医院信息基础建设方案V3 basic.ppt

,*,Copyright 2012EMC Corporation.All rights reserved.,医院信息基础架构解决方案,EMC,易安信电脑系统（中国）有限公司,技术咨询顾问,刘庆丰,全球市场地位,存储硬件,2010,年日历年,来源：,IDC 2010,年第,4,季度全球磁盘存储系统季度跟踪报告，,2011,年,3,月；,IDC,全球存储软件季度跟踪报告，,2011,年,3,月注意：,EMC,未涉足文件系统软件市场领域*将,EMC,的收入与,Dell,的,Dell/EMC CLARiiON,收入合计。,外部磁盘存储,EMC,25.6%,IBM,13.8%,NetApp,11.1%,HP,11.1%,Dell,9.1%,Hitachi,7.8%,Sun,3.4%,EMC/Dell*,28.7%,外部,RAID,EMC,26.9%,IBM,14.3%,NetApp,11.6%,HP,9.9%,Hitachi,8.2%,Dell,8.0%,Sun,3.4%,EMC/Dell*,30.1%,网络存储,EMC,29.5%,NetApp,13.4%,IBM,13.0%,HP,10.9%,Dell,8.4%,Hitachi,7.3%,Sun,3.5%,EMC/Dell*,32.5%,存储软件,EMC,24.0%,Symantec,16.4%,IBM,14.0%,NetApp,9.5%,Hitachi,3.5%,CA,3.5%,设备管理,EMC,73.1%,Hitachi,11.2%,HP,9.3%,NetApp,0.0%,IBM,0.0%,基础架构,EMC,32.3%,Symantec,19.8%,NetApp,17.9%,IBM,11.2%,Hitachi,7.1%,存储软件,2010,年日历年,存储管理,EMC,30.6%,IBM,19.2%,NetApp,12.0%,CA,11.3%,HP,4.2%,传统的,IT,基础架构,HIS,数据库,服务器,存储备份,系统管理,中间件,系统维护,EMR,数据库,服务器,存储备份,系统管理,中间件,网络维护,LIS,数据库,服务器,存储备份,系统管理,中间件,存储维护,PACS,数据库,服务器,存储备份,系统管理,中间件,应用维护,运营管理,数据库,服务器,存储备份,系统管理,中间件,备份维护,办公流程,数据库,服务器,存储备份,系统管理,中间件,容灾维护,安全维护,外部接口,供应商,A,供应商,B,供应商,C,供应商,D,供应商,E,供应商,F,应用,Blade,网络安全,网络安全,网络安全,网络安全,网络安全,网络安全,网络安全,HIS,EMR,LIS,PACS,医院运营管理,办公自动化,Blade,Blade,Blade,Blade,Blade,基于云计算的虚拟化信息基础架构,HIS,数据库,服务器,存储备份,系统管理,中间件,系统维护,EMR,数据库,服务器,存储备份,系统管理,中间件,网络维护,LIS,数据库,服务器,存储备份,系统管理,中间件,存储维护,PACS,数据库,服务器,存储备份,系统管理,中间件,应用维护,运营管理,数据库,服务器,存储备份,系统管理,中间件,系统维护,办公流程,数据库,服务器,存储备份,系统管理,中间件,网络维护,应用维护,外部接口,供应商,A,供应商,B,供应商,C,供应商,D,供应商,E,供应商,F,应用,Blade,网络安全,网络安全,网络安全,网络安全,网络安全,网络安全,网络安全,网络资源池：统一通信，网络融合,HIS,EMR,LIS,PACS,医院运营管理,办公自动化,智能化集成平台：应用平台虚拟化，分布式应用构建,Blade,Blade,Blade,Blade,Blade,医院信息基础架构建设的痛点,业务系统单独部署，计算和存储资源利用率不高，是资源孤岛；而设备多，管理复杂，维护工作量大，运行成本高,HIS,系统的性能问题（医院就诊、住院人数急剧增长）,稳定性问题（服务器导致,HIS,、,EMR,等系统不可用）,医院业务数据的安全保护问题（病毒、操作系统、数据库故障、人为误操作）,更高的资源利用率,更高的利用率,%CPU,繁忙程度（,8 