醫(yī)院數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)

1、精選文檔精選文檔PAGEPAGE8精選文檔PAGE醫(yī)院數(shù)據(jù)中心虛構(gòu)化建設(shè)跟著醫(yī)院信息化的發(fā)展，應(yīng)用系統(tǒng)的不停增添使服務(wù)器、儲(chǔ)存、網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)中心有限的空間內(nèi)快速增添，惹起了許多的問題。而虛構(gòu)化技術(shù)的產(chǎn)生，使多臺(tái)服務(wù)器整合到一臺(tái)物理服務(wù)器上，不單提高了服務(wù)器的利用率，還加強(qiáng)了系統(tǒng)的可用性，同時(shí)也方便了數(shù)據(jù)中心的管理和保護(hù)。北京大學(xué)人民醫(yī)院（以下簡(jiǎn)稱“人民醫(yī)院”）的信息系統(tǒng)經(jīng)過多年發(fā)展，已經(jīng)涵蓋了信息互換、臨床信息、營(yíng)運(yùn)管理、地區(qū)醫(yī)療和基礎(chǔ)架構(gòu)五大領(lǐng)域，包含73個(gè)系統(tǒng)以及205個(gè)子系統(tǒng)。因?yàn)椴杉{“一套應(yīng)用系一致套服務(wù)器”的傳統(tǒng)發(fā)展模式，為了支撐宏大的信息系統(tǒng)，服務(wù)器、儲(chǔ)存、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在數(shù)據(jù)中心計(jì)房有限

2、的空間內(nèi)快速增添，惹起了場(chǎng)所不足、能耗巨大、資源利用率低下、難于管理和保護(hù)等一系列問題。所以，醫(yī)院信息中心決定在2012年對(duì)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行虛構(gòu)化改造，建設(shè)虛構(gòu)化計(jì)算平臺(tái)，裁減老舊物理服務(wù)器，將各應(yīng)用系統(tǒng)的服務(wù)器遷徙到虛構(gòu)機(jī)上。數(shù)據(jù)中心的虛構(gòu)化趨向信息化發(fā)展的一個(gè)副產(chǎn)品是公司數(shù)據(jù)中心內(nèi)服務(wù)器數(shù)目劇增。而計(jì)算資源固定分派的傳統(tǒng)發(fā)展模式，常常會(huì)造成服務(wù)器忙閑不均、容災(zāi)能力差、系統(tǒng)忙碌時(shí)響應(yīng)速度慢等問題。同時(shí)，愈來(lái)愈多的服務(wù)器使得數(shù)據(jù)中心計(jì)房的供電、制冷、空間等問題日趨突顯。使用虛構(gòu)化技術(shù)，能夠把計(jì)算資源利用率低的多臺(tái)服務(wù)器整合到一臺(tái)服務(wù)器上，進(jìn)而節(jié)儉數(shù)據(jù)中心的空間，大大減少量據(jù)中心的能耗，也帶來(lái)了管理

3、和保護(hù)的便利，服務(wù)器虛構(gòu)化技術(shù)所擁有的封裝性、硬件獨(dú)立性和隔絕性也為保證業(yè)務(wù)連續(xù)性供給了新的手段。所以，虛構(gòu)化技術(shù)成為提高公司數(shù)據(jù)中心適應(yīng)能力、建設(shè)高適應(yīng)性IT基礎(chǔ)設(shè)備的必由之路。數(shù)據(jù)中心的虛構(gòu)化水平也成為權(quán)衡公司生產(chǎn)力的重要標(biāo)準(zhǔn)。虛構(gòu)化方案的擬訂為了擬訂切合醫(yī)院實(shí)質(zhì)狀況的虛構(gòu)化解決方案，我們第一對(duì)醫(yī)院數(shù)據(jù)中心的現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)研，在調(diào)研的基礎(chǔ)上提出了虛構(gòu)化平臺(tái)的建設(shè)目標(biāo)，最后依照建設(shè)目標(biāo)的要求、經(jīng)過科學(xué)計(jì)算擬訂出了詳盡的虛構(gòu)化解決方案。調(diào)研狀況經(jīng)過調(diào)研我們發(fā)現(xiàn)醫(yī)院數(shù)據(jù)中心存在三個(gè)急需解決的問題：資源利用率有待提高跟著各樣信息系統(tǒng)的成立，機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備數(shù)目愈來(lái)愈多，致使供電負(fù)荷與空調(diào)制冷量“捉襟見肘”

