RP4VM-阜陽(yáng)XX醫(yī)院

1、目 錄1.概述22.阜陽(yáng)XX醫(yī)院系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)22.1服務(wù)器管理與可用性22.2數(shù)據(jù)保護(hù)和容災(zāi)備份22.3出現(xiàn)問(wèn)題后的恢復(fù)33.系統(tǒng)建設(shè)思路33.1服務(wù)器虛擬化33.2數(shù)據(jù)保護(hù)和容災(zāi)備份33.3應(yīng)用管理員應(yīng)能自行恢復(fù)44.解決方案44.1整體架構(gòu)44.2虛擬化平臺(tái)64.3利用虛擬架構(gòu)提升系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量84.3.1虛擬機(jī)熱遷移VMotion84.3.2高可用性VMware HA84.3.3動(dòng)態(tài)資源調(diào)配平衡VMware DRS84.4利用RecoverPoint for VMs實(shí)現(xiàn)容災(zāi)和數(shù)據(jù)保護(hù)94.5方案效果及優(yōu)勢(shì)105.設(shè)備需求111.概述數(shù)字化醫(yī)院是我國(guó)現(xiàn)代醫(yī)療發(fā)展的新趨勢(shì)?！皵?shù)字化醫(yī)院”是指

2、將先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)及數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)院及相關(guān)醫(yī)療工作, 實(shí)現(xiàn)醫(yī)院內(nèi)部醫(yī)療和管理信息的數(shù)字化采集、存儲(chǔ)、傳輸及后處理，以及各項(xiàng)業(yè)務(wù)流程數(shù)字化運(yùn)作的醫(yī)院信息體系?！皵?shù)字化醫(yī)院”是由數(shù)字化醫(yī)療設(shè)備、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和醫(yī)院業(yè)務(wù)軟件所組成的三位一體的綜合信息系統(tǒng)。數(shù)字化醫(yī)院工程體現(xiàn)了現(xiàn)代信息技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的充分應(yīng)用，有助于醫(yī)院實(shí)現(xiàn)資源整合、流程優(yōu)化，降低運(yùn)行成本，提高服務(wù)質(zhì)量、工作效率和管理水平。 阜陽(yáng)XX醫(yī)院已經(jīng)完成核心應(yīng)用系統(tǒng)軟件的選型，即將進(jìn)入實(shí)施階段，這樣，對(duì)于院方的服務(wù)器、存儲(chǔ)系統(tǒng)都將有新的需求；并且為了保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，需要考慮數(shù)據(jù)保護(hù)和容災(zāi)備份方案。2.阜陽(yáng)XX醫(yī)院系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)2.1服務(wù)器

3、管理與可用性傳統(tǒng)的服務(wù)器部署方式為分散式架構(gòu)，每個(gè)應(yīng)用獨(dú)立一臺(tái)或一組服務(wù)器，服務(wù)器數(shù)量眾多，IT運(yùn)維人員不僅要對(duì)服務(wù)器硬件進(jìn)行維護(hù)，還要對(duì)操作系統(tǒng)環(huán)境、應(yīng)用進(jìn)行安裝配置、管理和維護(hù)，隨著應(yīng)用的增多，維護(hù)工作呈上升增長(zhǎng)趨勢(shì)。如何用有限的人員和預(yù)算完成IT維護(hù)的工作，成為IT部門(mén)必須解決的問(wèn)題。同時(shí)，為了避免服務(wù)器成為單點(diǎn)故障，還需要考慮服務(wù)器高可用解決方案，每個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用服務(wù)器都要成對(duì)配置，成本高昂。2.2數(shù)據(jù)保護(hù)和容災(zāi)備份世界上最為知名的信息技術(shù)分析公司Forrester曾經(jīng)對(duì)全球200余家做了容災(zāi)的企業(yè)做過(guò)調(diào)查，76%的企業(yè)IT主管表示遭遇過(guò)災(zāi)難或痛苦的業(yè)務(wù)中斷，這些災(zāi)難事件分為三大類(lèi)，包括：