LCPV,带,HT,）,挑战：服务器数量激增,管理复杂、运行成本高,服务器大量增加,利用率低,整合服务器,提高利用率,减少硬件、电源和冷却成本,高功耗,平均利用率,/,服务器,0,100,200,300,400,500,600,700,800,725 MW,耗电量（兆瓦）：每年,100,台服务器,较低的功耗,0,100,200,300,400,500,600,700,800,725 MW,104 MW,计算虚拟化意味着客户能够将这样的环境,改造成这样简捷的环境,没有利用,VMware,软件之前是,300,台服务器,使用,VMware,软件后，整合成,8,台服务器、一个机架,RAID,组,RAID,组,RAID,组,分层存储池,EMC,存储的资源池,虚拟混合式存储池,数据块服务由,VNX,存储处理器提供,分层存储,选择存储层,极高性能（闪存）、高性能,(SAS),、,高容量,(NL-SAS),选择保护（,RAID 1/0,、,5,、,6,）,池具有单个,RAID,类型,系统构建,RAID,组,层将聚合到虚拟混合存储池中,武汉市第六医院 案例分析,HP DL380 G7,虚拟化服务器,#5,前端业务网络,LAN,以太局域网,其他老服务器,以太网,核心交换机,终端工作站,光纤交换机,#1,后端存储网,SAN,存储局域网,光纤交换机,#2,EMC NS120,主存储,HP DL380 G7,虚拟化服务器,#3,HP DL380 G7,虚拟化服务器,#2,HP DL380 G7,虚拟化服务器,#1,13x600GB FC,硬盘：,1,、存放,HIS,等核心业务数据,2,、存放,VMware,虚拟机文件,3,、存放,PACS,、离散文件、备份数据、归档数据,HP DL380 G7,虚拟化服务器,#4,更高的性能,闪存驱动器可提供更高的服务级别,EMC,：业内第一个使用,SSD,硬盘的存储厂商,主要优点,更快的性能,IOPS,提高,17,倍以上，响应时间不到,1,毫秒,更高的能效,每,TB,功耗减少,24%,，每,I/O,功耗减少,95%,更好的可靠性,无移动部件，,RAID,重建速度更快,非常适合于：,Oracle,、,Microsoft SQL,和,Exchange,VMware,，尤其是,VMware View,文件共享、软件工程和,CAD/CAM,环境,是对高容量、经济实惠、高能效的,NLSAS,驱动器的一种补充,闪存驱动器,每秒,I/O(IOPS),响应时间,1,个闪存驱动器,1,个,15K SAS,驱动器,10,个,15K SAS,驱动器,30,个,15K SAS,驱动器,硬件,数据同步复制,MirrorView/S,多模距离,500,米,单模距离,10KM,以内,生产存储,CX4-240,光纤交换机,门诊,HIS,系统,备份存储,CX4-240,4Gb FC,IP,iSCSI,门诊电子病历系统,济宁第一人民医院解决方案示意图,测试系统,LAN,AUTO START,SSD,FC,AUTO START,FC,FC,闪盘优异的性能表现,HIS,系统查询速度提高,2,倍,2,块闪盘镜像后的,IOPS,峰值为,3050,相当于,15,块,15krpm,光纤磁盘的性能；,闪盘的响应时间小于,3ms;,光纤盘的响应时间在,425ms,之间（,IOPS,在,80,以下）；,DRAM,缓存,闪存,使用,FAST,缓存,应用服务器,控制器,HDD,（硬盘驱动器）性能无法跟上服务器的需求，从而使应用程序,I/O,不足,FAST,缓存通过使用闪存驱动器，可使控制器缓存增加,64,倍，从而解决此问题,大多数读写操作现在都通过高性能,FAST Cache,直接提供,FAST,缓存具有持久性，即使在电源故障时也能使数据保持缓存状态,DRAM,缓存,五分之四的,I/O,来自磁盘,十分之一的,I/O,来自磁盘,不使用,FAST,缓存,应用服务器,高,4.5,倍,控制器,EMC,存储特有技术：缓存扩展,(FAST,Cache,),FAST,缓存可实现最高应用程序性能,客户成功案例：,FAST