與眾多的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)一樣，醫(yī)療機(jī)構(gòu)中的信息化系統(tǒng)同樣面臨著網(wǎng)絡(luò)設(shè)備成本高、利用率低，安全風(fēng)險(xiǎn)大，傳輸瓶頸等問題，并且這些問題也在長期困擾著信息化工作者，遲遲得不到有效解決。但是，伴隨著層出不窮的新技術(shù)，為信息化解決以上老問題，并向更高層次的發(fā)展提供了可能性。面對醫(yī)院數(shù)據(jù)中心運(yùn)維過程中的維護(hù)復(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)高、實(shí)施調(diào)試周期長等難題，南京市口腔醫(yī)院信息中心主任周治宇分享了以超融合基礎(chǔ)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)醫(yī)院管理、效率全面提升的經(jīng)驗(yàn)。
  南京市口腔醫(yī)院信息中心主任周治宇

  傳統(tǒng)架構(gòu)已力不從心

  周治宇以自身醫(yī)院為例，介紹了傳統(tǒng)架構(gòu)的幾個(gè)發(fā)展階段：

  第一、單機(jī)階段。該架構(gòu)由于設(shè)備簡單，成本優(yōu)勢明顯，而且部署維護(hù)簡單，但由于設(shè)備缺少必要的備份，維護(hù)過程會導(dǎo)致系統(tǒng)服務(wù)中斷，對于醫(yī)院的日常業(yè)務(wù)開展會造成非常大的影響。

  第二、雙機(jī)熱備份階段。雙擊熱備份，相比于單機(jī)架構(gòu)，增加了一臺備用的服務(wù)器，可以把維護(hù)的影響降至最低，但同時(shí)也導(dǎo)致服務(wù)器的利用率低下，造成設(shè)備資源的浪費(fèi)。

  第三、區(qū)域存儲網(wǎng)絡(luò)SAN階段。以儲存式共享為基礎(chǔ)，通過網(wǎng)絡(luò)連接各重要設(shè)備，雖然可以有效利用存儲設(shè)備，但由于主要設(shè)備進(jìn)行了熱備份，利用率低的問題仍然存在，更直接的結(jié)果是導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度增加。并且由于引入了光纖交換機(jī)，維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)隨之增加。

  第四、比較大規(guī)模的SAN.到此階段，實(shí)施、管理、維護(hù)、升級等工作已經(jīng)變得極為復(fù)雜，難以進(jìn)行。

  第五、融合架構(gòu)。**商以軟硬件集成的方式提**品服務(wù)，使得系統(tǒng)的維護(hù)難度降低，穩(wěn)定性增加，調(diào)試簡單，實(shí)施非常使得。但由于集成度高，設(shè)備成本過于高昂。

  在傳統(tǒng)架構(gòu)下發(fā)展，只能導(dǎo)致硬件設(shè)備越來越多，系統(tǒng)越來越復(fù)雜，維護(hù)越來越難，而且不斷地采購硬件，成本壓力更會讓醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)難以招架。在虛擬技術(shù)引入后，雖然解決了計(jì)算層面的問題，但存儲層面仍無法解決，三層架構(gòu)依然有性能和可靠度的缺陷，統(tǒng)一存儲、存儲**并非好的解決方案，周治宇也說道。

  超融合架構(gòu)的三大應(yīng)用成果實(shí)例

  對于超融合，周治宇做出了以下定義：“在虛擬化環(huán)境的前提下，存儲與計(jì)算節(jié)點(diǎn)相對有機(jī)融合在一個(gè)硬件設(shè)備當(dāng)中”.簡單來說“超融合的基礎(chǔ)架構(gòu)就是計(jì)算和儲存，從多個(gè)物理設(shè)備變成一個(gè)物理設(shè)備，像儲存計(jì)算機(jī)，這個(gè)時(shí)候需要軟件，軟件定義儲存”.

  超融合架構(gòu)在空間占用、擴(kuò)展性、數(shù)據(jù)吞吐量、管理以及容災(zāi)方面都有很大的優(yōu)勢，但也有明顯的缺點(diǎn)，單點(diǎn)縱向性能提升困難，很難在如此小的空間上，再擴(kuò)展更多的CPU.

