医院数据中心的构建.pptx

医院数据中心的构建医院数据中心的构建陕西省人民医院信息科陕西省人民医院信息科陈陈 航航提 纲一、数据中心的概念一、数据中心的概念二、医院数据中心的引入二、医院数据中心的引入 三、数据中心的构建三、数据中心的构建四、案例讨论四、案例讨论定定 义义 数据中心（数据中心（Data Center）通常是）通常是指在一个物理空间内实现对数据信息的指在一个物理空间内实现对数据信息的集中处理、存储、传输、交换、管理，集中处理、存储、传输、交换、管理，一般含有计算机设备、服务器设备、网一般含有计算机设备、服务器设备、网络设备、通讯设备、存储设备等关键设络设备、通讯设备、存储设备等关键设备。备。分分 级级 数据中心按规模划分为数据中心按规模划分为部门级部门级数据中心、数据中心、企业级企业级数据中心、数据中心、互联互联网数据中心网数据中心以及以及主机托管数据中心主机托管数据中心等。等。性 能 数据中心性能是指为软件系统及数据中心性能是指为软件系统及时提供相应服务的能力。具体而言，时提供相应服务的能力。具体而言，性能包括性能包括速度速度、吞吐量吞吐量和和持续高速性持续高速性三方面的要求。三方面的要求。能 力 数据中心需要具备以下四种处理数据中心需要具备以下四种处理能力：能力：数值型数值型信息计算能力、信息计算能力、文本型文本型信息处理能力、信息处理能力、图形图像图形图像信息处理能信息处理能力、力、多媒体多媒体信息处理能力。信息处理能力。数据中心的发展阶段数据中心的发展阶段单一服务器单一服务器单一供应商单一供应商 专门的技术和专门的技术和技能要求技能要求有限的互连和有限的互连和网络能力网络能力静态的生产环静态的生产环境部署境部署技术差异形成的孤岛技术差异形成的孤岛专用的服务器以及专用的服务器以及应用运行环境应用运行环境多操作系统，多运多操作系统，多运行架构的数据中心环行架构的数据中心环境境主要通过主要通过IT整合技整合技术降低复杂性和成本术降低复杂性和成本模块化的可重新部模块化的可重新部署的硬件署的硬件 运营管理自动化运营管理自动化可重新配置和持续可重新配置和持续扩展，同时无需重新扩展，同时无需重新连线连线将将IT作为公用、共享作为公用、共享的服务来运行的服务来运行(如共享如共享开发测试环境开发测试环境)过去的数据中心过去的数据中心 独立计算系统独立计算系统现在的数据中心现在的数据中心烟囱式基础设施烟囱式基础设施下一代数据中心下一代数据中心共享的基础设施共享的基础设施应用服务器/存储应用1应用2应用3服务器 服务器 服务器共享存储(SAN)应用1应用2应用3共享存储(SAN)共享服务器池下一代云数据中心概念的提出整整合合敏敏捷捷高高性性能能高高可可用用性性高 整 合烟囱式架构低效的资源管理5%-10%整合架构动态负载管理60%-70%高 性 能集中处理层问题：昨天全院共发出多少药品？分布式处理层汇总、合并结果Select 多个服务器并行处理查询请求构建并发Smart Scan请求各服务器返回结果高可用性高可用性Storage数据复制数据复制完全激活完全激活故障切换故障切换到备点到备点数据的备份和恢复数据的备份和恢复低成本高性能低成本高性能数据保护数据保护&归档归档集群技术保证容错和集群技术保证容错和 服务器水平扩展服务器水平扩展DatabaseDatabaseStorage自动存储管理保证自动存储管理保证容错和容错和存储水平扩展存储水平扩展保证业务不被中断保证业务不被中断 -每个都是可以水平扩展的每个都是可以水平扩展的,完全完全 激活的激活的,以数据为中心的以数据为中心的要求达到最高可用性和要求达到最高可用性和最低的成本最低的成本提纲一、数据中心的概念一、数据中心的概念二、医院数据中心的引入二、医院数据中心的引入 三、数据中心的构建三、数据中心的构建四、案例讨论四、案例讨论医院数据中心产生的背景医院数据中心产生的背景 1 1、安全因素、安全因素 2 2、巨大的数据增长因素、巨大的数据增长因素 3 3、投入预算增加因素、投入预算增加因素医院数据中心概念的引入 医院范围内的数据中心，是指在一个医院范围内的数据中心，是指在一个相对逻辑集中或物理集中的相对逻辑集中或物理集中的特定特定环境中构环境中构建一个以存储和处理患者建一个以存储和处理患者（健康人群健康人群）临临床诊疗信息为核心，覆盖较多学科，面向床诊疗信息为核心，覆盖较多学科，面向全院全院临床医疗分支的医学数据资源共享平临床医疗分支的医学数据资源共享平台。台。