Cache,加快业务处理,Event,Waits,Time(s),Avg Wait(ms),%Total Call Time,CPU time,38,635,69.9,db file sequential read,12,865,500,7,193,1,13.0,db file scattered read,953,951,1,243,1,2.2,log file parallel write,1,384,709,1,202,1,2.2,log file sync,751,920,1,019,1,1.8,Event,Waits,Time(s),Avg,Wait(,ms),%Total Call Time,db file sequential read,3,840,96,223,739,58,34.7,enq:CF-contention,44,218,113,058,2,557,17.5,log file sync,172,938,88,647,513,13.7,local write wait,99,244,52,835,532,8.2,enq:CI-contention,26,345,49,539,1,880,7.7,提高响应速度,After FAST Cache,Before FAST Cache,实施前：月末每个报表处理任务需要,等待,40,分钟,实施后：月末每个报表处理任务,仅需,2,分钟,更高的可靠性,计算虚拟化：高可用,HA,功能,当服务器故障时，自动重新启动虚拟机,优势,经济有效的适用于所有应用的高可用,不需要独占的,stand-by,硬件,没有集群软件的成本和复杂性,经济有效的适用于所有应用的高可用解决方案,X,VMware,全冗余,在不同的主机上同步运行相同的虚拟机,出现硬件故障时，所有虚拟机均可实现零宕机时间、零数据损失故障切换,零宕机时间、零数据损失,无需复杂的集群或专用硬件,所有应用程序和操作系统通用的单一机制,VMware vSphere,操作系统,应用程序,操作系统,应用程序,操作系统,应用程序,X,计算虚拟化：高可用,FT,EMC,VNX,存储全冗余体系结构,LCC,LCC,闪存驱动器,SAS,驱动器,SPS,SPS,电源,电源,LAN,近线,SAS,驱动器,VNX SP,故障切换,客户端,Oracle,服务器,Exchange,服务器,VNX,统一存储,应用服务器,SAN,故障切换,VNX X-Blade,VNX SP,VNX OE,文件,VNX OE,数据块,虚拟服务器,FC,iSCSI,FC,iSCSI,FCoE,FCoE,VNX X-Blade,VNX X-Blade,VNX X-Blade,VNX X-Blade,VNX X-Blade,VNX X-Blade,VNX X-Blade,10Gb,以太网,10Gb,以太网,对象：,Atmos VE,鄂州区域医疗案例：本地高可用,更快更全面的数据备份恢复,数据风险分析,IT,风险归类,风险类别,风险列举,计划外风险,自然灾害,气候灾害、地质灾难,机房环境风险,火灾、机房结构性破坏、供电系统瘫痪、空调故障,社会性灾难,传染性疾病或污染、恐怖主义事件、动乱、,人为故障,人为失误或故意破坏,硬件单点故障,单台服务器故障、网络单点故障、存储单部件故障,硬件多点故障,多台服务器故障、网络多点故障、存储多部件故障,数据库逻辑故障,数据库损坏、数据表误删除或修改,软件故障,应用软件故障、数据库软件故障、操作系统故障,系统性能严重下降,主机、存储、网络、数据库、应用程序等,计划内风险,系统升级,操作系统升级、数据库版本升级、应用升级、数据库整理、硬件微码升级,数据备份,定期或不定期的数据备份,系统迁移,数据迁移、系统整合,容灾演习,系统切换或回切,了解数据丢失的共同原因,结论：,97%,的局部故障引起,IT,系统故障，企业对外业务运行中断；,3%,的全局灾难引起企业数据丢失，可能导致企业消亡；,网络,B,A,C,C,D,D,B,A,B,A,C,B,A,C,B,C,D,D,A,B,A,B,A,C,D,Avamar,：,将数据分割成子文件数据段,确定这些数据段是唯一的还是重复的,仅备份唯一的数据,将数据压缩并加密后再发送,重复数据,删除技术,Avamar