4、。但是，各應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器的CPU、內(nèi)存、儲(chǔ)存的資源利用率很低，急需經(jīng)過虛構(gòu)化平臺(tái)來(lái)整合資源、提高利用率，裁減老舊服務(wù)器，緩解機(jī)房空間、電力負(fù)荷以及空調(diào)制冷的壓力。系統(tǒng)可用性有待提高在醫(yī)院信息系統(tǒng)中，只相重點(diǎn)業(yè)務(wù)采納了雙機(jī)熱備、互備、多備一等方式，其余多半業(yè)務(wù)服務(wù)器沒有備機(jī)。一旦這些業(yè)務(wù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，需要較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)。同時(shí)，有些服務(wù)器已經(jīng)超期服役，存在運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)險(xiǎn)。虛構(gòu)化技術(shù)可經(jīng)過高可用和動(dòng)向遷徙技術(shù)降低運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)險(xiǎn)，提高系統(tǒng)可用性。對(duì)新增應(yīng)用系統(tǒng)的響應(yīng)能力有待提高傳統(tǒng)模式下，每新增一套業(yè)務(wù)系統(tǒng)，都要需經(jīng)過立項(xiàng)、采買服務(wù)器、到貨上架、操作系統(tǒng)安裝、應(yīng)用軟件部署等多個(gè)環(huán)節(jié)，周期較長(zhǎng)，難以知足那些急迫需

5、要上線的業(yè)務(wù)需求。我們希望利用虛構(gòu)平臺(tái)靈巧的資源分配能力，快速部署虛構(gòu)機(jī)，供新增業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用。虛構(gòu)化平臺(tái)建設(shè)目標(biāo)人民醫(yī)院數(shù)據(jù)中心虛構(gòu)化改造的整體目標(biāo)是建設(shè)一個(gè)以虛構(gòu)化技術(shù)為基礎(chǔ)的，能夠整合各樣資源，提高服務(wù)器、儲(chǔ)存、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等硬件的利用率，便于管理，綠色環(huán)保，并且擁有高靈巧性、高可用性和高安全性的數(shù)據(jù)中心。軟件的選擇在服務(wù)器虛構(gòu)化領(lǐng)域內(nèi)VMware公司處在當(dāng)先的地位。與其余虛構(gòu)化軟件對(duì)比，VMwarevSphere虛構(gòu)化軟件更為成熟，功能上更為全面，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)更為穩(wěn)固，安全系數(shù)更高。因此我們決定采納VMwarevSphere虛構(gòu)化軟件來(lái)搭建虛構(gòu)化平臺(tái)。VMwarevSphere在邏輯上由三層構(gòu)成：

6、虛構(gòu)化層、管理層和接口層。虛構(gòu)化層由VMwareESXi組件實(shí)現(xiàn)，包含基礎(chǔ)架構(gòu)和應(yīng)用程序?；A(chǔ)架構(gòu)服務(wù)能夠虛構(gòu)化、聚合和分派硬件資源。應(yīng)用程序服務(wù)是用于保證應(yīng)用程序可用性、安全性和可擴(kuò)展性的服務(wù)集，包含vSphereHighAvailability、vMotion和FaultTolerance等。管理層由VMwarevCenterServer組件構(gòu)成的，它是配置、分配和管理虛構(gòu)化環(huán)境的中心。接口層由各樣客戶端構(gòu)成，用戶可經(jīng)過GUI客戶端訪問VMwarevSphere數(shù)據(jù)中心。虛構(gòu)化平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)虛構(gòu)化平臺(tái)的整體架構(gòu)由六臺(tái)高性能服務(wù)器、兩臺(tái)互為鏡像的儲(chǔ)存以及交融SAN與LAN互換能力的Nexus5

