醫療行業關鍵業務應用虛擬化姚晨鍇

系統工程師ayao@云客戶云之旅的3個階段基礎架構重點應用重點業務重點業務生產IT即服務虛擬化低管理級別高管理級別企業混合云IT生產目標通過IT促進業務發展發展勢頭–

虛擬化關鍵業務應用已虛擬化的工作負載實例所占的百分比資料來源：VMware客戶調查問卷，2010年1月、2011年6月、2012年3月

問題：您組織內部署的工作負載的總實例數是多少？已虛擬化的實例所占的百分比是多少？現狀傳統業務連續性解決方案中間件/JavaOracleRAC/HADataGuard數據庫鏡像MSCS集群數據庫可用性組DAGCCR/SCR應用服務器集群會話狀態復制備份數據復制應用級可用性小環境：復雜而昂貴數據保護服務：較長的RTO和RPO本地

高可用數據

保護現狀SLA－服務質量性能和擴展能力(水平/垂直擴展能力，動態擴展*)業務連續性（本地～MTBF/MTTR，災備～RTO/RPO）ISV應用支持99.99%的可用性Agility－業務敏捷性快速部署（開發測試）運營靈活TCO－總體成本購買成本（軟/硬件）運營成本停機成本挑戰321SLAAgilityTCO關鍵業務的挑戰VMware的關鍵業務應用

價值主張VMware對于應用的多數優勢都普遍適用于所有應用服務質量－SLA業務敏捷性－Agility成本效益－TCO方案321SLAAgilityTCO基礎架構－計算性能虛擬機性能開銷10％以下內存：內存復用/壓縮/氣球釋放/磁盤緩存QoS：以虛擬機為單位，設置計算資源優先級，實現資源控制資源共享：多臺虛擬機，共享同一臺服務器的計算資源先進性：自動化：DRS/DPM，DRS主機關聯性自動部署：實現大規模云平臺快速部署

硬件：支持Intel/AMD虛擬化技術增強的實時遷移兼容性－EVC基礎架構－存儲性能VMFS-5集群文件系統，性能接近若設備，優異的數據庫I/O性能DirectpathI/O實現物理設備的性能單個虛機高達100萬的IOPSQoS：以虛擬機為單位，存儲I/O控制資源共享：多個虛機，共享存儲通道和存儲空間，支持精簡部署先進性：自動化：存儲vMotion和存儲DRS自動部署：配置文件驅動的存儲vSAN虛擬存儲技術硬件VAAI－vStorageAPIforArrayIntegrationVASA－vStorageAPIforStorageAwareness基礎架構－網絡性能：網卡線速，36Gb/s虛擬交換速率QoS：以虛擬機/流量類型為單位，網絡

I/O控制資源共享：多個虛機，共享網絡通道先進性：從標準vSwitch，到分布式虛擬交換機DistributedvSwitch，到跨site的VXLANvCD中自動生成應用系統端口組硬件：與主流網絡設備無縫集成Distributed

SwitchVXLANDistributed

SwitchDistributed

SwitchvSwitch應用系統架構－應用系統部署擴展：縱向，在線熱添加CPU/內存擴容1個vCPU2GB內存64個

vCPU1

TB內存VMware提供全面的關鍵應用支撐能力，支持數據中心自動化運行計劃內維護：vMotion在線更換虛機運行的服務器/存儲

橫向，快速調配新的應用實例計劃外宕機：應用感知型vSphereHA

支持傳統集群，SQL/MSCS、RAC等自動化：DRS和StorageDRS實現虛機的自動化運行關鍵業務應應用連續性性部署方案ESXiESXi管理集群ESXi后端數據庫庫集群ESXiESXiESXi前端Web集群ESXi虛擬機vMotion支持，vSphereHA/FT保護，HotAdd擴展ESXi－－物理機＋虛擬機傳統集群保護核心業務ESXiESXi－－虛擬機＋虛擬機傳統集群保護重要業務普通業務ESXi虛擬機vMotion支持，vSphereHA/FT保護，HotAdd擴展虛擬機vMotion支持，vSphereHA/FT保護，HotAdd擴展前端應用集集群虛擬設備vSphereHA/FT保護ESXi－－物理機＋虛擬機傳統集群保護核心業務數據庫高可用架構主數據庫節點主數據庫節點傳統

