XXX医院虚拟化方案.doc

XXX医院数据中心设计方案

xxx医院数据中心设计方案

XXX系统有限公司
2011年12月

目 录

1.医院现状和信息化发展 3
2. 现有信息平台存在的问题和挑战 3
3. 云计算数据中心解决方案 4
虚拟化应用特点 4
虚拟存储的特点 5
预期达到的应用效果 5
4. 云计算中心分期实施拓扑和目标 6
现阶段虚拟化改造实施拓扑： 6
未来xxx医院数据中心的升级演进： 7
5. 现阶段数据中心升级改造设备组成 10

1. 医院现状和信息化发展
此处医院简介：

随着时代的发展，整个IT系统在医院的日常运维中占有非常重要的比重，对于IT系统的安全性要求非常高，对数据保护的等级也较高。在十二五期间，国家和省医疗主管部门对于医院信息化系统也提出更为严格的要求，尤其是全球的云计算数据中心的逐步兴建，也为我国医疗行业发展提供了许多可资借鉴的设计思想和成功案例，因此对于十二五期间的数据中心的建设，逐步转向虚拟化和云计算的数据中心架构，降低数据中心总体拥有成本，是各级医院领导优先考虑的事情。面对机遇和挑战，应对的竞争态势，不进则退、小进也是退！
秉承以上理念，在本次项目中摒弃传统高消耗、高维护的物理架构体系，从虚拟化开始逐步实现云计算数据中心
2. 现有信息平台存在的问题和挑战
目前xxx医院已经拥有了HIS/PACS、电子病历等应用软件,拥有各种型号的服务器十多台，拥有EMC、H3C存储3台，并且在北院和南院之间通过ip网络实现了存储阵列级的数据同步备份，具备了比较好的信息化基础条件。
面临的问题和挑战：
1. 设备型号众多、机房空间有限，服务器资源使用率较低，部分设备进入故障高发期。
2. 各应用系统分散部署，缺乏统一的架构，管理分散，降低了整体的可靠性。
3. 原H3C 存储采用iscsi架构，硬盘为sata类型，承载多种应用数据时系统负载较高，响应速度比较慢，成为应用部署的瓶颈。
4. 未来医疗系统信息化的深入，新的应用需要更快速、更可靠的部署。
3. 云计算数据中心解决方案
未来云计算数据中心的第阶段是基础架构的虚拟化，通过以VCE组合的核心架构的虚拟化架构，池化计算资源、网络资源、存储资源，通过对数据中心资源的虚拟化、云化，整合资源、安需分配，实现：
简化管理：
云计算平台物理设施的复杂度降低，能够最低限度的减少物理资源的直接调度，使维护管理的难度和成本大大降低。
高效复用：
使得物理资源可以按需调度，物理资源得以最大限度的重用，减少建设成本，提高使用效率。即能够实现总硬件资源占用量降低了，而每个业务得到的服务反而更有充分的资源保证了。
绿色环保：
节能降耗，最大限度节省电力消耗。
数据保护：
实现高级别的数据备份及恢复机制，针对高级应用则采用更高级别的数据保护机制。
虚拟化应用特点
服务器虚拟化的应用，可以在同一台服务器上同时运行多种操作系统，如：UINX、Linux、Windows等。
能够将一个或多个服务器环境配置为可重复利用的资源池，服务器利用率可从15%-30%提高到90%，从而获得了更佳的IT回报。
支持在硬件分区、虚拟分区间进行包括内存、CPU、I/O等资源的优化调度，从而在最大程度上满足高性能运行的需要。
服务器虚拟化可以实现硬件无关性，虚拟机可以在线迁移到不同的物理服务上，消除了服务器的单点故障，从而保证应用系统的高可用性，提高业务连续性。
大大减少了服务器数量，降低了电力消耗，减少了管理工作量，提高了管理效率。
虚拟存储的特点
l 虚拟化存储可将所有物理容量作为单一存储池进行管理，而且可以使逻辑容量高于物理容量，既解决了容量难题，又可最大限度的利用现有资源，简化存储扩容操作，提高管理员的工作效率。
l 增强了整体性能和可靠性，医院业务基础平台可以享用益智的服务级别，在线响应时间不会发生任何变化。而且可以动态扩展容量，而不致影响业务连续性和系统性能。
l 快照技术的使用，提高了备份和恢复速度，缩短RPO，增强数据安全性。
l 克隆技术提供磁盘的整体克隆功能，允许从生产环境剥离，而不影响生产环境的数据再利用，如数据分析、数据共享等。
预期达到的应用效果
虚拟化平台采用VMware公司的vSphere虚拟化平台，对服务器进行统一规划和虚拟化，提供虚拟资源的申请规范与管理流程，建立统一的资源池，在相应的资源池上实现相关业务系统的统一部署和运行，并且做到各业务系统间相互独立、共享硬件资源。物理服务器的虚拟化划分将大大提高服务器资源的利用率。采用对原部分服务器的升级并新购的部分服务器完成虚拟化系统构建，服务器采用光纤通道与EMC存储连接，构成FC SAN系统，EMC存储上创建相应LUN空间分配给虚拟化服务器。
通过多台服务器组成集群在物理上消除单点故障，对应于现有的多台应用服务器，虚拟机之间通过HA组件构建高可用系统，当一套虚拟机业务系统出现故障后，可由其他物理机接管该虚拟机业务系统继续运行。比如核心业务系统，实现了其中一台业务数据库出故障后，由其他服务器都可接管，保证整个业务系统的连续运行不中断，也即N+M高可用架构。当N台服务器中，任意一台出故障后，均可切换至其他服务器上去，增加业务系统的可用性和基础结构的可靠性。
4. 云计算中心分期实施拓扑和目标
现阶段虚拟化改造实施拓扑：