提纲一、数据中心的概念一、数据中心的概念二、医院数据中心的引入二、医院数据中心的引入 三、数据中心的构建三、数据中心的构建四、案例讨论四、案例讨论 机房构建机房构建相关技术的应用相关技术的应用数据中心的构建数据中心的构建数据中心设计的依据和标准电子计算机机房设计规范电子计算机机房设计规范（GB50174-92）电信专用房屋设计规范电信专用房屋设计规范（YD/T5003-2005）美国通信工业协会美国通信工业协会(TIA)发布的发布的 ANSI/TIA-942 2005，Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers（数（数据中心的通信基础设施标准）据中心的通信基础设施标准）数据中心机房的等级及其分级的依据 在国内标准在国内标准电子计算机机房设计规电子计算机机房设计规范范（GB50174-92）中主要从机房选址、）中主要从机房选址、建筑结构、机房环境、安全管理及对供电建筑结构、机房环境、安全管理及对供电电源质量要求等方面对机房分级，可分为电源质量要求等方面对机房分级，可分为 A（容错型容错型 ）、）、B（冗余型冗余型 ）、）、C（基本基本型型 ）三个级别。）三个级别。在美国标准在美国标准 TIA-942 数据中心的通数据中心的通信基础设施标准信基础设施标准中主要是根据数据中心中主要是根据数据中心基础设施的基础设施的“可用性（可用性（Availability）”、“稳稳定性（定性（Stability）”和和“安全性（安全性（Security）”分为四个等级：分为四个等级：Tier I，Tier II,Tier III,Tier IV。数据中心设计原则数据中心设计原则 1 1、安全可靠；、安全可靠；2 2、良好的适应性和可扩展性；、良好的适应性和可扩展性；3 3、实用、先进、高效；、实用、先进、高效；4 4、标准化；、标准化；5 5、易管理；、易管理；6 6、采用成熟技术。、采用成熟技术。机房建设机房建设 一、一、机房总体设计；机房总体设计；二、机房装修；二、机房装修；三、机房设备三、机房设备 机房总体设计机房总体设计 根据现有的建筑结构根据现有的建筑结构和承重能力和承重能力，按照功能与美观兼具的设计思想，设按照功能与美观兼具的设计思想，设计出一个具备先进性、实用性、扩展计出一个具备先进性、实用性、扩展性、展示性、用料考究、施工严谨的性、展示性、用料考究、施工严谨的现代化机房。现代化机房。机房装修机房装修 机房装修是机房建设的具体机房装修是机房建设的具体实现，是至关重要的一环；对于天实现，是至关重要的一环；对于天花、地板、墙板、机房接地、机房花、地板、墙板、机房接地、机房屏蔽等都有严格的要求；屏蔽等都有严格的要求；机房设备机房设备一、机房供电系统一、机房供电系统二二 、机房精密空调、机房精密空调三三 、机房排风系统、机房排风系统四、机房防雷接地系统四、机房防雷接地系统:五、机房监控系统五、机房监控系统六、消防灭火报警系统六、消防灭火报警系统 机房设备机房设备 -机房供电系统机房供电系统1 1、配电柜、配电柜2 2、UPSUPS供电供电3 3、机房照明、机房照明4 4、机房接地、机房接地5 5、机房配电与消防联动、机房配电与消防联动 机房设备机房设备 -机房精密空机房精密空调调 根据设计标准，机房内的设备间和工根据设计标准，机房内的设备间和工作间均应设置空气作间均应设置空气 调节系统。为了保证调节系统。为了保证电子计算机系统能够连续、稳定、可靠地电子计算机系统能够连续、稳定、可靠地运行，必须要求机房空调运行，必须要求机房空调 系统具有送风、系统具有送风、冷却、减湿和空气净化的能力。冷却、减湿和空气净化的能力。机房设备机房设备 -机房排风系统机房排风系统1 1、机房新风估算、机房新风估算 为保证房间空气新鲜，房间中应含有为保证房间空气新鲜，房间中应含有 151520%20%的新鲜空气，工作人员才不会的新鲜空气，工作人员才不会 感到胸感到胸闷、头晕。闷、头晕。2 2、排风、排风 为了机房内的新风循环，必须维持机房气压为了机房内的新风循环，必须维持机房气压的恒定。通常做法是在空调的末的恒定。通常做法是在空调的末 端安装排风端安装排风机及排风管道。根据经验，排风量取新风量的机及排风管道。根据经验，排风量取新风量的 50%-60%50%-60%，即可满足，即可满足 机房气压恒定。机房气压恒定。机房设备机房设备 -机房防雷接地系统机房防雷接地系统 1 1、电源防雷部分、电源防雷部分 2 2、信号防雷部分、信号防雷部分 3 3、接地系统、接地系统 机房设备机房设备 -机房监控系统机房监控系统 可将各种设备的监控功可将各种设备的监控功 能集中到一个能集中到一个统一的计算机界面上，不仅对机房配统一的计算机界面上，不仅对机房配电，消防，空调，门电，消防，空调，门 禁，保禁，保安，漏水等环境设备具有完善的监控安，漏水等环境设备具有完善的监控和控制功能，更为重要的是融合了机和控制功能，更为重要的是融合了机 房的管理措施，对发生的各种事件都房的管理措施，对发生的各种事件都结合机房的具体情况给出处理信息，结合机房的具体情况给出处理信息，提示值提示值 班人员进行操作。