HA傳統

HAESXiESXi－－虛擬機＋虛擬機傳統集群保護中型業務數據庫傳統HA防止免受應用故障影響資源池虛擬系統層虛擬系統層防止受硬件故障影響X資源池虛擬系統層虛擬系統層虛擬化

HAX應用感知型HAX86相比小型機機RISC處理器，性性能開始占占優（基于于每GHz處理能力計計算）VMware僅5%性能損耗耗性能方案數據來源源：SAPSSD2-Tier基準測試試，2012年8月性能：1、主頻相當的IntelE5與IBMPower7，每GHz性能相當(IntelE5總體高于Power7)2、vSphere5.0虛擬化之后，性能損耗僅為5.15%=（1-4600/4850）報告編號每GHz用戶數每物理CPU用戶數機型測試結果處理器個數備注2012030

145.833150Flexx44012600Users/(2.7GHz*32core),E5-8Core4IBMX2012016

171.553980Flexx2407960Users/(2.9GHz*16core),E5-8Core22012006

130.833140x3850x512560Users/(2.4GHz*40Core),E7-10Core42012015

149.654250FlexP46017000Users/(3.55GHz*32Core),P7-8core4IBMP2011042

123.243500P7307000Users/(3.55GHz*16Core),P7-8Core22011024

158.333800BladePS7027600Users/(3GHz*16Core),P7-8Core22011022

118.242625P7305250Users/(3.7GHz*12core),P7-6Core2200904643.40500SunM900032000Users/(2.88GHZ*64P*4core)64SUN2007040

