需求分析

隨著某醫(yī)院信息化建設(shè)的深入，核心業(yè)務(wù)系統(tǒng) HIS、電子病歷、PACS等數(shù)據(jù)庫已經(jīng)建成高可用系統(tǒng)，為保障醫(yī)院業(yè)務(wù)正常運轉(zhuǎn)發(fā)揮了重要作用，但隨著醫(yī)院信息的化的深入發(fā)展，現(xiàn)有的服務(wù)器及存儲架構(gòu)（圖1）還存在以兩個問題： 1.現(xiàn)有手術(shù)麻醉、無線輸液、自助系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理、桌面管理、OA系統(tǒng)等二級應(yīng)用（非核心業(yè)務(wù)）已經(jīng)利用VMware虛擬化技術(shù)實現(xiàn)服務(wù)器的虛擬化，但其應(yīng)用系統(tǒng)和應(yīng)用數(shù)據(jù)都存儲在單臺磁盤陣列柜上面，如果某一個存儲出現(xiàn)故障就會導(dǎo)致所有二級應(yīng)用系統(tǒng)癱瘓甚至出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失，因此需要對二級應(yīng)用虛擬化系統(tǒng)建立一個雙活數(shù)據(jù)中心，保證所有數(shù)據(jù)都能夠存儲在兩個磁盤陣列柜實現(xiàn)高可用性。2.隨著醫(yī)院信息化系統(tǒng)不斷深入發(fā)展現(xiàn)有的虛擬化服務(wù)器資源不夠使用,特別是上線醫(yī)院信息數(shù)據(jù)集成平臺需要有高性能的服務(wù)器進行運算支撐，因此需要增加服務(wù)器滿足即將上線的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

圖1 服務(wù)器及存儲架構(gòu)

雙活數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案

1.雙活數(shù)據(jù)中心存儲虛擬化建設(shè)方案

如下圖2所示，在中心機房和災(zāi)備機房部署一套雙節(jié)點的存儲虛擬化設(shè)備。利用存儲虛擬化技術(shù)，在平臺層面統(tǒng)一實現(xiàn)存儲高可用性，消除單點故障，確保業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可不間斷訪問，保證業(yè)務(wù)連續(xù)性。

利用存儲虛擬化平臺的大緩存技術(shù)，提升舊存儲設(shè)備的性能，延長設(shè)備生命周期，減少存儲更新需求。

存儲層通過EMC Vplex虛擬化技術(shù)，實現(xiàn)跨機房的存儲雙活，在結(jié)合Oracle RAC和VMware之后，實現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用雙活。當一臺存儲甚至某個機房完全不可用，依然能7*24小時提供業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)。實現(xiàn)RTO=0，然后在云存儲上部署虛擬服務(wù)器，最后在虛擬服務(wù)器上部署各種業(yè)務(wù)應(yīng)用，為最終實現(xiàn)醫(yī)院私有云計算打下堅實基礎(chǔ)。

根據(jù)各應(yīng)用系統(tǒng)的要求，可以分別采用VMware HA（熱備模式）或FT（容錯模式）或DRS（動態(tài)資源自動分配）實現(xiàn)二級應(yīng)用的高可靠性。

圖2 存儲虛擬化

圖3 存儲虛擬化磁盤列陣

2.雙活數(shù)據(jù)中心存儲虛擬化配置說明

(1)購置2臺存儲虛擬化設(shè)備分別部署在2個中心機房，構(gòu)建園區(qū)云存儲，實現(xiàn)跨中心實現(xiàn)存儲的虛擬化。

(2)現(xiàn)有的2臺Cisco MDS9148 SAN交換機擴容激活16個8GB FC口，用于連接存儲虛擬化設(shè)備。

(3)現(xiàn)有的4GB FC光纖已經(jīng)沒有空閑的端口，需要增加2臺48口Cisco MDS9148 SAN光纖交換機，實現(xiàn)機房雙鏈路冗余。

(4)利用現(xiàn)有的兩臺VNX5500存儲分別擴容增加5個600GB 15000轉(zhuǎn)6Gb/s SAS硬盤；

3.服務(wù)器虛擬化資源擴容配置說明

(1)即將上線信息集成平臺需要配置2臺4路8核CPU 256GB內(nèi)存的高性能服務(wù)器，新增的2臺高性能服務(wù)器加入黃金級的運算資源。

(2)無線護理、手術(shù)麻醉、自助系統(tǒng)等業(yè)務(wù)的上線現(xiàn)有的虛擬化平臺運算越來越緊張，需要新增加2臺2路8核CPU 256GB內(nèi)存的白銀級運算資源的服務(wù)器。

