医院信息中心虚拟化方案

医院信息中心

虚拟化整体解决方案

V1.0

2022年4月25日

一、概述

1.1需求分析

目前主要针对HIS及PACS两大应用进行建设，新项目第一阶段需要将HIS,EMR,检验以及LIS,RIS进行整合；随着一分院各类系统数据存储量和数据调用频率的几何级增长，我们注意到，医院的很多系统目前仍然单独部署在X服务器内置硬盘上，尚无较好的业务及数据冗余措施，这意味着医院数据中心和IT系统面临着硬件规模的提升和软件更新换代的紧迫性，这为IT 预算本就有限的医院带来压力。同时，数据中心规模的提升也为医院IT 运维人员增加了管理的工作量——病毒的破坏、软件的安装与升级、硬件的管理与维护等等，都给运维人员提出了更高的技术和专业要求。

针对所出现的一系列问题，EMC团队和医院沟通后推荐目前业界最新的解决方案——建设新一代云数据中心。云计算能够实现资源共享，包括计算机硬件资源（如计算机硬件设备、存储设备、服务器集群等）和软件资源（如机房要使用的各种应用软件和集成开发工具）等，降低了运维人员的工作量。同时，通过云计算服务模式，医院的新数据中心不再形成资源孤岛——所有数据可以存储在云数据中心，各种应用软件运行于云数据中心，这就降低了数据中心建设的成本。同时，由于安全隔离和多重权限的设置，数据的安全性也能得到保障。

本次项目规划中计划对后端HIS及PACS存储系统实施新建和虚拟化整合；同时为了保障全院业务系统虚拟化的顺利推广实施，使工作在虚拟化平台上的业务系统都能高性能、稳定可靠地运行，需要添置高性能的存储阵列以提供足够的IO吞吐性能；在同机房范围内实现数据中心内部的双活（未来可扩展到不同数据中心之间的双活），保证设备故障时数据的高可用，以及应用的无缝透明切换系统，实现应用随时在线。同时，为保证数据在事故发生时能实现快速有效的恢复，在本地部署快速备份恢复系统。

鉴于此，本解决方案将提供以下特征和功能：

•自助服务和自动化资源调配

•多租户和安全隔离

•安全性与法规遵从性

•灵活性和服务保障

•监视

•可用性和数据保护

EMC 混合云解决方案支持客户构建可扩展的企业级多租户基础架构，从而实现以下优势：

•全面管理基础架构服务生命周期

•按需访问和控制网络带宽、服务器、存储以及安全性

•由业务部门终端用户调配、监视和管理基础架构服务，无需 IT 管理员参与，最大限度地提高资产利用率

•应用程序服务：适用于业务关键型应用程序和新一代云应用程序的单个平台

二、虚拟化方案整体介绍

2.1整体方案拓扑图及分析

基于上述分析，我们给出医院整体方案拓扑图如下所示：

方案中的存储部分关键解决方案组件包括：

•VMWare前端虚拟化部分

•EMC 统一存储Unity高性能解决方案

•EMC VPLEX业务连续性（双活）解决方案

2.2 服务器虚拟化部分：

2.2.1设计和建设思路

1、对于HIS和PACS核心应用以及其他业务系统均采用虚拟化部署方式，并且利用VMWare 软件的高可用特性（HA、FT、DRS、vMotion等技术）来保证这些应用系统的高可靠性及实现双机热备等；

2、医生和护士的桌面应用系统均采用虚拟桌面方式部署，即采用VMware vSphere对服务器端进行虚拟化提供计算资源、采用VMware Horizon view进行桌面服务的交付；并且利用VMWare软件的高可用特性（HA、FT、DRS、vMotion等技术）来保证这些桌面服务应用系统的高可靠性、高性能以及计算和存储资源的平衡以提高整体资源的利用率。

3、业务应用系统可靠、高性能的运行是业务运营成功的保证，而保障这些需要一个完善的覆盖虚拟资源（计算、存储、网络）的端到端的监控解决方案，从而可以及时的发现问题和警告、修正问题、从而让系统可靠、高性能的运行。

4、在医院信息化的过程当中，应用开发是需要开发和测试环境以让应用开发商更好、更快地开发和维护相应的业务应用系统；所以我们将利用本次项目硬件环境构建一个满足小规模开发测试环境。

从上面阐述的内容，我们将得出我们的整体架构概览如下图所示：

数据中心

核心存储

储技术提供计算资源和存储资源

2.2.2硬件基础设施的选型

站在应用的角度，根据应用的行为、类型和数量、架构，以及依赖的数据库、中间件等方面去考虑规划和设计硬件的选型，并且我们将会采用虚拟化技术从而提高服务器的利用率和整合率，以降低服务器的数量。

•核心应用区的硬件选型

按照医院新数据中心计划部署的HIS和PACS等核心应用区的硬件选型我们将采用4路的x86机架式服务器，以及相应的SAN存储（配置固态硬盘），并且我们都知道如果存储设备采用了SSD的话，将大幅提高数据库的I/O性能，当然数据库的性能决定权也不是完全由SSD来决定，对于查询来说（特别是小查询以及能够对到索引的查询）数据库的数据缓存（即内存）中更加重要。

所以对于核心应用区的硬件选型的话我们将采用4路的x86机架式服务器，以及相应的SAN存储（配置固态硬盘）。并且我们也知道x86服务器的芯片E7 48** V2有很多型号，并且不同型号的价格和性能差距是巨大的，示例如下图所示，并且现在新版本的数据库（例如SQL Server 2012，Oracle Database 12C,SAP HANA）要实现较好的性能都对芯片的提出了较高的要求所以我们不可能采用廉价性能较差的E7 48** V2芯片，而是选择一个性价比好的芯片。我们可以做个简单的比较：E7 4850 v2 vs E7 4870 v2

所对相应的核心区的硬件选型如下：

•虚拟桌面服务应用区的硬件选型

我们还存在很多的终端用户业务应用系统，所以对于桌面应用区我们将采用vSphere 对服务器进行虚拟化提供计算资源、采用SAN存储提供存储资源从而给应用提供计算资源、和存储资源；并且利用VMWare软件的高可用特性（HA、FT、DRS、vMotion等技术）来保证这些桌面应用系统的高可靠性、高性能以及计算和存储资源的平衡以提高整体资源的利用率。

对于虚拟桌面x86机架式的服务器的芯片选择，我们将会选择性价比高E5 2670 V2的芯片。所对相应的桌面和测试开发应用区的硬件选型如下：

2.2.3虚拟化基础设施监控

用户的业务应用系统可靠、高性能的运行是业务运营成功的保证，而保障各个业务区域需要一个完善的覆盖虚拟资源（计算、存储、网络）端到端的监控解决方案，从而可以