1目錄 3 3 41.2.1業務背景分析 41.2.2業務痛點分析 6 81.3.1超融合架構概述 81.3.2先進性分析 9 1.3.4擴展性分析 1.3.5超融合架構優勢 2.2設計原則 2.3超融合架構總體設計 2.4超融合架構業務設計 2.4.1業務遷移分析 2.4.2業務資源分析 2.5.1物理架構圖 2.5.2計算資源規劃 2.5.3存儲資源規劃 2.5.4網絡資源規劃 2.5.5安全和備份規劃 22.6.1主要功能 2.6.2資源使用與管理 2.7超融合架構建設難點分析 2.7.1信息孤島治理 372.7.2超融合系統性能優化和節點管理 382.8超融合架構技術路線設計 2.9超融合架構主流產品選型 2.10超融合架構成本管理 2.10.1直接成本 462.10.1間接成本 472.10.2成本概算 472.11超融合產品預算清單 503OA.排隊叫號，蕊養點時間數據中心醫院業務物理服務器+網絡設備物理服務器+網絡+虛擬化軟件物理服務器+網絡+軟件(超融合架構)圖：醫院業務和數據中心進化關系4較多，對系統的擴展性和靈活性要求比較高，傳統的IT發展需求。例如PACS系統，每天有接近TB級別的使用量，對系統的實時性要足新業務的快速增長。如果使用超融合系統，平均一個42U機柜的超融合服務器可以整合原有三個42U機柜的服務器和存儲設備，可以極大的節約醫院機房5對于一個1000張床位的中等規模三甲醫院，年門診量多達100多萬人次，住院量4萬多人次，年急診量10萬人次以上。支撐的醫院信息系統數量會超過100存儲設備+物理機集中化算資源存儲資源池網絡設備存儲設備+部分物理機虛擬化6效率，緩解了IT建設面臨的諸多壓力。但是1、架構復雜，建設成本高2、存儲系統擴展性差，利用率低基于服務器虛擬化+集中存儲的系統架構，在擴展時，往往受到集中存儲的73、基礎擴展實施周期長服務器虛擬化+集中存儲的模式下，如果對基礎架構進行擴容，通常要考慮網絡8超融合基礎架構(Hyper-ConvergedInfrastructure,簡稱“HCI”)是指在網絡設備9中式存儲+網絡設備模式，這種豎井式的架構往往需要針對不同的醫療應用系統比較項傳統架構超融合架構備注95%業務場景存儲架構萬兆+分布式受限控制器根據節點數量線性擴展節點數量少性能會差數據保護副本策略分布式，自恢復能力強至少3節點架構限制，縱向擴展靈活性安裝復雜，通常需要數天安裝部署數小時內上線管理方式軟硬件分離管理，多個管理系統統一使用云管理平臺管理平臺空間和能耗以上，能耗降低30%以上運營維護成本高，專人維護設備、運維人員減少，成本降低60%以上這些增加的設備只能滿足一定數量級的數據需求，并不能提高系統性能，當維護人員配置不當時，會造成系統性能明顯下降。新增設備安裝部署工作量大，超融合無須停機便可無縫地添加其它超融合節點，從而線性地提高系統性能和數據存儲，動態群集的方法使得計算和存儲能夠每次擴展一個節點，因此無須過度部署基礎設施，使系統擴展不存在任何不確定性。目資源虛擬化、統一管理自動部署和運維存儲設備+部分物理機物理設備計算網絡計算網絡存儲2、VDI(虛擬桌面)。在虛擬桌面(VDI)應用方面，由于各種應用部署在單一的共享資源池里，供可能。而且采用SSD加速的分布式存儲集群可以保障足夠的IOPS應對VDI3、備份恢復4、開發測試私有云綜合以上需求分析，結合目前醫療行業數據中心的演進方法論及最佳實踐，數據中心第二期建設，在管理上，需要實現高度自動化的業務部署和運維。通過超融合系統的建設，最終可以實現全軟件定義的數據中心。有效整合服務器、存儲和網絡等資源，最大效率的利用硬件設備，滿足新的醫療信息系統各項業務的性能需要。同時還可以對數據中心硬件設備進行有效管理和監控，降低運維和管理成本。2.2設計原則在方案設計中我們將遵循以下總體原則：1、以醫院業務需求為導向超融合架構最終還是要為醫療業務服務的，因此在架構設計上一定要以醫療業務的需求為導向，充分考慮非功能需求，例如系統的重要程度、安全要求、業務連續性等。2、遵循醫療行業標準醫院大部分業務系統都是面向社會和公眾的，在醫院基礎架構建設時，應符合國際、國家、醫療衛生行業標準、規范和醫院自身的發展規劃。