需求分析

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

圖1 服務器及存儲架構

雙活數據中心建設方案

1.雙活數據中心存儲虛擬化建設方案

如下圖2所示，在中心機房和災備機房部署一套雙節(jié)點的存儲虛擬化設備。利用存儲虛擬化技術，在平臺層面統(tǒng)一實現存儲高可用性，消除單點故障，確保業(yè)務數據可不間斷訪問，保證業(yè)務連續(xù)性。

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

存儲層通過EMC Vplex虛擬化技術，實現跨機房的存儲雙活，在結合Oracle RAC和VMware之后，實現跨數據中心的應用雙活。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)務應用服務。實現RTO=0，然后在云存儲上部署虛擬服務器，最后在虛擬服務器上部署各種業(yè)務應用，為最終實現醫(yī)院私有云計算打下堅實基礎。

根據各應用系統(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）實現二級應用的高可靠性。

圖2 存儲虛擬化

圖3 存儲虛擬化磁盤列陣

2.雙活數據中心存儲虛擬化配置說明

(1)購置2臺存儲虛擬化設備分別部署在2個中心機房，構建園區(qū)云存儲，實現跨中心實現存儲的虛擬化。

(2)現有的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備。

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

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

3.服務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內存的高性能服務器，新增的2臺高性能服務器加入黃金級的運算資源。

(2)無線護理、手術麻醉、自助系統(tǒng)等業(yè)務的上線現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內存的白銀級運算資源的服務器。

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

5.雙活數據中心解決方案優(yōu)勢

雙活數據中心的核心是數據庫的雙活。本次建設目標是將醫(yī)院的二個數據中心搭建成一套雙活的數據中心，構建跨中心的分布式虛擬存儲，業(yè)務應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據都可有實時的一份數據在另外一個中心。

當任何一個中心內的存儲、交換機、服務器甚至該中心完全不可用后，分布式虛擬存儲依然存在，第二個機房的服務器依然可以訪問到分布式虛擬存儲，從而保證了整個生產系統(tǒng)是無縫的、平滑的運行，真正幫助醫(yī)院實現提供應用服務7*24小時不間斷服務，RTO=0。通過EMC的Vplex Metro技術可以輕松的實現雙活，即存儲層數據不丟失，存儲層故障不會導致應用中斷，存儲零宕機，數據零丟失，應用隨需訪問；服務器層故障不會減少應用中斷的時間。VPLEX配置有雙控制器，互為冗余與負載均衡。兩個數據中心使用VPLEX Metro技術進行連接，通過VPLEX獨有的分布式緩存一致性，使得兩個中心內能夠實現數據的同步傳輸與聯邦。

圖4 雙數據中心使用VPLEX Metro交互

如圖4所示，當數據中心1的某一臺存儲出現物理故障時，主機可以通過VPLEX直接訪問數據中心2的存儲上的數據，應用無需切換，真正實現RPO與RTO均為0的容災目標。

總結

EMC VPLEX Metro其優(yōu)勢在于具備分布式緩存一致性、在線數據移動性，可在站點之間、異構陳列之間移動生產卷；基于網絡的鏡像，實現跨異構陣列和站點之間同步鏡像數據；在網絡中創(chuàng)建一個異構存儲池實現存儲共用；數據就地遷移（不拷貝數據）。其劣勢是建設周期長、安裝配置繁多、不支持NAS、不支持存儲效率、不支持存儲分層。

存儲虛擬化技術是云計算時代核心技術，存儲虛擬化是當前比較成熟的一種主流技術，解決了存儲設備復雜、多樣化。而服務器虛擬化解決了傳統(tǒng)物理架構的以下局限性：難以移動和復制、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，解決了傳統(tǒng)數據復制層存在二個中心不能對業(yè)務數據讀寫問題，實現數據在邏輯上統(tǒng)一，滿足容災備份的需要，真正實現雙中心數據雙活問題。