医疗行业关键业务应用虚拟化培训课件

医疗行业关键业务应用虚拟化姚晨锴

系统工程师ayao@云客户云之旅的3个阶段基础架构重点应用重点业务重点业务生产IT即服务虚拟化低管理级别高管理级别企业混合云IT生产目标通过IT促进业务发展发展势头–

虚拟化关键业务应用已虚拟化的工作负载实例所占的百分比资料来源：VMware客户调查问卷，2010年1月、2011年6月、2012年3月

问题：您组织内部署的工作负载的总实例数是多少？已虚拟化的实例所占的百分比是多少？现状传统业务连续性解决方案中间件/JavaOracleRAC/HADataGuard数据库镜像MSCS集群数据库可用性组DAGCCR/SCR应用服务器集群会话状态复制备份数据复制应用级可用性小环境：复杂而昂贵数据保护服务：较长的RTO和RPO本地

高可用数据

保护现状SLA－服务质量性能和扩展能力(水平/垂直扩展能力，动态扩展*)业务连续性（本地～MTBF/MTTR，灾备～RTO/RPO）ISV应用支持99.99%的可用性Agility－业务敏捷性快速部署（开发测试）运营灵活TCO－总体成本购买成本（软/硬件）运营成本停机成本挑战321SLAAgilityTCO关键业务的挑战VMware的关键业务应用

价值主张VMware对于应用的多数优势都普遍适用于所有应用服务质量－SLA业务敏捷性－Agility成本效益－TCO方案321SLAAgilityTCO基础架构－计算性能虚拟机性能开销10％以下内存：内存复用/压缩/气球释放/磁盘缓存QoS：以虚拟机为单位，设置计算资源优先级，实现资源控制资源共享：多台虚拟机，共享同一台服务器的计算资源先进性：自动化：DRS/DPM，DRS主机关联性自动部署：实现大规模云平台快速部署

硬件：支持Intel/AMD虚拟化技术增强的实时迁移兼容性－EVC基础架构－存储性能VMFS-5集群文件系统，性能接近若设备，优异的数据库I/O性能DirectpathI/O实现物理设备的性能单个虚机高达100万的IOPSQoS：以虚拟机为单位，存储I/O控制资源共享：多个虚机，共享存储通道和存储空间，支持精简部署先进性：自动化：存储vMotion和存储DRS自动部署：配置文件驱动的存储vSAN虚拟存储技术硬件VAAI－vStorageAPIforArrayIntegrationVASA－vStorageAPIforStorageAwareness基础架构－网络性能：网卡线速，36Gb/s虚拟交换速率QoS：以虚拟机/流量类型为单位，网络

I/O控制资源共享：多个虚机，共享网络通道先进性：从标准vSwitch，到分布式虚拟交换机DistributedvSwitch，到跨site的VXLANvCD中自动生成应用系统端口组硬件：与主流网络设备无缝集成Distributed

SwitchVXLANDistributed

SwitchDistributed

SwitchvSwitch应用系统架构－应用系统部署扩展：纵向，在线热添加CPU/内存扩容1个vCPU2GB内存64个

vCPU1

TB内存VMware提供全面的关键应用支撑能力，支持数据中心自动化运行计划内维护：vMotion在线更换虚机运行的服务器/存储

横向，快速调配新的应用实例计划外宕机：应用感知型vSphereHA

支持传统集群，SQL/MSCS、RAC等自动化：DRS和StorageDRS实现虚机的自动化运行关键业务应应用连续性性部署方案ESXiESXi管理集群ESXi后端数据库库集群ESXiESXiESXi前端Web集群ESXi虚拟机vMotion支持，vSphereHA/FT保护，HotAdd扩展ESXi－－物理机＋虚拟机传统集群保护核心业务ESXiESXi－－虚拟机＋虚拟机传统集群保护重要业务普通业务ESXi虚拟机vMotion支持，vSphereHA/FT保护，HotAdd扩展虚拟机vMotion支持，vSphereHA/FT保护，HotAdd扩展前端应用集集群虚拟设备vSphereHA/FT保护ESXi－－物理机＋虚拟机传统集群保护核心业务数据库高可用架构主数据库节点主数据库节点传统

HA传统

HAESXiESXi－－虚拟机＋虚拟机传统集群保护中型业务数据库传统HA防止免受应用故障影响资源池虚拟系统层虚拟系统层防止受硬件故障影响X资源池虚拟系统层虚拟系统层虚拟化