7、000互換機(jī)構(gòu)成。六臺(tái)高性能x86服務(wù)器安裝ESXi虛構(gòu)化軟件構(gòu)成一個(gè)ESXi服務(wù)器群集中，由一臺(tái)vCenterServer管理服務(wù)器一致管理，全部的虛構(gòu)機(jī)都運(yùn)轉(zhuǎn)在這個(gè)群集上。虛構(gòu)化的數(shù)據(jù)中心物理架構(gòu)服務(wù)器部分采納6臺(tái)高性能x86服務(wù)器，構(gòu)成ESXi服務(wù)器集群，知足業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)運(yùn)算能力的要求。同時(shí)利用VMwarevSphere虛構(gòu)化套件的集群技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高可用性和資源的動(dòng)向分配。網(wǎng)絡(luò)部分使用支持以太網(wǎng)光纖通道（FCoE）技術(shù)的思科Nexus5000互換機(jī)，將以太網(wǎng)與儲(chǔ)存網(wǎng)絡(luò)一致，采納雙核心、多鏈路的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)高可用性。儲(chǔ)存部分使用高性能、高容量、高可用性的院級(jí)儲(chǔ)存陣列，將虛構(gòu)化平臺(tái)下全部的服務(wù)器文

8、件以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)都集中儲(chǔ)存到該臺(tái)儲(chǔ)存設(shè)備中。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的一致管理以及儲(chǔ)存空間的一致分配。儲(chǔ)存介質(zhì)部分使用SSD固態(tài)硬盤，以知足IO密集型應(yīng)用的性能需求。冗余架構(gòu)設(shè)計(jì)主機(jī)：六臺(tái)物理主機(jī)構(gòu)成高可用集群。一旦某一臺(tái)主機(jī)宕機(jī)，其上運(yùn)轉(zhuǎn)的虛構(gòu)機(jī)自動(dòng)遷徙到余下五臺(tái)主機(jī)上運(yùn)轉(zhuǎn)。儲(chǔ)存：兩臺(tái)儲(chǔ)存相互進(jìn)行同步復(fù)制。一臺(tái)儲(chǔ)存故障，不影響數(shù)據(jù)完好性和業(yè)務(wù)連續(xù)性。網(wǎng)絡(luò)：兩臺(tái)Nexus5000互換機(jī)，采納多鏈路方式連結(jié)主機(jī)。LAN：每臺(tái)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)分為三組，管理網(wǎng)、內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)。每組由兩條物理鏈路承載數(shù)據(jù)傳輸，兩條鏈路接在不一樣的交換機(jī)上，互為備份。SAN：主機(jī)與儲(chǔ)存采納多路徑方式連結(jié)，每臺(tái)物理主機(jī)有4條fc鏈路，每臺(tái)儲(chǔ)存有8條