4、Ø 邏輯故障：占比80%，例如病毒/非法篡改/操作錯(cuò)誤/軟件BUG/軟件升級(jí)或補(bǔ)丁不當(dāng)/OS、文件系統(tǒng)、應(yīng)用崩潰等，均有可能或造成數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或丟失；Ø 物理故障：占比12%，例如某個(gè)部件或者某臺(tái)設(shè)備故障等，均有可能造成應(yīng)用停頓或數(shù)據(jù)丟失；Ø 機(jī)房故障：占比8%，例如供電故障/火災(zāi)/雷擊/恐怖襲擊/自然災(zāi)害等，均有可能造成整個(gè)數(shù)據(jù)中心停止服務(wù)甚至無(wú)法恢復(fù)；對(duì)于阜陽(yáng)XX醫(yī)院來(lái)說(shuō)，同樣面臨著這3個(gè)問(wèn)題的困擾，而且這些問(wèn)題對(duì)于醫(yī)院系統(tǒng)來(lái)說(shuō)都是致命性的，一旦發(fā)生，整個(gè)醫(yī)院的業(yè)務(wù)將變得難以開(kāi)展，造成巨大的名譽(yù)和經(jīng)濟(jì)損失，甚至社會(huì)責(zé)任問(wèn)題。需要行之有效的數(shù)據(jù)保護(hù)和容災(zāi)解決方案。2

5、.3出現(xiàn)問(wèn)題后的恢復(fù)從醫(yī)療行業(yè)整體來(lái)看，大家熱衷于建設(shè)數(shù)據(jù)備份和容災(zāi)系統(tǒng)，但是這些系統(tǒng)都需要很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)才能操作，在出現(xiàn)系統(tǒng)故障時(shí)，醫(yī)院信息中心工作人員根本無(wú)法操作，業(yè)界也出現(xiàn)過(guò)因?yàn)椴僮鞑划?dāng)導(dǎo)致更大的系統(tǒng)災(zāi)難，而如果需要專(zhuān)業(yè)的公司或廠商趕到現(xiàn)場(chǎng)又需要較長(zhǎng)的時(shí)間，對(duì)于醫(yī)院的業(yè)務(wù)運(yùn)行也都造成巨大的影響。在方案選擇上要求做到操作簡(jiǎn)單，在緊急情況下院方工作人員可以做出緊急應(yīng)對(duì)措施。3.系統(tǒng)建設(shè)思路針對(duì)上述問(wèn)題，整體建設(shè)思路包括：3.1服務(wù)器虛擬化服務(wù)器虛擬化技術(shù)是醫(yī)療行業(yè)普遍采用的技術(shù)，在虛擬架構(gòu)中，用戶可以把資源看成是專(zhuān)屬于他們的，而管理員則可在企業(yè)范圍內(nèi)管理和優(yōu)化整個(gè)資源。VMware的虛擬架構(gòu)

6、可以通過(guò)增加效率、靈活性和響應(yīng)能力來(lái)降低IT花費(fèi)。通過(guò)虛擬化可達(dá)到節(jié)省總體成本、提高運(yùn)營(yíng)效率、提高服務(wù)水平、無(wú)中斷的按需擴(kuò)容。3.2數(shù)據(jù)保護(hù)和容災(zāi)備份在醫(yī)療行業(yè)中大家普遍重視容災(zāi)技術(shù)，而忽略了邏輯數(shù)據(jù)保護(hù)，然而第三方機(jī)構(gòu)的調(diào)查數(shù)據(jù)表明80%的問(wèn)題都出在邏輯數(shù)據(jù)錯(cuò)誤上，阜陽(yáng)XX醫(yī)院應(yīng)充分考慮邏輯數(shù)據(jù)保護(hù)和容災(zāi)備份手段；從醫(yī)院系統(tǒng)業(yè)務(wù)連續(xù)性來(lái)看，應(yīng)重點(diǎn)考慮2個(gè)重要的指標(biāo)：RTO（恢復(fù)時(shí)間）和RPO（恢復(fù)點(diǎn)）。RTO（Recovery Time Objective）代表容災(zāi)系統(tǒng)在災(zāi)難發(fā)生后數(shù)據(jù)或者系統(tǒng)恢復(fù)所用的時(shí)間。RPO（Recovery Point Objective）代表災(zāi)難發(fā)生時(shí)已經(jīng)備份的數(shù)

