医疗虚拟化数据中心解决方案【完整版】.doc

医疗虚拟化数据中心解决方案医疗虚拟化数据中心解决方案 目目 录录 一、分析需求一、分析需求.3 二、解决方案二、解决方案.4 解决方案.5 1.方案拓扑图5 2.方案详细配置.5 3.虚拟化解决方案.5 4.网络解决方案描述.7 4.方案总结.8 4.1 虚拟化方案优势8 4.2 网络架构优势.9 三、三、VOLTAIREVOLTAIRE 竞争优势竞争优势11 1.与其他厂商对比 .12 2.VOLTAIRE公司及 VANTAGE 6024 交换机竞 争优势分析.13 一、一、分析需求分析需求 1. 用户需求用户需求 近年来医疗卫生信息化在全球范围内发展迅速。无论是医院还是公共卫生 机构为提高服务质量和运营效率，都在不断加强业务支持系统的建设。目前医 院已逐渐形成了以医院信息管理系统（HIS）、电子病历（EMR）、实验室信息 管理系统（LIS）、医学影像系统（PACS）以及放射信息管理系统（RIS）为主 要应用的综合性信息系统。随着医疗数据规模呈几何级数增长，为了支撑医院 关键业务 7*24 小时的不间断运行和有效存储和利用相关数据，迫切需要建立医 疗数据中心进行有效管理,虚拟化数据中心正是用户所需要的解决方案， 要建 立先进的虚拟化数据中心就需要一个稳定、高效的网络，以便为医院的业务提 供支撑,同时满足对医疗数据进行研究的需要。 2.2. 方案分析方案分析 XX 医院正在计划实施服务器整合项目，整合后的应用大约有 X 个左右， 其中有 Y 个左右的数据库类应用，以及 Z 个左右的 Windows/Linux 应用。 如果按照传统的应用部署方式，一个应用一台服务器的话，需要部署 X 台服务器，如此数量的服务器，将会造成如下的众多问题： 成本高 硬件成本较高。 运营和维护成本高，包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷 气空调和人力成本等。 可用性 可用性低， 因为每个服务器都是单机， 如果都配置为双机模式成 本更高。 系统维护和升级或者扩容时候需要停机进行，造成应用中断。 缺乏可管理性 数量太多难以管理，新服务器和应用的部署时间长，大大降低服务 器重建和应用加载时间。 硬件维护需要数天/周的变更管理准备和数小时的维护窗口。 兼容性差 系统和应用迁移到新的硬件需要和旧系统兼容的系统。 为了更好的解决上述传统单一物理服务器部署应用方式所造成的弊端，我们 建议客户可以建设一个虚拟化数据中心，该方案将极大的提供服务器整合的效 率，大幅度简化了服务器集群管理的复杂性，提高了整体系统的可用性，同时 还明显的减少了投资成本，具有很好的技术领先性和性价比，虚拟化技术由于 采用了将传统服务器应用程序环境封装成可移动的档案文件的技术，很容易实 现业务的连续不间断运行，针对应用和访问量灵活部署，降低系统总成本,同时 配合使用 Voltaire 万兆网络解决方案，能够为数据中心提供高性能、低延迟、 无阻塞、易扩展到网络平台，非常适用于医院快速发展的应用领域。 二、解决方案二、解决方案 根据用户的需求情况，对于 Windows/Lunix 平台上的 X 个应用，建议配 置 10 台 XX 公司最新的基于 Intel Xen 四核 CPU 技术的 XX 服务器，每 台服务器配置为八颗 CPU，20G 内存，1 片万兆网络适配卡，同时每台 服务器上都安装配置 VMware 第四代虚拟架构套件-vSphere 企业版软件， 用于在单个物理服务器实体上，利用服务器强大的处理能力，生成多个 虚拟服务器，而每一个虚拟服务器，从功能、性能和操作方式上，等同 于传统的 单台物理服务器，在每个虚拟服务器上，再安装配置 Windows 或 Linux 操作系统，进而再安装应用软件，在虚拟化的基础上我们可以将医院相 关应用都运行在虚拟的数据中心上，这样以前的每个物理服务器就变身 成为 VMware VSphere 4.0 服务器上的虚拟机，从而大大提高资源利用率， 降低成本，增强了系统和应用的可用性，提高系统的灵活性和快速响应， 完美的实现了服务器虚拟架构的整合。 解决方案解决方案 1.方案拓扑图方案拓扑图及优势及优势 1、使用虚拟化方案，相比传统数据中心减少 2853的硬件成本，减少 7279的运作成本，减少 2964的综合成本。降低 70-80%运营成本， 包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本。 2、先进的网络管理，Voltaire 独一无二的网络管理软件 UFM，可实现对整个网 络的智能化管理，并可以针对 VMware 软件实现网络自动配置功能，能够大大 减少管理员对网络配置工作，大幅度提高管理效率 。 