師工作壓力。

4、安全護(hù)航

搭載UIS-Sec安全組件,部署于虛擬機(jī)內(nèi),實(shí)現(xiàn)路由、防火墻、負(fù)載均衡等網(wǎng)絡(luò)安全功能。分布式虛擬防火墻有效防護(hù)控制東西向流量的訪問,避免同一主機(jī)上的虛擬機(jī)之間的相互攻擊和信息竊取。虛擬機(jī)磁盤加密、殘留數(shù)據(jù)安全擦除、數(shù)據(jù)備份等技術(shù)提供了數(shù)據(jù)安全保障。除內(nèi)核層、數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)層等多種安全保障機(jī)制外,還提供了管理安全和安全審計(jì)的豐富安全功能,提升了醫(yī)院數(shù)據(jù)中心整體安全性。

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