134.77431.25HPRX66001725Users/(1.6GHZ*4P*2Core)4HP2011026

110.792300RX300S64600Users/(3.46GHz*12Core),x56002vmware2011027

116.812425RX300S64850Users/(3.46GHz*12Core),x56002Fujitsu321SLA可擴展性性應用的性性能要求求應用百分分比95%的需要IOPS網絡內存CPU<10,000<2.4Mb/s峰值時小小于4GB1～2CPUVMwarevSphere4300,00030Gb/s每個虛擬機256GB8虛擬擬CPUVMwareInf.100,0009Gb/s每個虛擬擬機16/64GB4虛擬擬CPUVMwarevSphere51,000,000>36Gb/s每個虛擬擬機1,000GB32虛擬CPUESX27,0000.9Gb/s每個虛擬擬機3.6GB2虛擬CPUESX1<5,000<0.5Gb/s每個虛擬擬機2GB1虛擬CPU3.0/3.5VMwarevSphere5.11,000,000>36Gb/s每個虛擬擬機1,000GB64虛擬CPU方案實現全面面虛擬化化的技術術障礙一一直在減減少321SLA提高所有級級別的業務連續續性方案321SLA高可用性vSphereHA(app-aware)vSphereFTvMotion和StoragevMotion數據保護護vSphereDataProtectionvStorageAPIforDataProtection本地站點點（距離<100KM）遠程站點遠程站點點災難恢復復vCenterSRM包括vSphereReplicationESXiESXiESXiESXiESXi本地站點+同城雙活+異地互備=同時工作/互為備份的VMware兩地三中心ESXi站點1站點2站點n防止免受應用故障影響資源池vSpherevSphere防止受硬件故故障影響X資源池vSpherevSphere應用感知型HA填補補了應用級集集群的間隙針對硬件和軟軟件故障的自自動可用性由第3方代理檢測應應用和操作系系統故障（例例如SymantecApplicationHA））通過“應用運運行狀況監視視API””調用VMwareHAVMwareHAX應用感知型HA方案321SLA業界最廣泛的軟軟件和硬件支支持大多數ISV都支持持VMwareSAP和IBM明確聲明，表表示支持在VMware上運行行其軟件Oracle的官方支持政政策（文檔ID#249212.1）聲明他們將支持基于VMware虛擬化的的Oracle數據據庫、應用和中間件Microsoft全面支持在VMware上運行所有主流應用（并并且最近擴展展了對Exchange2010DAG的支持））最廣泛的x86硬件件支持最廣泛的x86硬件件選擇最廣泛的ISV和IHV支持前10大大醫療保健ISV前10大大財務ISV前5大零售ISV中的的4家前5大電信ISV超過1400家ISV合作作伙伴支持2500多多個應用在在VMware上運運行方案321SLA擁有Oracle官官方支持(MyOracleSupportnote249212.1)“Oracle將僅針針對以下兩種種問題提供支支持：1.本本機操作系系統上的已知知問題；2.可證明并并非因為在VMware上運行行而導致的問問題”在過去3年年里，沒有有出現過任何何由于vSphere錯誤導致致的Oracle問問題VMware并不修改改本機操作系系統VMware提供完整整的支持和所所有權明確支持OracleRACOracle的VMware認證證與支持未直接認證（（Oracle不對基基礎架構提供供認證）Oracle不對操作作系統以下的的任何對象提提供認證。例如：Dell、HP、IBM硬件運行Oracle和VMware認認證的操作作系統，以確確保整個體系系的每個層級級正常運行方案321SLAOracle支持聲明明方案321SLASQLSQLSQLSQLSQLSQLSQLSQL8臺服務器器16個處理理器/許可證證10萬美元元20萬美元元30萬美元元40萬美元元50萬美元元59.6萬萬美元8臺服務器器16個EnterpriseEdition許可可證SA60萬美元元2臺服務器器4個處理器器/許可證SQLSQLSQLSQLSQLSQLSQLSQL10萬美元元20萬美元元30萬美元元40萬美元元50萬美元元15.8萬萬美元4個許可證證SA60萬美元元2臺服務器器成本降低70%以上上SQLServer2008R2整合合示例*注意：如果運行4個個以上的實例例，請使用DatacenterEdition整合“按處理器””授權的軟件件許可證方案321TCO按常規方式整整合數據庫并并不容易多實例共享實例共享OSSQLSQLSQLSQLSQLDBDBDBDBDB共享OS共享SQLDBDBDBDBDB無操作系統隔隔離（配置、、安全性、故故障）資源隔離時需需要使用WindowsResourceManager沒有跨物理節節點的負載平平衡無操作系統隔隔離（配置、、安全性、故故障）無數據庫隔離離資源隔離時需需要使用SQLResourceGovernor沒有跨物理節節點的負載平平衡方案321TCO傳統數據庫使用P2V實現快速速整合提高性能！12在虛擬機中保保持隔離操作系統隔離離數據庫隔離安全隔離3保證資源預留優先級最大值4跨節點負載載平衡vMotionDRS資源池vSpherevSphereSQLvSphere數據庫整合合硬件/軟件許許可的理想想平臺方案321TCO可幫助完成TCO衡量的工具ROI/TCO計計算器––/vmw/ROI/TCO計計算器教程程VMwarevSphere虛擬擬化關鍵任任務Oracle數據庫庫所產生的的整體經濟濟影響321TCO更快的響應速速度對不同同的工作負載具有不不同的意義義75%的的調配工作用于測試/開發“給我一臺服務器……快！”測試和開發發快速調配新虛擬機能夠在極少人工干預預的情況下持續續滿足SLA要求求生產調配不會經常進行而更改卻時常快速出現方案321Agility加快關鍵業業務應用的上市速速度更快地測試試多層應用用在精確的生生產副本上上更準確地地測試降低測試基基礎架構的的成本將存儲占用用空間減少少60%以上生產測試精確的生產產副本12將更改移到到

生產環環境4vApp更快地運行行更多測試試存檔以供快快速回滾滾vSpherevSpherevSphere3vAppvApp方案321Agility關鍵業務虛擬化的價值調配時間從從數周縮短短至幾分鐘鐘優化測試/開發環境境以5到到10倍倍的整合合率降低軟軟硬件成本本通過智能策策略管理減減少運營支支出通過動態資資源和可擴擴展性改善善性能增強所有應應用的可用用性和自動動災難恢復復提高業務敏捷性提高應用服務質質量提高應用效率321SLAAgilityTCO關鍵業務虛虛擬化－VMware最佳實踐解解決方案包包OracleDB2MSSQL……桌面云加速速醫療信息息化VMware分離桌面圖像和設備桌面運行在安全的醫院數據中心通過網絡提交桌面給用戶集中化的虛虛擬桌面轉型：簡化桌面、