7、據(jù)與生產(chǎn)數(shù)據(jù)的時(shí)間差。RPO可以簡(jiǎn)單的描述為能容忍的最大數(shù)據(jù)丟失量，為了更好的理解，可以想一下傳統(tǒng)數(shù)據(jù)保護(hù)會(huì)產(chǎn)生什么后果，一般備份都是一天做一次，通常是在晚上，如果第二天出現(xiàn)錯(cuò)誤，那從備份完成后到錯(cuò)誤出現(xiàn)時(shí)所寫(xiě)入的數(shù)據(jù)都無(wú)法挽回了，這期間沒(méi)有備份，數(shù)據(jù)就丟失了！如果錯(cuò)誤出現(xiàn)在一天結(jié)束時(shí)，那一天的數(shù)據(jù)都丟失了，這種情況下，RPO就是24小時(shí)。對(duì)于醫(yī)院來(lái)說(shuō)一方面不能停機(jī)，另一方面不能丟失數(shù)據(jù)，對(duì)于RTO和RPO的需求都是極高的，針對(duì)醫(yī)療行業(yè)的特殊需求，結(jié)合目前在業(yè)界最先進(jìn)的數(shù)據(jù)保護(hù)手段，建議阜陽(yáng)XX醫(yī)院規(guī)劃系統(tǒng)RTO和RPO如下（針對(duì)核心數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)應(yīng)用）：RTO20分鐘；RPO1分鐘；包括服務(wù)器故障

8、、虛擬機(jī)系統(tǒng)故障、邏輯錯(cuò)誤、機(jī)房故障；由于對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行全面虛擬化，恢復(fù)的單位應(yīng)該以虛擬機(jī)為單位。3.3應(yīng)用管理員應(yīng)能自行恢復(fù)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份、容災(zāi)手段需要專(zhuān)業(yè)的存儲(chǔ)管理員和應(yīng)用管理員配合才能執(zhí)行操作，對(duì)于醫(yī)院信息中心來(lái)說(shuō)是無(wú)法完成的，然而由于醫(yī)院業(yè)務(wù)需要，又要求能夠快速恢復(fù)；針對(duì)這樣的矛盾，此次方案選型應(yīng)考慮管理簡(jiǎn)單，可以由應(yīng)用管理員自行進(jìn)行恢復(fù)。4.解決方案4.1整體架構(gòu)利用5臺(tái)服務(wù)器安裝VMware虛擬化軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)院所有業(yè)務(wù)的虛擬化，將院方的應(yīng)用系統(tǒng)全部遷移到虛擬化平臺(tái)；其中主機(jī)房部署3臺(tái)服務(wù)器，備機(jī)房部署2臺(tái)服務(wù)器；主備機(jī)房各部署1臺(tái)存儲(chǔ)系統(tǒng)，兩個(gè)機(jī)房各部署兩臺(tái)光纖交換機(jī)，交換機(jī)之間