班人员进行操作。机房设备机房设备 -消防灭火报警系统消防灭火报警系统1 1、消防报警系统、消防报警系统2 2、消防灭火系统、消防灭火系统3 3、消防控制系统、消防控制系统 构建数据中心的技术构建数据中心的技术 一、云计算及一、云计算及虚拟化虚拟化 二、安全保密技术二、安全保密技术 三、自动化技术三、自动化技术 一、云计算及云计算及虚拟化虚拟化 NISTNIST定义定义 云计算模式能以按需方式，通过网络，云计算模式能以按需方式，通过网络，方便的访问云系统的可配置计算资源共享方便的访问云系统的可配置计算资源共享池池(比如：网络，服务器，存储，应用程序比如：网络，服务器，存储，应用程序和服务和服务)。同时它以最少的管理开销及最。同时它以最少的管理开销及最少的与供应商的交互，迅速配置提供或释少的与供应商的交互，迅速配置提供或释放资源放资源。云计算基本特征普遍网络访问共享的资源池快速弹性能力可度量的服务按需的服务一、云计算一、云计算及及及及虚拟化虚拟化虚拟化虚拟化 -5 -5个基本特征个基本特征一、云计算及及虚拟化虚拟化 -为什么采用“云”烟囱式的系统建设，IT成本居高不下（硬件/能耗/管理）按峰值规模建设，资源平均利用率低缺乏弹性的系统设计，应对业务突发情况差建设周期漫长，无法快速提供与部署业务需求的快速增长，设备更替快，不利投资保护集中资源池的共享虚拟化、分时区共享动态调配、弹性伸缩自动化、自服务低成本、标准化硬件云计算云计算云数据中心技术标准化能力服务化提供快速化资源弹性化管理自动化管控集中化传统模式传统模式一、云计算及及虚拟化虚拟化 -服务器虚拟化服务器虚拟化 什么是服务器虚拟化？不同的厂商有什么是服务器虚拟化？不同的厂商有不同的定义，但其核心思想是一样的，即不同的定义，但其核心思想是一样的，即它是一种技术，能够通过区分资源的优先它是一种技术，能够通过区分资源的优先次序并随时随地能将服务器资源分配给最次序并随时随地能将服务器资源分配给最需要它们的工作负载来简化管理和提高效需要它们的工作负载来简化管理和提高效率，从而减少为单个工作负载峰值而储备率，从而减少为单个工作负载峰值而储备的资源。的资源。二、安全保密技术二、安全保密技术三、自动化三、自动化技术技术 数据中心的建设涉及到医院网络和安全数据中心的建设涉及到医院网络和安全设备、主机服务器和存储设备、数据库软件设备、主机服务器和存储设备、数据库软件和相关系统软件的实施。我们不能通过简单和相关系统软件的实施。我们不能通过简单地增加服务器和存储，来应对信息需求的增地增加服务器和存储，来应对信息需求的增加和解决模块间复杂性，这样将使预算和技加和解决模块间复杂性，这样将使预算和技术人员不堪重负，我们要借助于有效的管理术人员不堪重负，我们要借助于有效的管理工具及技术手段来提高数据中心的运维能力，工具及技术手段来提高数据中心的运维能力，从而实现出色效率和互操作性。从而实现出色效率和互操作性。要求数据传输网络畅通、快要求数据传输网络畅通、快捷、安全、可扩展。捷、安全、可扩展。要求采用通用性好的计算机系统、要求采用通用性好的计算机系统、安全可靠的操作系统以及大型数据安全可靠的操作系统以及大型数据库系统，保证系统良好的性能。库系统，保证系统良好的性能。应用系统应满足用户的要求，稳定、应用系统应满足用户的要求，稳定、可靠、实用。人机界面友好，输出、可靠、实用。人机界面友好，输出、输入方便，图表生成灵活美观，检输入方便，图表生成灵活美观，检索、查询简单快捷。索、查询简单快捷。按照信息密级，在不同的信息安全按照信息密级，在不同的信息安全域实施相应的安全等级保护；对不域实施相应的安全等级保护；对不同安全等级的信息，通过身份认证同安全等级的信息，通过身份认证和访问控制，实现授权访问；和访问控制，实现授权访问；网络平台网络平台系统平台系统平台应用系统应用系统安全性安全性医院数据中心的需求总结医院数据中心的需求总结提纲一、数据中心的概念一、数据中心的概念二、医院数据中心的引入二、医院数据中心的引入 三、数据中心的构建三、数据中心的构建四、案例讨论四、案例讨论 陕西省人民医院于陕西省人民医院于20092009年先后年先后完成了中心机房的改造及数据中心完成了中心机房的改造及数据中心（雏形）的构建，目前该数据中心（雏形）的构建，目前该数据中心已投入运行，状态稳定，达到了预已投入运行，状态稳定，达到了预期的效果。期的效果。数据中心及网络架构拓扑图高可用性灾难恢复HADR同步模式数据库审计系统设计结构实现对数据库的全面监测和审计行为行为 审计审计内容内容审计审计流量流量审计审计其它其它审计审计 可审计的内容 包括谢谢 谢谢！