HAX应用感知型HAX86相比小型机机RISC处理器，性性能开始占占优（基于于每GHz处理能力计计算）VMware仅5%性能损耗耗性能方案数据来源源：SAPSSD2-Tier基准测试试，2012年8月性能：1、主频相当的IntelE5与IBMPower7，每GHz性能相当(IntelE5总体高于Power7)2、vSphere5.0虚拟化之后，性能损耗仅为5.15%=（1-4600/4850）报告编号每GHz用户数每物理CPU用户数机型测试结果处理器个数备注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可扩展性性应用的性性能要求求应用百分分比95%的需要IOPS网络内存CPU<10,000<2.4Mb/s峰值时小小于4GB1～2CPUVMwarevSphere4300,00030Gb/s每个虚拟机256GB8虚拟拟CPUVMwareInf.100,0009Gb/s每个虚拟拟机16/64GB4虚拟拟CPUVMwarevSphere51,000,000>36Gb/s每个虚拟拟机1,000GB32虚拟CPUESX27,0000.9Gb/s每个虚拟拟机3.6GB2虚拟CPUESX1<5,000<0.5Gb/s每个虚拟拟机2GB1虚拟CPU3.0/3.5VMwarevSphere5.11,000,000>36Gb/s每个虚拟拟机1,000GB64虚拟CPU方案实现全面面虚拟化化的技术术障碍一一直在减减少321SLA提高所有级级别的业务连续续性方案321SLA高可用性vSphereHA(app-aware)vSphereFTvMotion和StoragevMotion数据保护护vSphereDataProtectionvStorageAPIforDataProtection本地站点点（距离<100KM）远程站点远程站点点灾难恢复复vCenterSRM包括vSphereReplicationESXiESXiESXiESXiESXi本地站点+同城双活+异地互备=同时工作/互为备份的VMware两地三中心ESXi站点1站点2站点n防止免受应用故障影响资源池vSpherevSphere防止受硬件故故障影响X资源池vSpherevSphere应用感知型HA填补补了应用级集集群的间隙针对硬件和软软件故障的自自动可用性由第3方代理检测应应用和操作系系统故障（例例如SymantecApplicationHA））通过“应用运运行状况监视视API””调用VMwareHAVMwareHAX应用感知型HA方案321SLA业界最广泛的软软件和硬件支支持大多数ISV都支持持VMwareSAP和IBM明确声明，表表示支持在VMware上运行行其软件Oracle的官方支持政政策（文档ID#249212.1）声明他们将支持基于VMware虚拟化的的Oracle数据据库、应用和中间件Microsoft全面支持在VMware上运行所有主流应用（并并且最近扩展展了对Exchange2010DAG的支持））最广泛的x86硬件件支持最广泛的x86硬件件选择最广泛的ISV和IHV支持前10大大医疗保健ISV前10大大财务ISV前5大零售ISV中的的4家前5大电信ISV超过1400家ISV合作作伙伴支持2500多多个应用在在VMware上运运行方案321SLA拥有Oracle官官方支持(MyOracleSupportnote249212.1)“Oracle将仅针针对以下两种种问题提供支支持：1.本本机操作系系统上的已知知问题；2.可证明并并非因为在VMware上运行行而导致的问问题”在过去3年年里，没有有出现过任何何由于vSphere错误导致致的Oracle问问题VMware并不修改改本机操作系系统VMware提供完整整的支持和所所有权明确支持OracleRACOracle的VMware认证证与支持未直接认证（（Oracle不对基基础架构提供供认证）Oracle不对操作作系统以下的的任何对象提提供认证。例如：Dell、HP、IBM硬件运行Oracle和VMware认认证的操作作系统，以确确保整个体系系的每个层级级正常运行方案321SLAOracle支持声明明方案321SLASQLSQLSQLSQLSQLSQLSQLSQL8台服务器器16个处理理器/许可证证10万美元元20万美元元30万美元元40万美元元50万美元元59.6万万美元8台服务器器16个EnterpriseEdition许可可证SA60万美元元2台服务器器4个处理器器/许可证SQLSQLSQLSQLSQLSQLSQLSQL10万美元元20万美元元30万美元元40万美元元50万美元元15.8万万美元4个许可证证SA60万美元元2台服务器器成本降低70%以上上SQLServer2008R2整合合示例*注意：如果运行4个个以上的实例例，请使用DatacenterEdition整合“按处理器””授权的软件件许可证方案321TCO按常规方式整整合数据库并并不容易多实例共享实例共享OSSQLSQLSQLSQLSQLDBDBDBDBDB共享OS共享SQLDBDBDBDBDB无操作系统隔隔离（配置、、安全性、故故障）资源隔离时需需要使用WindowsResourceManager没有跨物理节节点的负载平平衡无操作系统隔隔离（配置、、安全性、故故障）无数据库隔离离资源隔离时需需要使用SQLResourceGovernor没有跨物理节节点的负载平平衡方案321TCO传统数据库使用P2V实现快速速整合提高性能！12在虚拟机中保保持隔离操作系统隔离离数据库隔离安全隔离3保证资源预留优先级最大值4跨节点负载载平衡vMotionDRS资源池vSpherevSphereSQLvSphere数据库整合合硬件/软件许许可的理想想平台方案321TCO可帮助完成TCO衡量的工具ROI/TCO计计算器––/vmw/ROI/TCO计计算器教程程VMwarevSphere虚拟拟化关键任任务Oracle数据库库所产生的的整体经济济影响321TCO更快的响应速速度对不同同的工作负载具有不不同的意义义75%的的调配工作用于测试/开发“给我一台服务器……快！”测试和开发发快速调配新虚拟机能够在极少人工干预预的情况下持续续满足SLA要求求生产调配不会经常进行而更改却时常快速出现方案321Agility加快关键业业务应用的上市速速度更快地测试试多层应用用在精确的生生产副本上上更准确地地测试降低测试基基础架构的的成本将存储占用用空间减少少60%以上生产测试精确的生产产副本12将更改移到到