(3)醫(yī)院信息安全等級保障。

4.存儲虛擬化功能

如圖3所示，將存儲虛擬化設(shè)備實現(xiàn)磁盤陣列柜進行統(tǒng)一管理。存儲虛擬化設(shè)備可以對兩個磁盤陣列柜進行鏡像，然后呈現(xiàn)給上層服務(wù)器使用。對于上層服務(wù)器來說，完全不需要改變原有的使用模式，每一個IO寫入存儲虛擬化設(shè)備鏡像卷的時候，由存儲虛擬化設(shè)備虛擬卷同時寫入2臺磁盤陣列柜，保證兩個存儲上的數(shù)據(jù)完全一致。而當兩臺存儲設(shè)備中任意一臺損壞時，業(yè)務(wù)完全沒有影響，不需要切換和中斷，仍然正常運行的存儲設(shè)備能夠完全支撐起業(yè)務(wù)應(yīng)用。當故障存儲恢復(fù)后，存儲虛擬化設(shè)備會自動將數(shù)據(jù)進行同步。

5.雙活數(shù)據(jù)中心解決方案優(yōu)勢

雙活數(shù)據(jù)中心的核心是數(shù)據(jù)庫的雙活。本次建設(shè)目標是將醫(yī)院的二個數(shù)據(jù)中心搭建成一套雙活的數(shù)據(jù)中心，構(gòu)建跨中心的分布式虛擬存儲，業(yè)務(wù)應(yīng)用訪問分布式虛擬存儲，在該虛擬存儲中的任何一臺存儲的數(shù)據(jù)都可有實時的一份數(shù)據(jù)在另外一個中心。

當任何一個中心內(nèi)的存儲、交換機、服務(wù)器甚至該中心完全不可用后，分布式虛擬存儲依然存在，第二個機房的服務(wù)器依然可以訪問到分布式虛擬存儲，從而保證了整個生產(chǎn)系統(tǒng)是無縫的、平滑的運行，真正幫助醫(yī)院實現(xiàn)提供應(yīng)用服務(wù)7*24小時不間斷服務(wù)，RTO=0。通過EMC的Vplex Metro技術(shù)可以輕松的實現(xiàn)雙活，即存儲層數(shù)據(jù)不丟失，存儲層故障不會導(dǎo)致應(yīng)用中斷，存儲零宕機，數(shù)據(jù)零丟失，應(yīng)用隨需訪問；服務(wù)器層故障不會減少應(yīng)用中斷的時間。VPLEX配置有雙控制器，互為冗余與負載均衡。兩個數(shù)據(jù)中心使用VPLEX Metro技術(shù)進行連接，通過VPLEX獨有的分布式緩存一致性，使得兩個中心內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的同步傳輸與聯(lián)邦。

圖4 雙數(shù)據(jù)中心使用VPLEX Metro交互

如圖4所示，當數(shù)據(jù)中心1的某一臺存儲出現(xiàn)物理故障時，主機可以通過VPLEX直接訪問數(shù)據(jù)中心2的存儲上的數(shù)據(jù)，應(yīng)用無需切換，真正實現(xiàn)RPO與RTO均為0的容災(zāi)目標。

總結(jié)

EMC VPLEX Metro其優(yōu)勢在于具備分布式緩存一致性、在線數(shù)據(jù)移動性，可在站點之間、異構(gòu)陳列之間移動生產(chǎn)卷；基于網(wǎng)絡(luò)的鏡像，實現(xiàn)跨異構(gòu)陣列和站點之間同步鏡像數(shù)據(jù)；在網(wǎng)絡(luò)中創(chuàng)建一個異構(gòu)存儲池實現(xiàn)存儲共用；數(shù)據(jù)就地遷移（不拷貝數(shù)據(jù)）。其劣勢是建設(shè)周期長、安裝配置繁多、不支持NAS、不支持存儲效率、不支持存儲分層。

存儲虛擬化技術(shù)是云計算時代核心技術(shù)，存儲虛擬化是當前比較成熟的一種主流技術(shù)，解決了存儲設(shè)備復(fù)雜、多樣化。而服務(wù)器虛擬化解決了傳統(tǒng)物理架構(gòu)的以下局限性：難以移動和復(fù)制、資源利用率低，兼容性差等。代表性的有 IBM的 SVC、EMC的 VPLEX、Netapp的Metro Cluster、華為的 VIS、HDS 的GAD等；通過存儲虛擬化技術(shù)，解決了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)復(fù)制層存在二個中心不能對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)讀寫問題，實現(xiàn)數(shù)據(jù)在邏輯上統(tǒng)一，滿足容災(zāi)備份的需要，真正實現(xiàn)雙中心數(shù)據(jù)雙活問題。