3、Voltaire Vantage 6024 交换机具有无以伦比的性能优势，全线速、无阻塞的 交换架构，端口到端口延迟仅 700 纳秒，其他竞争友商同级别产品延迟都高达 10 微妙以上。Vantage 6024 的延迟只是竞争友商产品的几十分之一。性能全面 超越其它同级别产品。 2.2.方案详细配置方案详细配置 产品名称产品名称产品描述产品描述配置数量配置数量备注备注 XXX 服务器8 颗 CPU,20G 内存 10物理基础设备 VSphere 4.0虚拟化软件套件 80 个 Licence 用于虚拟化平台搭建 网络适配卡万兆网络适配卡（双口）10用于主机网络通讯 磁盘阵列8TB 以上存储容量1用于数据存储 Voltaire Vantage 6024 Voltaire Vantage 6024 交换机 2 网络数据交换 3.3.虚拟化解决方案虚拟化解决方案 ESX Server 4.0 是 VMware 虚拟架构套件 vSphere 的基础组成部分，是动 态、自我优化的 IT 基础结构的基础。 VMware ESX Server 是一个强健、 经过生产验证的虚拟层，它直接安装在物理服务器的裸机上，将物 理服务器上的处理器、内存、存储器和网络资源抽象到多个虚拟机中。 通过跨大量虚拟机共享硬件资源提高了硬件利用率并大大降低了资金和 运营成本。 通过高级资源管理、高可用性和安全功能提高了服务级别 - 对于资源密集型的应用程序也不例外。 在具体实现中，为了实现数据的集中存储、集中备份以及充分利用 VMware 虚拟架构中虚拟机可动态在线从一台物理服务器迁移到另一台 物理服务器上的特性等，配置一套 ISCSI 磁盘阵列产品，同时配置 Voltaire Vantage 6024 万兆核心交换机，组建高性能、低延迟、无阻塞、 易扩展到网络平台，为虚拟化的数据中心提供一套最优化的网络架构。 由 VMware 虚拟架构套件生产出来的虚拟机的封装文件都存放在 IP- SAN 存储阵列上。通过共享的 SAN 存储架构， 可以最大化的发挥虚拟 架构的优势，通过 Voltaire 高性能 、低延迟、无阻塞的网络平台进行在 线地迁移正在运行的虚拟机（VMware VMotion），进行动态的资源管 理（VMware DRS）， 和集中的基于虚拟机快照技术的 Lan Free 的整合 备份 （VMware VCB）等，而且为以后的容灾提供扩展性和打下基础。 为了集中管理和监控虚拟机、实现自动化以及简化资源调配，建议单独 配置一套服务器安装 Window 系统，用于安装 vSphere 套件中的 Virtual Center 软件，对物理服务器及其上的虚拟服务器进行统一的管理。 4.4.网络解决方案描述网络解决方案描述 方案采用了业界最低延迟的 Voltaire Vantage 6024 高性能 10Gbps 核心网 络交换机作为网格骨干交换设备，Voltaire Vantage 6024 采用模块化设计， 提供 24 端口的 10Gbps 速率全线速无阻塞交换连接能力，冗余的电源模块，冗 余风扇散热模块，大大提高了网络的可靠性；方案中每一个计算节点集成了 PCI-E 总线速率的网络适配器，借助高带宽的 PCI-E 总线，节点间通讯的性能 可以得到大幅的提升。 此方案是一个高效率、高可用的通讯互联方案，采用 Voltaire 独特的网络 解决方案。两台 Voltaire Vantage 6024 核心交换机搭建起冗余链路，通过冗 余设计，可以组成高可用的交换网络。两台 Voltaire Vantage 6024，实现核 心网络冗余，可以实现对业务的不停机高可用的业务支持。配置在服务器机箱 内部的万兆网络适配卡与交换机互联实现了相互之间通讯。使业务延迟达到最 低，保证在患者增多，业务量快速增加的情况下保证及时快速的系统响应。借 助 Voltaire 独特的路由算法实现了可扩展、高性能、高可用的集群网络 。这 样的设计大大的降低了系统建设中服务器位置部署的复杂程度，同时也大幅降 低了投资的成本。 Voltaire 医疗解决方案通过 Voltaire 的先进的连接方式，我们可以实现 无缝扩展，在不影响应用的前提下进行网络扩展，只需将设备接入网络即可实 现。这不仅满足现有需求，而且可以满足项目后期扩展的需求，极大的简化了 设计方案，为客户节约了大量成本，同时也保证了性能的最优化和可靠性。使 得 Voltaire 医疗解决方案成为性价比最高的解决方案。 