9、利用長(zhǎng)波模塊進(jìn)行互聯(lián)；在VMware虛擬平臺(tái)上安裝虛擬機(jī)保護(hù)系統(tǒng)RecoverPoint for VMs，RecoverPoint for VMs可以實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的實(shí)時(shí)復(fù)制，將主機(jī)房的虛擬機(jī)系統(tǒng)復(fù)制一份到備機(jī)房實(shí)現(xiàn)容災(zāi)，并可以實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的任意時(shí)間點(diǎn)恢復(fù)。RecoverPoint for VMs是安裝在虛擬化平臺(tái)上的，由vSphere Web Client進(jìn)行統(tǒng)一管理。4.2虛擬化平臺(tái)虛擬化平臺(tái)采用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的X86服務(wù)器，每臺(tái)服務(wù)器上都安裝配置VMware虛擬架構(gòu)套件，用于在單個(gè)物理服務(wù)器實(shí)體上，利用服務(wù)器強(qiáng)大的處理能力，生成多個(gè)虛擬服務(wù)器，每一個(gè)虛擬服務(wù)器，從功能、性能和操作方式上等同于傳統(tǒng)的單

10、臺(tái)物理服務(wù)器，在每個(gè)虛擬服務(wù)器上，再安裝配置Windows或Linux操作系統(tǒng)，進(jìn)而再安裝應(yīng)用軟件，這樣以前的每個(gè)物理服務(wù)器就變身成為VMware虛擬化架構(gòu)服務(wù)器上的虛擬機(jī)，從而大大提高資源利用率，降低成本，增強(qiáng)了系統(tǒng)和應(yīng)用的可用性，提高系統(tǒng)的靈活性和快速響應(yīng)，完美的實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器虛擬架構(gòu)的整合。在具體實(shí)現(xiàn)中，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)以及充分利用VMware虛擬架構(gòu)中虛擬機(jī)可動(dòng)態(tài)在線從一臺(tái)物理服務(wù)器遷移到另一臺(tái)物理服務(wù)器上的特性等，建議配置EMC光纖存儲(chǔ)陣列產(chǎn)品，同時(shí)配置冗余的光纖交換機(jī)，組成標(biāo)準(zhǔn)的SAN集中存儲(chǔ)架構(gòu)，由VMware虛擬架構(gòu)套件生產(chǎn)出來(lái)的虛擬機(jī)的封裝文件都存放在SAN存儲(chǔ)陣列上。通

11、過(guò)共享的SAN存儲(chǔ)架構(gòu)， 可以最大化的發(fā)揮虛擬架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，在線地遷移正在運(yùn)行的虛擬機(jī)（VMware VMotion），進(jìn)行動(dòng)態(tài)的資源管理（VMware DRS）、實(shí)現(xiàn)即插即用的數(shù)據(jù)中心。為了集中管理和監(jiān)控虛擬機(jī)、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化以及簡(jiǎn)化資源調(diào)配，建議單獨(dú)配置一套虛擬機(jī)安裝Window系統(tǒng)，用于安裝vCenter軟件，對(duì)物理服務(wù)器及其上的虛擬服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)一的管理。4.3利用虛擬架構(gòu)提升系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量VMware虛擬化平臺(tái)具有很多特性能提升阜陽(yáng)XX醫(yī)院系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量，包括：4.3.1虛擬機(jī)熱遷移VMotionVMotion 技術(shù)為向外擴(kuò)展平臺(tái)提供高效的虛擬化，VMotion技術(shù)可以在保持連續(xù)的服務(wù)可用性的同

12、時(shí)，可以將實(shí)時(shí)運(yùn)行企業(yè)用戶關(guān)鍵業(yè)務(wù)的虛擬機(jī)從一個(gè)物理主機(jī)轉(zhuǎn)移 到另一物理主機(jī)，動(dòng)態(tài)獲得每臺(tái)物理服務(wù)器資源最佳利用率、零宕機(jī)維護(hù)、快速重新配置、持續(xù)的工作負(fù)載整合能力。甚至在預(yù)測(cè)到硬件即將產(chǎn)生故障時(shí)，自動(dòng)把應(yīng)用遷移到新的主機(jī)上，并保持?jǐn)?shù)據(jù)完整，業(yè)務(wù)不間斷。4.3.2高可用性VMware HAVMware 高可用性（HA）解決方案有效的解決了目前其它高可用性解決方案面臨的問(wèn)題。當(dāng)運(yùn)行 VMware ESX 的物理服務(wù)器宕機(jī)時(shí)，所有運(yùn)行于該服務(wù)器的虛擬機(jī)可以自動(dòng)切換到其它的 VMware 服務(wù)器上，相對(duì)傳統(tǒng)的雙機(jī)容錯(cuò)方案，VMware HA 可以最大程度減少因硬件故障造成的服務(wù)器宕機(jī)和服務(wù)中斷時(shí)間。