生产环环境4vApp更快地运行行更多测试试存档以供快快速回滚滚vSpherevSpherevSphere3vAppvApp方案321Agility关键业务虚拟化的价值调配时间从从数周缩短短至几分钟钟优化测试/开发环境境以5到到10倍倍的整合合率降低软软硬件成本本通过智能策策略管理减减少运营支支出通过动态资资源和可扩扩展性改善善性能增强所有应应用的可用用性和自动动灾难恢复复提高业务敏捷性提高应用服务质质量提高应用效率321SLAAgilityTCO关键业务虚虚拟化－VMware最佳实践解解决方案包包OracleDB2MSSQL……桌面云加速速医疗信息息化VMware分离桌面图像和设备桌面运行在安全的医院数据中心通过网络提交桌面给用户集中化的虚虚拟桌面转型：简化桌面、

各种应用和数据，

实现集中式服务交付：支持员工通过各种

设备和连接随时随地

灵活访问桌面云平台台战略架构构代理：按照策略集中管理和保护，并为您的员工

提供代理服务医疗机构中中桌面的挑挑战

容易管理分散的桌面和应用

维持安全性和合规性

快速的交付、升级服务提供高可用性低成本

IT人员的需要

快速访问

整个医疗场所内的任何设备可以使用

没时间培训，需要传统的使用习惯

丰富的应用接口极高的可用性医务工作者的需要管好一个桌桌面，原来来真的不容容易！桌面标准化解决方方案桌面安全防防护桌面数据防防泄漏桌面备份与与恢复桌面管理防病毒、防防木马主动威胁防防护文件和文件件夹恢复远程协助操作系统部部署应用程序控控制软件和补丁丁分发完整系统恢恢复本地或离机机备份边界准入与与隔离局域网准入入与隔离主机入侵防防护主机防火墙墙敏感信息防防泄漏外设控制桌面数据保保护终端用户设设备种类和和数量庞大大不同品牌，，时期的桌桌面设备，，超过数百百台PC的规模用户IT使用水平参参差不齐人为的错误误操作增加加的日常维维护操作系统维维护和应用用管理操作系统和和应用的重重新安装和和调试导致致的IT人员员的的时时间间浪浪费费终端端用用户户数数据据安安全全和和数数据据丢丢失失隐隐患患本地地数数据据的的安安全全管管控控和和用用户户个个性性要要求求的的冲冲突突无法法实实现现桌桌面面多多种种类类用用户户终终端端设设备备（（包包括括IPAD/笔记记本本、、安安卓卓系系统统））访访问问常见见桌桌面面问问题题短短板板虚拟拟桌桌面面需需求求分分析析数据据管管理理难难数据据管管理理包括括数数据据的的修修改改、、数数据据的的传传播播、、以以及及数数据据的的备备份份等等。。应用用管管理理难难应用用数数量量和和新新老老旧旧应应用用的的管管理理安全全入侵侵防防控控难难内部部的的安安全全防防范范，，以以及及病毒毒和和网网络络攻攻击击等等影影响响桌面面设备备管管理理难难大量量的的桌桌面面终终端端工工作作站站和和外外设设移动动办办公公需需求求满足足日日益益增增长长的的移移动动用用户户办办公公桌桌面面的的使使用用需需求求终端端用用户户计计算算实实现现桌桌面面访访问问的变变革革医生生及及护护士士桌桌面面虚虚拟拟化化医疗疗信信息息系系统统（（HIS）医学学影影像像及及传传输输系系统统（（PACS）电子子病病历历（（EMR）检验验信信息息系系统统（（LIS）数据据个性性化化配配置置应用用程程序序操作作系系统统硬件件………虚拟拟化化技技术术+远程程访访问问技技术术手持移动终端笔记本瘦客户机桌面PC平板电脑接下下来…WirelessCOWThinClientLaptopRemotePhysiciansOfficeNursesStationDesktop灵活活和和熟熟悉悉的的用用户户体体验验，，真真正正的的安安全全和和可可移移动动性性完全全的的应应用用兼兼容容性