网络管理通过 Voltaire Unified Fabric Manager (UFM) 集中化的管理网 络设备，使得大型网络中设备管理更为便捷。透明化、系统化的网络管理配合 强大的监控和资源优化能力，提升了网络整体性能。从而为虚拟化数据中心提 供性能强大的网络平台和通信带宽，使虚拟化得以很好的部署及应用。UFM 软 件可以自动识别网络拓扑和应用通讯需求，可以自动优化逻辑资源。UFM 可以 自动感知虚拟机，并自动进行配置，大大减少了管理维护的操作。针对医疗解 决方案，UFM 能够确保 10Gbps 的连接能够得到充分的利用。UFM 能够自动优化 和平衡每台交换机上的通讯。利用 Voltaire UFM 特有的先进路由算法，可以 动态优化通讯路由，使通讯达到最优化，实现最小延迟的大规模交换网络。 4.4.方案总结方案总结 4.14.1 虚拟化方案优势虚拟化方案优势 大大降低 TCO 通过服务器整合，控制和减少物理服务器的数量，明显提高每个物 理服务器及其 CPU 的资源利用率， 从而降低硬件成本。 降低运营和维护成本， 包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量， 冷气空调和人力成本等。 提高运营效率 加快新服务器和应用的部署，大大降低服务器重建和应用加载时间。 主动地提前规划资源增长，这样对客户和应用的需求响应快速，不 需要象以前那样，需要长时间的采购流程，然后进行尝试。 不需要象以前那样，硬件维护需要数天/周的变更管理准备和 1 - 3 小时维护窗口，现在可以进行快速的硬件维护和升级。 提高服务水平 帮助您的企业建立业务和 IT 资源之间的关系，使 IT 和业务优先级 对应。 将所有服务器作为大的资源统一进行管理，并按需进行资源调配。 旧硬件和操作系统的投资保护 不再担心旧系统的兼容性，维护和升级等一系列问题。 为将来的集中网络存储提供可能对于由于成本或者其他原因没有接入到 存储网络（SAN, iSCSi 和 NAS）的服务器，整合后物理服务器数量减少， 可以考虑接入到存储网络, 这样充分利用网络存储的优势，将这些分散 的数据集中管理备份，为这些服务器和应用的以后的容灾打下基础。同 时，通过虚拟机的特有功能和网络存储的有效结合， 提高了这些应用的 可用性，移动性和灵活性。 4.24.2 网络架构优势网络架构优势 高性能高性能 Voltaire 医疗虚拟化解决方案均采用了高效通讯设计，借助 Voltaire Vantage 6024 内部严谨设计的交换结构，每一个连接到 Voltaire Vantage 6024 交换机上的节点与另外一个节点之间的通讯路由都是最优选择，先进的 QoS 服务，确保了通讯的最高性能和效率。 Voltaire Vantage 6024 为全线速、无阻塞、高带宽设计，端口延迟小 于 700 纳秒，为用户提供了快速高效的通讯通道。 可靠性可靠性 方案中所涉及的设备均采用了冗余零部件设计，交换机具备冗余电源和 冗余散热系统，大大提高了系统运行的可靠性；如果用户需要更高的可靠性还 可以通过构建冗余路径的网络来实现； 扩展性扩展性 Voltaire 医疗解决方案具有良好的扩展性。这不仅满足现有需求，而且 完全可以满足医院后期扩展的需求，可以对系统进行无缝的扩展，避免了后期 扩展项目的二次设计，极大的简化了设计方案，为客户节约了大量成本，同时 也保证了性能的最优化。使得 Voltaire 网络解决方案成为性价比最高的解决方 案。 便捷的管理便捷的管理 Voltaire Vantage 6024 系列交换机提供了以太网接口，支持串口终端 管理，支持 Telnet 远程终端管理，同时提供了强大的网络管理软件 UFM，Voltaire UFM 集成了实时的监控、网络阻塞管理、路由自动优化、自动 感知并优化 VMWare 虚拟化环境等众多功能，同时还可以支持第三方的网络交换 机! UFM 可以管理复杂庞大的网络，能够简化管理，自动优化资源性能。实现 了对庞大网络的便捷管理。 风扇散热系统 管理端口 冗余电源模块 三三VoltaireVoltaire 竞争优势竞争优势 1 1、与其他厂商对比、与其他厂商对比 产品 Voltaire Vantage 6024 其它友商产品 端到端延迟700 纳秒大于 10 微秒 绿色低功耗每端口仅 4.8W均大于 5W 统一网络智能管 理软件 支持，UFM 软件可以对整个网 络进行智能优化和监控。 