與眾多的互聯網企業(yè)一樣，醫(yī)療機構中的信息化系統(tǒng)同樣面臨著網絡設備成本高、利用率低，安全風險大，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，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)院數據中心運維過程中的維護復雜、風險高、實施調試周期長等難題，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架構實現醫(yī)院管理、效率全面提升的經驗。
  南京市口腔醫(yī)院信息中心主任周治宇

  傳統(tǒng)架構已力不從心

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

  第一、單機階段。該架構由于設備簡單，成本優(yōu)勢明顯，而且部署維護簡單，但由于設備缺少必要的備份，維護過程會導致系統(tǒng)服務中斷，對于醫(yī)院的日常業(yè)務開展會造成非常大的影響。

  第二、雙機熱備份階段。雙擊熱備份，相比于單機架構，增加了一臺備用的服務器，可以把維護的影響降至最低，但同時也導致服務器的利用率低下，造成設備資源的浪費。

  第三、區(qū)域存儲網絡SAN階段。以儲存式共享為基礎，通過網絡連接各重要設備，雖然可以有效利用存儲設備，但由于主要設備進行了熱備份，利用率低的問題仍然存在，更直接的結果是導致網絡的復雜程度增加。并且由于引入了光纖交換機，維護風險隨之增加。

  第四、比較大規(guī)模的SAN.到此階段，實施、管理、維護、升級等工作已經變得極為復雜，難以進行。

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

  在傳統(tǒng)架構下發(fā)展，只能導致硬件設備越來越多，系統(tǒng)越來越復雜，維護越來越難，而且不斷地采購硬件，成本壓力更會讓醫(yī)院領導難以招架。在虛擬技術引入后，雖然解決了計算層面的問題，但存儲層面仍無法解決，三層架構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。

  超融合架構的三大應用成果實例

  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，存儲與計算節(jié)點相對有機融合在一個硬件設備當中”.簡單來說“超融合的基礎架構就是計算和儲存，從多個物理設備變成一個物理設備，像儲存計算機，這個時候需要軟件，軟件定義儲存”.

  超融合架構在空間占用、擴展性、數據吞吐量、管理以及容災方面都有很大的優(yōu)勢，但也有明顯的缺點，單點縱向性能提升困難，很難在如此小的空間上，再擴展更多的CPU.

  未來超融合架構將是數據中心發(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。整個超融合架構是建立在標準的X86平臺之上，所以需要業(yè)務系統(tǒng)支持X86平臺。

  第二、萬兆以太網。由于超融合架構節(jié)點間的數據吞吐量非常大，需要萬兆以太網來支撐系統(tǒng)的數據交換，否則網絡造成的“瓶頸”會使超融合架構的作用很難發(fā)揮出來。

  第三、虛擬化應用。各個系統(tǒng)應用，要以虛擬機的形式來出現，如果直接裝在物理機上面仍然無法使用超融合架構。

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

  首先，超融合架構**商的選擇。醫(yī)院的數據中心與純粹的互聯網公司有著明顯區(qū)別，醫(yī)院業(yè)務規(guī)模5-10年內相對固定，不會出現短時間內的激增或萎縮；同時業(yè)務終端數量有限，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)中的熱點數據規(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天的數據。根據以上醫(yī)院的實際業(yè)務需求，可以在**商的兼容性列表可以查詢到合適的服務，通過相應的版本，不僅可以確認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備商。

  其次，核心用途。第一、服務器虛擬化，目前南京市口腔醫(yī)院包括HIS在內的所有服務器，都是在超融合架構下，以虛擬機的形式運行，極大提升硬件利用率、降低運維成本。第二、虛擬桌面VDI.由于醫(yī)院的業(yè)務規(guī)模固定，對于終端設備的性能要求趨于一致，并且所需的軟件雷同，院內數百個桌面終端、醫(yī)生工作站實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、打印機設置稍有不同，非常適合虛擬化，基于超融合架構，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工作。除此之外，超融合架構中的節(jié)點全部都是萬兆以太網連接，已經不存在儲存FC交換機、硬盤儲存等瓶頸。

  最后，擴展性及管理。超融合設備管理非常方便，不需要裝各種各樣的管理軟件。

  實例需求與規(guī)劃設計

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

  新大樓智能化系統(tǒng)建設具體包含三方面內容：

  1、技術、設備、軟件要符合發(fā)展趨勢，避免購買將要落后的產品或服務。信息基礎架構建設目標是符合未來五年信息技術發(fā)展趨勢，網絡要求安全性好，管理便捷；高速計算機網絡千兆或萬兆到桌面，普通網絡萬兆、業(yè)務網絡四萬兆上行，核心網絡帶寬十萬兆以上；

  2、在設計上，全面考慮容災。數據中心新舊兩個樓的雙機房要求同時在線且互為災備，要求在任意一個機房的所有設備全部停機情況下，全院范圍內所有信息網絡不中斷，所有信息系統(tǒng)不停機，所有信息終端能正常工作；

  3、醫(yī)院全部核心與普通業(yè)務均采用混合云架構，數據中心設備要滿足管理便捷、擴展性好、冗余性好、靈活性強、節(jié)省空間等要求；要建成“小，但是很強大”的醫(yī)院信息數據中心。