  未來超融合架構(gòu)將是數(shù)據(jù)中心發(fā)展的必然趨勢，但在使用上也需要具備一定的前提條件：

  第一、X86平臺。整個(gè)超融合架構(gòu)是建立在標(biāo)準(zhǔn)的X86平臺之上，所以需要業(yè)務(wù)系統(tǒng)支持X86平臺。

  第二、萬兆以太網(wǎng)。由于超融合架構(gòu)節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)吞吐量非常大，需要萬兆以太網(wǎng)來支撐系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，否則網(wǎng)絡(luò)造成的“瓶頸”會使超融合架構(gòu)的作用很難發(fā)揮出來。

  第三、虛擬化應(yīng)用。各個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用，要以虛擬機(jī)的形式來出現(xiàn)，如果直接裝在物理機(jī)上面仍然無法使用超融合架構(gòu)。

  超融合架構(gòu)縱有諸多優(yōu)點(diǎn)，但如果不能為醫(yī)療信息化所用，脫離開醫(yī)院的業(yè)務(wù)需求，也是沒有價(jià)值的。周治宇特別介紹了南京市口腔醫(yī)院在超融合架構(gòu)使用上的應(yīng)用成果：

  首先，超融合架構(gòu)**商的選擇。醫(yī)院的數(shù)據(jù)中心與純粹的互聯(lián)網(wǎng)公司有著明顯區(qū)別，醫(yī)院業(yè)務(wù)規(guī)模5-10年內(nèi)相對固定，不會出現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)的激增或萎縮；同時(shí)業(yè)務(wù)終端數(shù)量有限，并發(fā)訪問量處于平穩(wěn)及可控的狀態(tài)；另外信息化系統(tǒng)中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)規(guī)模不大，通常只需要在高速儲存集群中保留住院病人15-30天的數(shù)據(jù)。根據(jù)以上醫(yī)院的實(shí)際業(yè)務(wù)需求，可以在**商的兼容性列表可以查詢到合適的服務(wù)，通過相應(yīng)的版本，不僅可以確認(rèn)CPU等硬件要求，也可以按照兼容性列表找到合乎要求的硬件設(shè)備商。

  其次，核心用途。第一、服務(wù)器虛擬化，目前南京市口腔醫(yī)院包括HIS在內(nèi)的所有服務(wù)器，都是在超融合架構(gòu)下，以虛擬機(jī)的形式運(yùn)行，極大提升硬件利用率、降低運(yùn)維成本。第二、虛擬桌面VDI.由于醫(yī)院的業(yè)務(wù)規(guī)模固定，對于終端設(shè)備的性能要求趨于一致，并且所需的軟件雷同，院內(nèi)數(shù)百個(gè)桌面終端、醫(yī)生工作站實(shí)際上不論在硬件配置還是在功能用戶上都大同小異，只有IP、打印機(jī)設(shè)置稍有不同，非常適合虛擬化，基于超融合架構(gòu)，以模板的形式可以批量生成虛擬化桌面，不僅節(jié)約硬件成本、有效利用各種資源及空間，還提高了穩(wěn)定性、安全性，更加方便日常部署和維護(hù)工作。除此之外，超融合架構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)全部都是萬兆以太網(wǎng)連接，已經(jīng)不存在儲存FC交換機(jī)、硬盤儲存等瓶頸。

  最后，擴(kuò)展性及管理。超融合設(shè)備管理非常方便，不需要裝各種各樣的管理軟件。

  實(shí)例需求與規(guī)劃設(shè)計(jì)

  南京市口腔醫(yī)院在建的綜合面積20000平方米，包括共計(jì)6層的日常門診區(qū)，共計(jì)4層的病房區(qū)，共計(jì)3層樓的辦公區(qū)。其中為機(jī)房準(zhǔn)備了60平方米的空間，建成后，新舊樓兩個(gè)機(jī)房將可以做到雙模、備份。

  新大樓智能化系統(tǒng)建設(shè)具體包含三方面內(nèi)容：

  1、技術(shù)、設(shè)備、軟件要符合發(fā)展趨勢，避免購買將要落后的產(chǎn)品或服務(wù)。信息基礎(chǔ)架構(gòu)建設(shè)目標(biāo)是符合未來五年信息技術(shù)發(fā)展趨勢，網(wǎng)絡(luò)要求安全性好，管理便捷；高速計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)千兆或萬兆到桌面，普通網(wǎng)絡(luò)萬兆、業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)四萬兆上行，核心網(wǎng)絡(luò)帶寬十萬兆以上；

  2、在設(shè)計(jì)上，全面考慮容災(zāi)。數(shù)據(jù)中心新舊兩個(gè)樓的雙機(jī)房要求同時(shí)在線且互為災(zāi)備，要求在任意一個(gè)機(jī)房的所有設(shè)備全部停機(jī)情況下，全院范圍內(nèi)所有信息網(wǎng)絡(luò)不中斷，所有信息系統(tǒng)不停機(jī)，所有信息終端能正常工作；

  3、醫(yī)院全部核心與普通業(yè)務(wù)均采用混合云架構(gòu)，數(shù)據(jù)中心設(shè)備要滿足管理便捷、擴(kuò)展性好、冗余性好、靈活性強(qiáng)、節(jié)省空間等要求；要建成“小，但是很強(qiáng)大”的醫(yī)院信息數(shù)據(jù)中心。