医疗行业为什么要上超融合平台建设项目?

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刘东刘东  it技术咨询顾问 , 东软集团
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医疗行业上超融合平台,主要还是自身的业务需求驱动。下面从医疗行业业务背景分析、基础IT架构痛点两个方面进行分析,医院为什么要上超融合平台。一、医疗行业业务背景分析随着医疗行业业务的不断增长和高速发展,医院对IT系统的依赖程度越来越高,普遍存在数据中心新建、升级扩...显示全部

医疗行业上超融合平台,主要还是自身的业务需求驱动。下面从医疗行业业务背景分析、基础IT架构痛点两个方面进行分析,医院为什么要上超融合平台。
一、医疗行业业务背景分析
随着医疗行业业务的不断增长和高速发展,医院对IT系统的依赖程度越来越高,普遍存在数据中心新建、升级扩容、业务迁移及整合的需求。“数字化医疗”经过多年的发展,医疗信息技术已得到了广泛的应用,主要业务系统如HIS、PACS、LIS和EMR等都己基本实现了信息数字化,一个综合性多功能的医疗信息化服务体系已初步形成,医院各项业务的开展对信息化依赖的程度也越来越高。对于一个1000张床位的中等规模三甲医院,年门诊量多达100多万人次,住院量4万多人次,年急诊量10万人次以上。支撑的医院信息系统数量会超过100个,数据量接近PB级别,包含大量非结构化数据。
为了应对医疗信息化的快速发展,各大医院开始对IT架构进行升级。业务快速部署、减少重复性设备投入和灵活扩展变得越来越重要。在这样的需求背景下,云计算技术被大规模推广和采用。云计算可以提供可用的、便捷的、按需的资源提供,成为当前医疗行业IT架构建设的主流形态,很多新建系统都是使用云模式进行构建,同时还有大量的现有业务系统,不断向云计算环境进行迁移。在云计算环境中,服务器虚拟化是基本的云计算技术之一。以VMware为代表的虚拟化软件厂商开始引领数据中心由物理数据中心向虚拟化数据中心进行转变。服务器虚拟化技术有效控制了数据中心内服务器数量和规模的增长,提高了服务器的利用效率。同时,虚拟化系统所具备的HA、FT、VADP、SRM、vMotion等特性极大的提高了数据中心系统的可靠性。特别在主动运维、灾备建设和故障切换等方面对数据中心的业务连续性是一种质的飞跃。虚拟化技术的大规模应用使得业务系统的部署呈现由物理机+集中存储架构迁移到虚拟化主机+集中存储的架构。
基于服务器虚拟化的云计算技术虽然有效降低了硬件采购成本,提升了运维效率,缓解了IT建设面临的诸多压力。但是,所有动态负载的虚拟机所连接的网络和存储却发展缓慢,在一个千兆网络的云计算环境中,多个虚拟机的同时迁移往往会发生拥塞导致系统崩溃。存储系统的建设依旧需要连接SAN网络,并对其进行初始化和进行卷管理,灵活性受到极大制约。
二、基础IT架构痛点分析
1、架构复杂,建设成本高
在基于服务器虚拟化+集中存储的架构下,整个系统的架构仍然是三层架构,网络层、服务器层和存储层。集中存储由于云计算对性能的要求,仍然只能是基于FC光纤网络的SAN存储架构,为了考虑多虚拟机的性能,SSD或者高速HBA卡也是必不可少的。在建设云环境之前必须先搭建好基础架构,然后才能开始进行虚拟化实施工作。集中存储普遍需要单独的一套运维管理软件,对其进行划分RAID和卷管理等操作,无法使用统一的云管理平台进行管理,云管理平台只能看到划分好的可用空间,无法直接对存储底层进行操作,运维的复杂性和成本也比较高。而且初期购买存储,需要投入大量基础实施,包括SAN交换机和光纤卡,整体设备利用率较低。
2、存储系统扩展性差,利用率低
基于服务器虚拟化+集中存储的系统架构,在扩展时,往往受到集中存储的制约。因为集中存储的扩展能力有限,在购买时是有扩展能力限制的,在扩展硬盘数量达到一定的数量时,整个存储系统的性能是会下降的,也为存储的控制器性能有限,无法承载太多的硬盘同时并发读写,而且集中存储对硬盘的扩展数量也有限制。以目前中等规模医院的数据量,已经将近PB级别,传统的单一存储很难保证可以持续扩容。即使可以扩容,在扩容成本上也会非常高,性能也无法保证。
如果采用多存储资源池的架构,会造成多存储平台之间的割裂,资源利用率底,管理复杂。如果使用存储虚拟化技术搭建混合的统一资源池,性能上会降低很多,无法满足上层业务对性能、易用性和敏捷性的需求。
3、基础扩展实施周期长
医院的业务系统增长非常快,通常一年会更新和增加十几个系统,在基于服务器虚拟化+集中存储的模式下,如果对基础架构进行扩容,通常要考虑网络设备、服务器设备和存储设备的扩展性问题。然后再进行方案设计、选型、采购、系统集成和调试等诸多环境,整个过程需要持续数月,很难快速响应医院的业务部署和上线要求。
超融合基础架构(Hyper-ConvergedInfrastructure,简称“HCI”)是指在同一套单元设备中不仅仅具备计算、网络、存储和服务器虚拟化等资源和技术,而且还包括备份软件、快照技术、重复数据删除、在线数据压缩等元素,而多套单元设备可以通过网络聚合起来,实现模块化的无缝横向扩展(scale-out),形成统一的资源池。HCI是实现“软件定义数据中心”的终极技术途径。HCI类似Google、Facebook等互联网数据中心的大规模基础架构模式,可以为医疗行业的数据中心带来最优的效率、灵活性、规模、成本和数据保护。使用计算存储超融合的一体化平台,替代了传统的服务器虚拟化+集中存储的架构,使得整个架构更清晰简单。
超融合基础架构对整个医疗行业带来的优势如下:
1、整个数据中心采用标准的服务器设备+网络设备即可。不再需要专门的SAN集中存储,而且超融合软件与硬件紧密结合。可以让数据中心的架构由三层转变为二层,降低复杂度,降低采购和运维成本。
2、超融合架构可以实现完全的资源整合、统一管理、调配和统一存储功能。在扩展性上可以做好按需线性的横向扩展,采用的是分布式的自治系统。由于计算与存储资源的深度融合,在对系统进行扩容时,只需要扩展超融合服务器的节点即可,不需要提前对设备进行选型、设计、系统集成和长时间的系统调试,通常一个三节点的扩容,一小时之内就可以完成,深度软硬件集成的超融合系统甚至可以做到开箱即用。
3、软件定义的基础架构,可以满足未来医疗行业对业务系统的扩展需求。通过软件定义,能够让医疗数据中心在一个简单的基础架构下升级成为一个智能化、自动化、高效化的数据中心。

基于以上分析我们可以知道超融合平台架构对医院信息化来说是非常重要的一个架构选择。

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 2019-04-04
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  • 发布时间:2019-04-04
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