只是简单的数据汇总，无法 做到全面的智能管理 完美支持虚拟化 及虚拟化智能配 置 完全支持 部分支持虚拟化，但不能实 现智能配置 2 2、VoltaireVoltaire 公司及公司及 VantageVantage 60246024 交换机竞争优势分析交换机竞争优势分析 Voltaire 公司是全球网格骨干解决方案的领导者，致力于为下一代数据中 心网络化计算提供最为全面的解决方案。Voltaire 公司的产品涵盖了从服务器 到网络交换到存储互联的各个领域，凭借先进的架构设计以及严谨的质量控制， Voltaire 公司的软硬件产品在全球用户市场获得了广泛的好评，通过 IBM、HP、SGI、NEC、SUN 等合作伙伴建立了 OEM 合作关系，Voltaire 公司的产 品以及解决方案正在被部署在各行各业。 作为业界延迟最低的 10GbE 交换机，Voltaire Vantage 6024 为虚拟化网 络提供了水平空前的性能和扩展性。Vantage 6024 交换机能使高性能应用运行 在分布式的服务器、存储和网络资源上，Vantage 6024 单个机箱中的 24 个节 点精心设计并提供了每端口 10Gb/s 带宽，多台 Vantage 6024 或者与 Voltaire 其他产品配合，我们可以搭建更大规模的集群运算系统，可配置的节点数量范 围从十几个到几千个，内部无阻塞的交换设计最大限度的为集群运算系统提供 了可靠高效的通讯环境。 VoltaireVoltaire 公司竞争优势分析公司竞争优势分析 因为专注所以专业因为专注所以专业 因为专业所以领先因为专业所以领先 Voltaire 公司成立于 1997 年，至今已有 10 年历史；作为 InfiniBand 技 术的倡导与推广者，Voltaire 公司一直致力于将最先进的技术带给全球用户。 从始至今，Voltaire 见证了 InfiniBand 技术的整个发展历程，当年的初创公 司业已成为如今在纳斯达克挂牌的上市公司（NSDQ：VOLT），Voltaire 公司所 有的研发与经营工作都是围绕着技术的不断创新展开，在技术研发、技术合作、 市场推广等诸多方面一直走在阵营的最前沿。在众多的技术与市场分析评测中， Voltaire 的产品以及 Voltaire 公司颇受青睐，近日又获欧洲以及以色列发展 最快企业等诸多殊荣。 Voltaire 的产品正在全球的能源、交通、生命科学、制造、金融、教育、 科研、军工、媒体、数据中心等众多领域提供高效的互联通讯服务。 依托多年 Infiniband 技术设计经验，把低延迟、高性能的优势带入万兆以 太网市场。最新研发产品 Vantage 8500、Vantage 6024 能够成为用户组建下一 代数据中心和云计算的理想选择。 广泛的全球合作伙伴广泛的全球合作伙伴 Voltaire 公司积极构建全球的合作伙伴体系，在技术领域，Voltaire 公 司与 Intel、Microsoft、ANSYS、Oracle 等全球领先企业建立了紧密的合 作关系；同时；凭借领先的技术与可靠的产品，Voltaire 的产品通过了严 格的 OEM 产品测试，与 IBM、HP、SUN、NEC、SGI 建立了紧密的 OEM 合作关 系。 VoltaireVoltaire 的技术团队的技术团队 Voltaire 公司 60%的员工是技术人员，技术团队每一个人都有着丰富经 验，以他们无穷的智慧推动着 Voltaire 不断向前迈进，无论在何时都保持 Voltaire 产品的独特性和领先的地位。 VoltaireVantageVoltaireVantage 60246024 竞争优势分析竞争优势分析 产品设计产品设计 Voltaire Vantage 6024 继承了 Voltaire 在全球占有率最高的 InfiniBand 交换机的设计理念，充分考虑到系统的高性能、低延迟、高可靠与 用户使用的便捷等因素；Voltaire Vantage 6024 用于散热的冷媒从前至后， 这样的设计非常利于系统的散热；另外，由于端口均位于机箱前部，系统线缆 布线则相对简单，大大降低系统布线以及线缆维护的难度。使得交换机线缆布 线更加合理和整洁，提高了系统部署的效率，确保了系统散热的能力，同时也 为系统故障诊断提供了便利的工作环境。 内部通讯延迟内部通讯延迟 通讯延迟在很大程度上会影响到整个网络系统的通讯效率，更低的延迟会使 得系统获得更高的通讯效率。Voltaire Vantage 6024 交换机单一芯片端口间 的通讯延迟小于 700ns（纳秒）； 竞争友商的交换机单一芯片端口间通讯延迟接近 20us. 内部交换芯片内部交换芯片 Voltaire Vantage 6024 采用了 Voltaire 全新一代交换芯片，芯片技 术的升级不断完善在数据传输、系统管理等多方面的功能与特性；目前诸如 IBM、