13、不同于其它 HA 的熱備機(jī)方式，所有的 VMware HA 服務(wù)器都在運(yùn)行生產(chǎn)系統(tǒng)，充分利用現(xiàn)有硬件資源。同時(shí)，對(duì)繁多的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，VMware 提供統(tǒng)一的 HA 解決方案，避免了針對(duì)不同操作系統(tǒng)或者應(yīng)用，采用不同的 HA 方案帶來(lái)的額外開(kāi)銷(xiāo)和復(fù)雜性。通過(guò) VMware HA，IT 部門(mén)可以：l 為沒(méi)有容錯(cuò)功能的應(yīng)用提供冗余保護(hù)傳統(tǒng)意義上 HA 實(shí)現(xiàn)很復(fù)雜并且價(jià)格昂貴，多用于關(guān)鍵性的服務(wù)或應(yīng)用，而 VMware HA 為所有的應(yīng)用程序提供了高性價(jià)比的 HA 解決方案。l 為整個(gè) IT 環(huán)境提供“第一條防線” 不同于其它基于操作系統(tǒng)和應(yīng)用的 HA 實(shí)現(xiàn)方式，VMware HA 為 IT

14、系統(tǒng)提供了更統(tǒng)一、更易于管理的高可用性解決方案。VMware 用最少的成本和最簡(jiǎn)單的管理方式為所用的應(yīng)用提供了最基本的冗余保護(hù)功能。4.3.3動(dòng)態(tài)資源調(diào)配平衡VMware DRSVMware® Distributed Resource Scheduler（DRS）分布式資源調(diào)度解決方案，可以將一組硬件資源重新組織為邏輯的計(jì)算能力資源池（resource pool），進(jìn)而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)均衡分配這些計(jì)算資源。VMware DRS 可根據(jù)業(yè)務(wù)需求和業(yè)務(wù)重要性預(yù)先定義相應(yīng)的資源分配原則，并持續(xù)監(jiān)控資源池的使用率，智能地為相關(guān)虛擬機(jī)分配資源。當(dāng)一個(gè)虛擬機(jī)遇到負(fù)載的增加時(shí)，DRS 通過(guò)為資源池中的物理

15、服務(wù)器重新分配虛擬機(jī)的方式，為其分配更多的資源。VMware DRS 可以幫助 IT 部門(mén)實(shí)現(xiàn)：l 根據(jù)業(yè)務(wù)目標(biāo)，優(yōu)化資源以保證最有價(jià)值的應(yīng)用使用更多的資源。l 應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)的改變，自動(dòng)并持續(xù)地優(yōu)化硬件使用率。l 為業(yè)務(wù)部門(mén)提供專(zhuān)門(mén)的架構(gòu)，而同時(shí)可保證硬件級(jí)的集中管理和控制。l 提高系統(tǒng)管理員的生產(chǎn)力，單一系統(tǒng)管理員可監(jiān)控和有效管理所有的資源。l 自動(dòng)硬件維護(hù)。當(dāng)一個(gè)物理服務(wù)器需要維護(hù)時(shí)，DRS 自動(dòng)將所有虛擬機(jī)遷移到其他物理機(jī)上，可實(shí)現(xiàn)服務(wù)器l 增加和部署新的資源簡(jiǎn)單易行。當(dāng)增加新的物理服務(wù)器到資源池時(shí)，DRS 可自動(dòng)利用新增的計(jì)算能力，重新分布虛擬機(jī)。通過(guò)虛擬化技術(shù)，大大提升了阜陽(yáng)XX醫(yī)院的系