各種應用和數據，

實現集中式服務交付：支持員工通過各種

設備和連接隨時隨地

靈活訪問桌面云平臺臺戰略架構構代理：按照策略集中管理和保護，并為您的員工

提供代理服務醫療機構中中桌面的挑挑戰

容易管理分散的桌面和應用

維持安全性和合規性

快速的交付、升級服務提供高可用性低成本

IT人員的需要

快速訪問

整個醫療場所內的任何設備可以使用

沒時間培訓，需要傳統的使用習慣

豐富的應用接口極高的可用性醫務工作者的需要管好一個桌桌面，原來來真的不容容易！桌面標準化解決方方案桌面安全防防護桌面數據防防泄漏桌面備份與與恢復桌面管理防病毒、防防木馬主動威脅防防護文件和文件件夾恢復遠程協助操作系統部部署應用程序控控制軟件和補丁丁分發完整系統恢恢復本地或離機機備份邊界準入與與隔離局域網準入入與隔離主機入侵防防護主機防火墻墻敏感信息防防泄漏外設控制桌面數據保保護終端用戶設設備種類和和數量龐大大不同品牌，，時期的桌桌面設備，，超過數百百臺PC的規模用戶IT使用水平參參差不齊人為的錯誤誤操作增加加的日常維維護操作系統維維護和應用用管理操作系統和和應用的重重新安裝和和調試導致致的IT人員員的的時時間間浪浪費費終端端用用戶戶數數據據安安全全和和數數據據丟丟失失隱隱患患本地地數數據據的的安安全全管管控控和和用用戶戶個個性性要要求求的的沖沖突突無法法實實現現桌桌面面多多種種類類用用戶戶終終端端設設備備（（包包括括IPAD/筆記記本本、、安安卓卓系系統統））訪訪問問常見見桌桌面面問問題題短短板板虛擬擬桌桌面面需需求求分分析析數據據管管理理難難數據據管管理理包括括數數據據的的修修改改、、數數據據的的傳傳播播、、以以及及數數據據的的備備份份等等。。應用用管管理理難難應用用數數量量和和新新老老舊舊應應用用的的管管理理安全全入侵侵防防控控難難內部部的的安安全全防防范范，，以以及及病毒毒和和網網絡絡攻攻擊擊等等影影響響桌面面設備備管管理理難難大量量的的桌桌面面終終端端工工作作站站和和外外設設移動動辦辦公公需需求求滿足足日日益益增增長長的的移移動動用用戶戶辦辦公公桌桌面面的的使使用用需需求求終端端用用戶戶計計算算實實現現桌桌面面訪訪問問的變變革革醫生生及及護護士士桌桌面面虛虛擬擬化化醫療療信信息息系系統統（（HIS）醫學學影影像像及及傳傳輸輸系系統統（（PACS）電子子病病歷歷（（EMR）檢驗驗信信息息系系統統（（LIS）數據據個性性化化配配置置應用用程程序序操作作系系統統硬件件………虛擬擬化化技技術術+遠程程訪訪問問技技術術手持移動終端筆記本瘦客戶機桌面PC平板電腦接下下來…WirelessCOWThinClientLaptopRemotePhysiciansOfficeNursesStationDesktop靈活活和和熟熟悉悉的的用用戶戶體體驗驗，，真真正正的的安安全全和和可可移移動動性性完全全的的應應用用兼兼容容性性VMwarevSphere&vClient桌面面云云在在醫醫療療行行業業的廣廣泛泛使使用用場場景景移動動醫醫療療（（平平板板設設備備+虛擬擬桌桌面面））移動動醫醫生生工工作作站站移動動護護士士工工作作站站藥房房盤盤存存桌面面漫漫游游實現現““隨隨身身””桌桌面面可從從任任一一設設備備登登陸陸，，激激活