9、fc鏈路。高可用架構(gòu)設(shè)計(jì)虛機(jī)文件被一致寄存在大容量?jī)?chǔ)存陣列之上，而儲(chǔ)存陣列被共享給了虛構(gòu)化集群中的六臺(tái)ESXi主機(jī)同時(shí)接見，因此虛構(gòu)機(jī)能夠依據(jù)需要自由的遷徙到隨意一臺(tái)ESXi主機(jī)中運(yùn)轉(zhuǎn)。使用VMwarevSphereHA技術(shù)監(jiān)控群集中的全部ESXi主機(jī)，當(dāng)某一臺(tái)ESXi主機(jī)發(fā)生故障時(shí)，虛構(gòu)機(jī)自動(dòng)遷徙到其余ESXi主機(jī)上運(yùn)轉(zhuǎn)。虛構(gòu)化平臺(tái)的部署與實(shí)行虛構(gòu)化平臺(tái)的搭建將虛構(gòu)化平臺(tái)波及的硬件產(chǎn)品包含服務(wù)器、儲(chǔ)存和互換機(jī)安裝到位并加電測(cè)試，而后在六臺(tái)DL980服務(wù)器上部署VMWareESXi虛構(gòu)化層，以后在一臺(tái)ESXi主機(jī)上新建虛機(jī)，并配置成vCenter管理服務(wù)器，最后在vCenter管理服務(wù)器中增添

10、由六臺(tái)DL980服務(wù)器構(gòu)成的ESXi主機(jī)，并配置成HA高可用集群。服務(wù)器的遷徙虛構(gòu)化平臺(tái)搭建好此后，需要將已有的物理服務(wù)器遷徙到虛構(gòu)機(jī)中，這個(gè)過程被稱為P2V。VMWare供給了一個(gè)工具，即VMwarevCenterConverter。它使用戶能夠快速、簡(jiǎn)單、輕松地實(shí)現(xiàn)鑒于MicrosoftWindows的物理機(jī)變換和將第三方映像格式變換為VMware虛構(gòu)機(jī)。利用此工具，我們先將輕負(fù)載、非核心的業(yè)務(wù)服務(wù)器遷移到虛構(gòu)平臺(tái)下運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)過一段時(shí)間考證了虛構(gòu)平臺(tái)的性能和穩(wěn)固性后，逐漸將核心業(yè)務(wù)及高負(fù)載的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器遷徙過來(lái)。最后我們共遷徙了109臺(tái)已有物理服務(wù)器到虛構(gòu)平臺(tái)下。3.虛構(gòu)服務(wù)器的創(chuàng)立跟著各樣

11、業(yè)務(wù)系統(tǒng)的擴(kuò)充，需要不停地創(chuàng)立虛構(gòu)服務(wù)器來(lái)知足需求。為了提高創(chuàng)立虛構(gòu)機(jī)的速度，并規(guī)范一致虛構(gòu)機(jī)的配置，我們使用了VMWare的模板公布功能。創(chuàng)立各樣操作系統(tǒng)版本的虛機(jī)模板，每個(gè)模板都早先安裝好防病毒軟件和VMwaretools，并打好補(bǔ)丁，所以可在五分鐘內(nèi)知足各樣虛構(gòu)機(jī)的申請(qǐng)。虛構(gòu)化帶來(lái)的收效虛構(gòu)化平臺(tái)整合了各樣硬件資源，提高了系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)效率，而且為應(yīng)用系統(tǒng)供給了高可用的解決方案。經(jīng)過使用虛構(gòu)化平臺(tái)，還實(shí)現(xiàn)了醫(yī)院數(shù)據(jù)中心的精美化管理。經(jīng)過靠近兩年的實(shí)質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)，證了然虛構(gòu)化平臺(tái)擁有穩(wěn)固、靠譜、降低成本、節(jié)儉能耗、方便管理等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)硬件資源也獲得了充分的利用。虛構(gòu)化平臺(tái)的運(yùn)維管理虛構(gòu)化技術(shù)為數(shù)據(jù)中心的運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)的諸多好處的同時(shí)，也需要科學(xué)的運(yùn)維和管理。為了保證虛構(gòu)化平臺(tái)的安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，需要依據(jù)虛構(gòu)化平臺(tái)的特征擬訂運(yùn)維工作規(guī)范：巡檢制度每日準(zhǔn)時(shí)檢查虛構(gòu)平臺(tái)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，經(jīng)過vCenter查察虛構(gòu)化平臺(tái)的軟硬件有無(wú)報(bào)警，儲(chǔ)存和以太網(wǎng)