3、提高資源利用率4、系統擴展性5、安全可用性在管理層，大多數商業的超融合產品都會提供一套通過簡單、方便的管理界醫療行業超融合架構解決方案SAN存儲網絡縱向擴展橫向擴展資源池建議淘汰的設備：服役超過5年以上的服務器，不建議繼續使用，可以進行影響。其次，可以選擇部分性能比較好，未過保修期(通常服務器保修年限為三年)且具有整合價值的服務器，然后部署超融合系統，加入到超融合系統群集當網絡等)轉換成可動態調整的虛擬資源，供虛擬機使用，提供醫院業務系統分析主要是對現有醫院業務系統進行梳理，對醫院的業務系統3、原有業務系統運行在虛擬機上，且虛擬機軟件的類別、版本和預期采購4、原有業務系統運行在虛擬機上，且虛擬機軟件的類別、版本和預期采購醫院遷移的操作系統(VMware/K內存網絡萬兆三級PACS應用系統萬兆三級萬兆三級其他…)的資源。每個節點通常為1-2顆CPU+可選容量的內存(CPU核心數量和內存容群集的節點規模數量的，但是最佳實踐是一般單個群集不建議超過64個節點，最為常見，所以在配置物理容量時，需要將實際數據融量至少乘以3倍，而且大醫療行業超融合架構解決方案AF(利舊)關(利舊)基于超融合架構的數據中心，在網絡上采用扁平化二層網絡架構(核心層、超融合架構物理機一般為機架服務器。同時融合計算和存儲資源，提供虛擬化資源。每臺服務器配置1塊2端口的10GE網卡。通過萬兆接入交換機和核心交化技術組建計算資源池，為業務系統的虛擬機提供不同的服務質量和能力。以計算資源的規劃需要根據歷史業務對資源的需求推導出需要新采購的超融遷移場景服務器數量規劃.1從計算服務器CPU維度進行估算量≤3,那么至少配置3臺。Xeon(R)CPUE5420@2.50GHx=40*(118*30%/(1-30%))=202銷為10%。數量為3臺。.2從計算服務器內存維度進行估算用率/(1-內存冗余度)假定原服務器的內存大小為8G,內存使用率為20%,共40臺。虛擬化后的目標內存冗余度為40%x=40*(8*20%/(1-40%))=106.7GB總vCPU數=預計部署的每臺VM虛擬機的vCPU數量的總和1、根據計算能力總需求估算數)*90%]*(1+服務器冗余率)}擬定選擇的超融合服務器為2顆12核心處理器2線程處理器。那么:物理服務器數量：需要5臺.2根據內存資源需求維度估算256GB內存(至少100GB以上)。物理服務器數量=roundup[(總內存/(單服務器內存容量-100GB)*(1+服務器冗余率)]=roundup[(360GB/(256GB-100GB)*(物理服務器數量：需要3臺部的計算資源總量。為了減小不必要要的服務器數量，單盤盡量選擇1.2TB或2、分布式存儲架構以可以提供傳統集中式存儲的能力，包括塊存儲、文2、是否需要超融合存儲系統提供快照、克隆、壓縮和重復數據刪除等傳=k總的硬盤數量為53塊硬盤，每塊盤容量至少為1200GB。1、存儲總容量需求類型i系統盤容量=系統盤空間×VM數量；系統盤總容量=∑類型i系統盤容量類型i數據盤容量=數據盤空間×VM數量；2、根據存儲總需求估算總的硬盤數量=roundup[(系統盤總容量+數據盤總容量)*副本數k/單盤容量z/磁盤容量利用率q]z=1200GB,磁盤空間利用率q=0.95,副本數k=3.系統盤總容量=30GB*100=30000GB數據盤總容量=50GB*100=50000GB總的硬盤數量=roundup[(30TB+50TB)*3/1.2TB/0.95]=roundup[80tb*3/1.2T組網策略網絡拓撲萬兆光口：至少1個千兆電口：至少2個醫療行業超融合架構解決方案物理機物理機物理機超融合物理節點(計算+存儲資源池)干兆電口網絡1、生產網絡(原有生產網絡，同時也是客戶機和虛擬化服務器之間的網絡通訊)2、數據交換網(X86物理服務器之間的內部通訊網絡)3、管理網絡(管理X86物理服務器節點)可采用雙鏈路千兆以太網絡，主要用于節點管理。