活先先前前的的工工作作會會話話，，保保障障工工作作流流不不間間斷斷不用用浪浪費費時時間間重重新新加加載載和和查查詢詢緩緩慢慢的的醫醫療療影影像像系系統統醫生/護士工作作站遠程會診診遠程醫療療文檔調調閱遠程閱片片遠程交流流及培訓訓實現法規規遵從實現瀏覽覽虛擬化化消除分散散的敏感感數據保護病人人隱私簡化遵從從性管理理快速部署署快速部署署系統補補丁快速部署署最新的的醫療應應用程序序快速的系系統軟件件升級快速部署署新桌面面給外來來醫師一觸式登登陸/登出醫生輪流流坐診，，桌面PC共享快速用戶戶切換一觸式登登陸/登出終端用戶戶計算產產品醫療療行業的應用情情況A類（站類）病房醫生生站；病房護士士站；中心服務務工作站站；護士分診診站；、門急診診診間檢檢查工作作站；重癥監護護工作站站B類（外設設類）：：收費、掛掛號、建建卡；藥劑科門門診藥房房；消毒供應應系統；移動推車車；門急診治治療室C類（其他他特殊類類）用藥；手手麻；EMRVMware助力徐州州市兒童童醫院實實現核心心業務全全面虛擬擬化CONFIDENTIAL41“我們使使用VMware解決方案案在簡化化基礎架架構資源源管理的的同時，，極大地地提升了了業務敏敏捷性，，降低IT建設成本本?！薄熘菔袃簝和t院院科長陳陳偉鋼VMWARE產品及服服務合作伙伴伴VMwarevSphere?withOperationsManagement??虛擬化平平臺VMwareHorizon?桌面虛擬擬化軟件件行業地區醫療江蘇機房空間有限限，資源源利用率率低無法實現現關鍵業業務系統統的高可可用與容容災備份份管理運維維壓力大大主要挑戰戰解決方案案成效通過采用用VMware解決方案案，提升升資源利利用率，，實現業業務連續續性，構構建了一一個高效效、靈活活、可靠靠的全面面虛擬化化基礎平平臺。確保關鍵鍵業務連連續性實現自動動化運維維管理，，動態分分配資源源實現容災災與備份份邁向移動動醫療案例XX市第一人人民醫院院虛擬化資資源整合合案例XX市第一人人民醫院院XX市第一人人民醫院屬于三級甲等等醫院，占地面積積17萬平方米米，建筑筑面積8萬平方米米。醫院編制制床位880張，開放放床位1021張，設置門門診部2個，臨床床科室32個，醫技技科室10個。在崗崗醫護員員工1200多人，擁擁有高級級職稱110人（其中中主任醫醫師23人）、中中級職稱稱310人，安徽徽醫科大大學碩士士點10個，碩士士生導師師11人。博科FC交換機Fabric網絡VMwarevSphereHISDBHISAPP1HISAPP2LIS體檢EMROAIBMDS5020IBMDS4800vSphereClientWebClientvCOPSWebclientIBMX3850IBMX3950XX第一人民民醫院虛虛擬化部部署架構構示意圖圖實施效果果方案價值值基礎架構構資源整整合計算資源源整合存儲資源源整合利舊現有有設備業務連續續性保障障穩定的虛虛擬平臺臺～ESXi高效的數數據備份份～VADP本地業務務連續性性～vMotion/S.vMotion/vSphereHA/FT/HotADD關鍵業務務應用SLA：性能、、可擴展展性、業業務連續續性、應應用級HA、軟硬件件支持TCO：應用軟軟件、硬硬件、服服務Agility：生產業業務測試試