16、統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量，減少系統(tǒng)安全隱患，降低管理復(fù)雜度。4.4利用RecoverPoint for VMs實(shí)現(xiàn)容災(zāi)和數(shù)據(jù)保護(hù)在VMware虛擬平臺(tái)上安裝虛擬機(jī)保護(hù)系統(tǒng)RecoverPoint for VMs，RecoverPoint for VMs可以實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的實(shí)時(shí)復(fù)制，將主機(jī)房的虛擬機(jī)系統(tǒng)復(fù)制一份到備機(jī)房實(shí)現(xiàn)容災(zāi)，并可以實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的任意時(shí)間點(diǎn)恢復(fù)。虛擬機(jī)在存儲(chǔ)上的數(shù)據(jù)規(guī)劃出幾個(gè)功能：生產(chǎn)、日志、復(fù)制副本。RecoverPoint for VMs整個(gè)數(shù)據(jù)復(fù)制過(guò)程可以分為四個(gè)階段：分解、標(biāo)記、傳輸、分發(fā)。如下圖所示：1) 分解：對(duì)虛擬機(jī)寫(xiě)操作時(shí)，I/O命令一分為二，一份寫(xiě)到安裝在虛擬化平臺(tái)上的Recov

17、erPoint for VMs虛擬裝置，一份寫(xiě)到本地存儲(chǔ)。2) 標(biāo)記：這個(gè)過(guò)程由RecoverPoint for VMs虛擬裝置vRPA完成，vRPA對(duì)I/O命令封裝、加上標(biāo)簽，目的是維護(hù)數(shù)據(jù)寫(xiě)順序。3) 傳輸：vRPA在對(duì)I/O命令加標(biāo)簽后，接著就進(jìn)行傳輸過(guò)程。這個(gè)過(guò)程完全由vRPA來(lái)完成，與應(yīng)用服務(wù)器無(wú)關(guān)。數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)打包、封裝后，傳輸?shù)疆惖豽RPA的歷史卷（Journal vol），形成不同時(shí)間點(diǎn)的歷史記錄。4) 分發(fā)：歷史卷和目標(biāo)卷合并的過(guò)程。在分發(fā)階段，不同時(shí)期的歷史卷和目標(biāo)卷合并，生成特定時(shí)間的復(fù)制卷。由于傳輸和分發(fā)分為兩個(gè)獨(dú)立階段，暫停分發(fā)、分發(fā)等操作不會(huì)影響傳輸。在暫停分發(fā)階段，我

18、們可以對(duì)復(fù)制卷進(jìn)行讀寫(xiě)操作。數(shù)據(jù)復(fù)制到異地后，目標(biāo)復(fù)制卷與本地卷是完全一致，你可以用它做任何事情。RecoverPoint for VMs可以在一組VMware集群內(nèi)實(shí)現(xiàn)本地?cái)?shù)據(jù)保護(hù)，也可以跨網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)保護(hù)。RecoverPoint for VMs是安裝在虛擬化平臺(tái)上的，由vSphere Web Client進(jìn)行統(tǒng)一管理。4.5方案效果及優(yōu)勢(shì)某臺(tái)服務(wù)器故障，能夠利用VMware HA技術(shù)自動(dòng)切換，恢復(fù)時(shí)間：數(shù)分鐘，數(shù)據(jù)損失：0；某臺(tái)交換機(jī)、HBA卡、光纖鏈路故障，為冗余設(shè)計(jì)，不會(huì)造成停頓，恢復(fù)時(shí)間：0，數(shù)據(jù)損失：0；某臺(tái)存儲(chǔ)故障，在vSphere Web Client切換到備存儲(chǔ)工作，恢復(fù)時(shí)間：十?dāng)?shù)分鐘，數(shù)據(jù)損失：0（針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用）；邏輯數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，