建議單獨配置1塊千兆網首先，在物理安全上，建議將超融合節點分別部署到3個不同的機柜中，每份到外部存儲中，同時使用超融合自帶的備份管理系統進行每天甚至每12小時合自帶的備份管理系統進行每2小時甚至每小時的備份，數據直接保留在存儲上在一些最佳實踐中，醫院信息中心已經從一個成本中可以利用超融合廠商的工具與現有云管進行集成或云管理平臺要求能夠屏蔽虛擬化平臺異構性。因為原有數據中心的虛擬化系,降低數據中心運維成本。圖云計算管理平臺功能架構圖模式一：部門具備一定的信息化能力(如：醫院信息中心及分院信息管理部門等)。一次性申請批量資源，由云管理平臺管理部門經過審批分析后，批準并模式二：部門不具備信息化能力(如：醫院骨科、眼科等業務科室),如果2.7超融合架構建設難點分析煙囪式IT架構的問題逐漸暴露出來，如分散式管理復雜、機房設備多、利用率通常為1-2顆，單個虛擬機的性能最大只能達到單個節點的70%(超融合系統本身和分布式存儲要占用30%的計算性能),而且不能像超算那樣，利用所有節點,可以考慮單獨部署在4路或8路的物理服務器上，不要部署在超融合系統中。超而且超融合相關的管理系統功能也很豐富，各個廠商華為FusionCube超融合一體機使用華為自家服務器和基于深度定制的ceph分布式和存儲軟件(華為FusionStorage)。H3CUIS-Cell超融合一體機同樣采融合產品服務器則是采用第三方硬件服務器產品，分布式存儲系統是基于GlusterFS定制的(深信服aSAN)。這種技術路線的解決方案經過多年的發展，已經相對成熟和穩定了，而且也在對超融合產品進行選型供之前，可以先了解下Gartner2018年11月的ABILITYTOEXECUTENICHEPLAYERSABILITYTOEXECUTECOMPLETENESSOFVISIONAsoHPE在2017年收購了SimpliVity,推出超融合一體機，直接進入領導者。引擎以及FusionCubeCenter、FusionCubeBuilder等管理軟等產品收購)。存儲虛擬化(基于GlusterFS)和超融合一體機。其他的主流廠商還有：Maxta、思科、浪潮、曙光、大道運行、達沃時代和年進入中國市場，推出自有產品NutanixNX超融合一體機產品，2016年和聯想SimpliVity成立于2009年，2013年推出第一款超融合一體機產品，2017年1月被HPE收購，12月進入中國市場。最主要的優勢是具備全球領先的重復數據刪除和數據壓縮技術，可以做到1:10華為FusionCube超融合基礎設施是華為公司IT產品線的旗艦產品。FusionCube在存儲層使用的是基于深度定制后的ceph,華為稱之為的節點，每次擴充是以1節點單元為單位擴充，最大群集規模則是256個服務器節點，虛擬化同時支持自家FusionSphere、VMwarevSphere和K分布式存儲(基于ceph),支持快照、克隆、數據精簡、糾刪碼、數據分層、面向多租戶的安全隔離。H3CUIS-Cell是典型的openst合操作系統。包括aSV(服務器虛擬化)、aNET(網絡虛擬化)和aSAN(存儲虛1、超融合一體機產品技術路線大部分超融合一體機產品為2U高的定制服務器，CPU數量為1-4顆，內存2、超融合軟件產品+通用設備技術路線現系統升級。超融合軟件產品的組件通常為3個，包括服務器虛擬化、網絡虛擬,也是各大超融合廠商超融合技術的主要區別，成本差異也比較大。否則無法擴容)整列卡：支持JBOD模式(透傳模式)產品類型備注根據CPU主頻、內存、硬盤大小和網卡性能數量等進行選擇4節點2U中端配置，包含超融合軟件標準版在內約為60~80萬左右配置，并考慮一般按照功能分為標準版、企業版和高級企業版等等標準版通常限制節點數量、縮、去重、副本數量和容災等功能包含在硬件中軟件版本建議選擇企業版以上，否則以后節點擴容會有限制。存儲用不到的功能可以不選系統實施中，但是部分廠提前和廠商溝商咨詢、設計和實施會收取一定費用必要的費用運維費用7*24在線支持通常為1-3年服務盡量選擇3年以上運維，剛開始部署超融合系統，初期問題會比較多2、超融合軟件產品+通用設備技術路線產品類型備注根據CPU主頻、內存、硬盤大小4節點2