本地高可用災難恢復數據保護X

可靠的平臺1234方案配置置清單案例XX市第一人人民醫院院虛擬化雙雙活數據據中心應用系統統現狀應用類型應用系統應用系統名稱應用數量醫療業務HISHISAPP2HISDBLISLIS1EMREMR前置019EMR前置02EMR前置03EMR抗菌藥物EMRNIM－DATAEMRNIM－IISEMRZX-DATA（主數據庫）EMRZX-DataConvert（HIS與EMR接口）EMR合理用藥醫療系統病案管理9病案室靜脈配制成本核算體檢中心WHONETHQMS醫療質量管理農合傳輸醫保傳輸醫院管理HR考試系統2工資系統圖書館其他短信網關1食堂管理1WEB1Mysql1OAOA-IIS3OA-DATA通達OA安全管理SEP(Symantec)3WSUSVPNADAD主2AD備文件管理Free-NAS2Workfile（文件重定向管理）分布式VMFS存儲卷集集群存儲網關SANLANEMC5500存儲網關SAN(old)LANEMC5300VMWareHA&vMotion門診樓主主機房住院樓備備份機房房(ex:VPLS,OTV)2層網絡絡交換換4xFC4xFCFujitsuvSphere5.1Cluster(EVC)主機房刀片服務器ESXiESXiESXiESXi備份機房機架服務器ESXiESXiESXiESXiESXiNASXX第一人人民醫醫院虛虛擬化化“雙雙活””數據據中心心架構構圖EMRHISPACS應用系系統資資源配配置應用類型應用系統應用系統名稱應用數量醫療業務HISHISAPP2HISDBLISLIS1EMREMR前置019EMR前置02EMR前置03EMR抗菌藥物EMRNIM－DATAEMRNIM－IISEMRZX-DATA（主數據庫）EMRZX-DataConvert（HIS與EMR接口）EMR合理用藥醫療系統病案管理9病案室靜脈配制成本核算體檢中心WHONETHQMS醫療質量管理農合傳輸醫保傳輸醫院管理HR考試系統2工資系統圖書館其他短信網關1食堂管理1WEB1Mysql1OAOA-IIS3OA-DATA通達OA安全管理SEP(Symantec)3WSUSVPNADAD主2AD備文件管理Free-NAS2Workfile（文件重定向管理）方案價價值業務連連續性性保障障穩定的的虛擬擬平臺臺～ESXi高效的的數據據備份份～VADP本地業業務連連續性性～vMotion/S.vMotion/vSphereHA/FT/HotADD關鍵業業務應應用SLA：性能能、可可擴展展性、、業務務連續續性、、應用用級HA、軟硬硬件支支持TCO：應用用軟件件、硬硬件、、服務務Agility：生產產業務務測試試應用級級災難難恢復復保障障主備機機房基基礎架架構資資源池池化跨數據據中心心運行行業務務“雙活活”中中心統統一運運營，，提供供應用用級高高可用用

本地高可用災難恢復數據保護X

可靠的平臺1234硬件資資源規規劃CPU總量從CPU的視角角，現有服務器器可以以提供物物理多多核CPU支持，而虛虛擬機機CPU分配最最小單單位為為核（CoresperServer-1）*服務器器數量量=總的核核數內存總總量從內存的視角角，服服務器器內存總總量的的計算公公式如如下：：(TotalSystemMemory*0.94)*服務器器數量量=總的內內存容容量其中：：0.94為VMkernel預留的的系統統內存存百分分比；；存儲性性能和和總量量從存儲容容量的視角角，存儲容容量需需要能能滿足足現有有每臺服服務器器實際容容量的的總合合、虛虛擬桌桌面存存儲和和未來來存儲儲增量量的需需求從存儲儲性能能的視視角，，需要要保證證滿足足業務務性能能要求求的IOPS同時的的經濟濟性，，可采采用配配置不不同類類型的的磁盤盤，其其中包包括少少量SSD硬盤盤和和高高速速15KSAS硬盤盤，，為為保保證證穩穩定定性性建建議議采采用用FCSAN架構構。?？傇鶬OPS=單位位磁磁盤盤平平均均IOPS*磁盤盤數數目目功能能性性IOPS=(((總原原生生IOPS××寫%))/(RAID懲罰罰))+(總原原生生IOPS××讀%)基礎礎架架構構軟軟件件規規劃劃“數數據據中中心心平平臺臺””目目標標為為云云基基礎礎架架構構，，重重點點在在幾幾個個方方面面：：虛擬擬化化平平臺臺、、資資源源池池的的構構建建，，這這里里所所指指資資源源池池，，包包括括了了““CPU池、、內內存存池池、、存存儲儲池池、、網網絡絡池池””，，資資源源池池是是最最基基本本的的底底層層架架構構，，向向上上提提供供業業務務系系統統所所需需要要的的計計算算資資源源。。運營營管管理理：：由由于于業業務務系系統統較較多多，，因因此此運運維維管管理理不不可可或或缺缺，，對對于于各各種種計計算算資資源源