方案说明：
1、整合原有服务器资源，并添置部分新服务器，对大部分应用系统虚拟化，迁移到更高效可靠、更便于管理的虚拟化平台。
2、虚拟化存储池主要采用新增的FC-SAN存储网络，性能更高、响应更快，系统扩展更方便。
3、原H3C中空间部分作为裸设备挂载到虚拟化平台中的HIS虚拟服务器，同时与南院的2个存储数据同步也可以继续使用，在故障时可以将南院存储挂载到北院虚拟机上，即可带来虚拟化平台的主机故障HA迁移，在线热迁等优势，系统安全性、可靠性得以大大提高，同时保护原有的系统投资。
3、原H3C的存储空间除两台H3C做同步的空间外，其他内容都迁移到性能更好的EMC FC-SAN存储空间上，H3C的存储空间可通过ip网络挂载给虚拟化平台使用，作为虚拟机备份空间、共享空间，来存放诸如电子病历、PACS等需要长时间保存，再次访问的概率较小，对性能要求不高的数据，加强数据安全。
4、虚拟化后，所有应用系统更高效、更可靠，大多数的应用系统在新增的性能更好的EMC存储中，同时H3C存储中的数据迁移后，基本上是HIS的应用系统单独来使用H3C存储，性能也能得以改善，同时保留了原来的同步备份功能。

未来xxx医院数据中心的升级演进：

将南北院的存储都升级到性能更好更可靠的EMC的存储，并在存储间同步复制。原IP-SAN可继续用来存放诸如电子病历、PACS等需要长时间保存，再次访问的概率较小，对性能要求不高的数据。

南院在原来的基础上升级虚拟化平台，在南北院之间实现整个站点的同步，如北院站点故障，可将整个站点的应用系统Recovery到南院虚拟化平台中

借助 View桌面虚拟化，在使用 VMware ESX 软件虚拟化的平台的基础上构建完整的桌面环境——操作系统、应用程序和配置。管理员可使用 VMware vCenter 集中管理环境中的所有虚拟机。最终用户可使用远程显示软件，从 PC 或瘦客户机访问其桌面环境。
管理员都可以对整个PC系统实施统一的管理和维护操作，例如安装软件、打补丁、备份数据、设置安全策略等；用户可以通过单一的终端设备访问多个桌面环境，对于不活动的桌面环境可进行快速地归档或删除，以释放服务器资源。简言之，即：
l 构建独立于硬件的桌面环境
l 在同一系统上同时运行多个虚拟机
l 系统中的每个虚拟机都相互独立、彼此隔离
l 只需几分钟时间即可利用模板完成新虚拟机的部署

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5. 现阶段数据中心升级改造设备组成
数据中心平台改造第一阶段主要包含的设备有：
1) 计算平台——原IBM X系统升级、按需增加部分服务器；
2) EMC统一集中存储系统——EMC VNX 5300
CISCO MDS9124 FC存储交换机
3) VMware服务器虚拟化——VMware vSphere 5 Standard；

设备清单：
序号
品名
型号
数量
配置
备注
1
存储
VNX 5300
1
2.5 英寸 600 GB 10K SAS盘（15块，实际可用容量7T左右）
　具体容量可对现有容量需求进行统计并为未来发展预留部分空间来定
2
服务器
IBM 3850

原服务器升级、新购买，具体服务器数量及板块数量
3
光纤交换机
MDS9000
2
8口激活
新购买
4
虚拟化软件
vsphere 5.0 Stardard
1
Vcenter + standard 16 CPU授权，具有Data Recovery、HA、Vmotion热迁移功能
新购买