Data Store,Network,Create,A,B,C,D,Duplicate,A,B,C,D,E,Modify,A,B,C,Backup,E,D,C,B,A,Backup,D,C,B,A,E,Source,移除冗余数据,单个文件内,一台服务器内,跨多台服务器,仅传输唯一的数据,客户端上的元数据,Network,保存唯一的数据,永远增量,缩短备份窗口,Store,立即数据可见,完整镜像访问,一致性,合成的,Access,Client,Avamar,快速备份及恢复一体化产品特点,Avamar,针对,VMware,的备份优势,最多,.,移动数据量减少,95%,备份时间缩短,90%,磁盘影响减少,50%,网卡使用率降低,95%,CPU,使用率降低,80%,内存使用率降低,50%,将所有备份存储为,“,虚拟完整备份,”,，可即时恢复,支持更高的服务器整合率，而不过度增加,CPU,利用率,Avamar,备份每周移动约,2%,传统备份每周移动约,200%,资源池,VMware,虚拟化层,x86,体系结构,资源池,VMware,虚拟化层,x86,体系结构,SAN,8Gbps FC,AIX Servers,EMC,统一存储,NS-480,Storage Viewer,PowerPath/VE,PowerPath,NAS,EMC,统一存储,NS-480,同步阵列复制,EMC,专业近线存储,Centera,全自动归档,EMC,源端重复数据删除备份,Avamar,SSD,FC,SATA,天津人民医院整体拓扑架构,Avarmar,备份效果,Avamar,远程复制效果,医院信息基础架构建设方案,设备清单,产 品 名,称,配 置 描 述,数量,单价,机架式服务器,每台服务器配置两个,6,核至强,CPU,，,32GB,内存，,2,个,8Gb,光纤卡，,4,个千兆以太网口；,每,台服务器可以虚拟,10,台,左右的虚拟机。,3,Vmware,虚拟化软件,按照服务器,CPU,数量配置相应的,企业,版软件和,VirtualCenter,管理软件,6,EMC,核心存储,EMC VNX5100,存储系统，全冗余架构；配置,8GB96GB,缓存；配置,15,块,600GB 15K 6Gb,接口,SAS,硬盘,1,光纤存储交换机,配置,8/16/24,端口模块化交换机，每台标配,8,个,8Gb,端口，满足全冗余架构的设计。,2,EMC,备份一体机,Avamar,备份一体化设备，,含,EMC,备份硬件及软件,，,通过源端重复数据删除技术进行数据中心的整体备份，,能够,实现,35TB,的,逻辑,备份容量，不限客户端授权。,1,台,/,2,台,远程复制,中国超过,500,家医院机构选择,EMC,湖北地区客户,武汉市第一医院,广州军区武汉总医院,中南医院,武汉同济医院,武汉协和医院,武汉亚洲心脏病医院,湖北省中山医院,十堰市太和医院,武汉大学口腔医院,汉阳医院,武汉市第六医院,武汉科技大学附属医院,北京,北京大学第一医院,中国医学科学院,北京人民医院,北京儿科研究所,北京儿童医院,北医三院,北京阜外心血管医院,北京肿瘤医院,华南,广东省人民医院,广州第一人民医院,广州医学院第一附属医院,中山医科大学附属第二医院,广州军区广州总医院,珠江医院,广东省卫生厅,厦门中山医院,厦门市卫生局,华东,南京军区南京总医院,南京儿童医院,上海第一人民医院,上海第九人民医院,上海第二医科大学附属仁济医院,复旦大学附属中山医院,复旦大学附属华山医院,上海华东医院,同济医院,上海交通大学附属第一人民医院,华西,/,华北,四川大学华西医院,昆明医学院第一附属医院,重庆市大坪医院,(,第三军医大学第三附属医院,),第四军医大学第二附属医院,(,唐都医院）,西安西京医院,(,第四军医大学第一附属医院,),商丘第一人民医院 濮阳油田总医院,兰州军区总医院 山西省大医院,中国超过,500,家医院机构选择,EMC,Q,&,A,Backup,虚拟化,VS,医院大楼,资源的高效利用,资源的隔离,业务的弹性扩展,业务的高可用,操作系统,企业应用程序,操作系统,VMware,虚拟化,VMware,分离了软件和硬件。,虚拟化的实现方式,在一台计算机上运行几个操作系统。,虚拟化：大大改善基础架构,创建共享资源池以优化您的基础架构。,功能,跨资源池动态调整计算资源,基于预定义的规则智能分配资源,优势,使,IT,和业务优先级对应,动态提高系统管理效率,自动化的硬件维护,动态负载均衡和连续智能优化，保证所有应用需要的的资源,资源池,Resource Pool,业务需求,Business Demand,围绕业务进行组织和规划,而不是硬件,!,计算虚拟化的优势：资源自动按需调配,计算虚拟化的基础,HP 380 G7,服务器,IBM x3850 X5,服务器,IBM P780,小型机,配置,配置,2,路,6,核至强处理器,3.46GHz,，,384GB,内存,配置,4,路,10,核至强处理器,2.40Ghz,，,3TB,内存；,配置,2,路,4,核,Power7 4.14GHz,，,512GB,内存,性能,1,024,380,TpmC,3,014,684,TpmC,1,200,011,TpmC,VNX,系列概述,VNX5100,VNX5300,VNX5500,VNX5700,VNX7500,最多磁盘,75,125,250,500,1000,磁盘类型,SAS,NL-SAS,Flash,SAS,NL-SAS,Flash,SAS,NL-SAS,Flash,SAS,NL-SAS,Flash,SAS,NL-SAS,Flash,I/O,插槽,0,4 to 8,4 to 13,6 to 18,6 to 42,X-Blades,none,1 or 2,1 or 2 or 3,2 or 3 or 4,2 to 8,系统内存,n/a,6 GB/blade,12 GB/blade,12 GB/blade,24 GB/blade,协议,n/a,NFS,CIFS,MPFS,pNFS,NFS,CIFS,MPFS,pNFS,NFS,CIFS,MPFS,pNFS,NFS,CIFS,MPFS,pNFS,控制器,2,2,2,2,2,系统内存,/,可扩展,8GB/100GB,16GB/500GB,24GB/1000GB,36GB/1500GB,48 GB/2000GB,协议,FC,FC,iSCSI,FCoE,FC,iSCSI,FCoE,FC,iSCSI,FCoE,FC,iSCSI,FCoE,文,件,数据块,VNX,系列存储,专为闪存设计,已针对您所有的关键应用而优化,闪存充分利用了,VNX,系统的处理能力,端到端吞吐量可实现,2-3,倍的性能改善,所有声明都可能需要根据应用类型进行验证测试,硬件,用于混合式工作负载性能更好,FAST Cache,方案,如有,DRAM,，则由,DRAM,满足页,请求,否则，,FAST Cache,驱动,程序将检查映射表以确定该页所在位置,如果该页不在,FAST Cache,中，,则通过磁盘驱动器满足该页请求,如果该页频繁使用，策略引擎将,把它复制到,FAST Cache,中,对此页的后续请求将通过,FAST Cache,满足,脏页作为后台活动被复制回磁盘,驱动器,映射表,策略引擎,驱动程序,Exchange,SharePoint,Oracle,数据库,文件,VMware,SAP,DRAM,闪存驱动器,磁盘驱动器,FAST Suite,站点,B,站点,A,同步,/,异步复制,主动,-,被动站点,主动,-,被动数据访问,使用,VPLEX,之前,在发生故障时使用灾难恢复站点上的数据,停机以移动应用程序,VPLEX Metro,或,VPLEX Geo,站点,B,站点,A,传输协议,主动,-,主动站点,VPLEX,支持有效使用,两个站点的资源,联合数据访问,使用,VPLEX,分布式虚拟卷,规划,-,流程图,基础需求分析阶段,业务需求调研,基础数据收集,架构规划阶段,数据存储部分,产品选择,技术架构,需求点分析,