性VMwarevSphere&vClient桌面面云云在在医医疗疗行行业业的广广泛泛使使用用场场景景移动动医医疗疗（（平平板板设设备备+虚拟拟桌桌面面））移动动医医生生工工作作站站移动动护护士士工工作作站站药房房盘盘存存桌面面漫漫游游实现现““随随身身””桌桌面面可从从任任一一设设备备登登陆陆，，激激活活先先前前的的工工作作会会话话，，保保障障工工作作流流不不间间断断不用用浪浪费费时时间间重重新新加加载载和和查查询询缓缓慢慢的的医医疗疗影影像像系系统统医生/护士工作作站远程会诊诊远程医疗疗文档调调阅远程阅片片远程交流流及培训训实现法规规遵从实现浏览览虚拟化化消除分散散的敏感感数据保护病人人隐私简化遵从从性管理理快速部署署快速部署署系统补补丁快速部署署最新的的医疗应应用程序序快速的系系统软件件升级快速部署署新桌面面给外来来医师一触式登登陆/登出医生轮流流坐诊，，桌面PC共享快速用户户切换一触式登登陆/登出终端用户户计算产产品医疗疗行业的应用情情况A类（站类）病房医生生站；病房护士士站；中心服务务工作站站；护士分诊诊站；、门急诊诊诊间检检查工作作站；重症监护护工作站站B类（外设设类）：：收费、挂挂号、建建卡；药剂科门门诊药房房；消毒供应应系统；移动推车车；门急诊治治疗室C类（其他他特殊类类）用药；手手麻；EMRVMware助力徐州州市儿童童医院实实现核心心业务全全面虚拟拟化CONFIDENTIAL41“我们使使用VMware解决方案案在简化化基础架架构资源源管理的的同时，，极大地地提升了了业务敏敏捷性，，降低IT建设成本本。”——徐州市儿儿童医院院科长陈陈伟钢VMWARE产品及服服务合作伙伴伴VMwarevSphere®withOperationsManagement™™虚拟化平平台VMwareHorizon™桌面虚拟拟化软件件行业地区医疗江苏机房空间有限限，资源源利用率率低无法实现现关键业业务系统统的高可可用与容容灾备份份管理运维维压力大大主要挑战战解决方案案成效通过采用用VMware解决方案案，提升升资源利利用率，，实现业业务连续续性，构构建了一一个高效效、灵活活、可靠靠的全面面虚拟化化基础平平台。确保关键键业务连连续性实现自动动化运维维管理，，动态分分配资源源实现容灾灾与备份份迈向移动动医疗案例XX市第一人人民医院院虚拟化资资源整合合案例XX市第一人人民医院院XX市第一人人民医院属于三级甲等等医院，占地面积积17万平方米米，建筑筑面积8万平方米米。医院编制制床位880张，开放放床位1021张，设置门门诊部2个，临床床科室32个，医技技科室10个。在岗岗医护员员工1200多人，拥拥有高级级职称110人（其中中主任医医师23人）、中中级职称称310人，安徽徽医科大大学硕士士点10个，硕士士生导师师11人。博科FC交换机Fabric网络VMwarevSphereHISDBHISAPP1HISAPP2LIS体检EMROAIBMDS5020IBMDS4800vSphereClientWebClientvCOPSWebclientIBMX3850IBMX3950XX第一人民民医院虚虚拟化部部署架构构示意图图实施效果果方案价值值基础架构构资源整整合计算资源源整合存储资源源整合利旧现有有设备业务连续续性保障障稳定的虚虚拟平台台～ESXi高效的数数据备份份～VADP本地业务务连续性性～vMotion/S.vMotion/vSphereHA/FT/HotADD关键业务务应用SLA：性能、、可扩展展性、业业务连续续性、应应用级HA、软硬件件支持TCO：应用软软件、硬硬件、服服务Agility：生产业业务测试试

本地高可用灾难恢复数据保护X

可靠的平台1234方案配置置清单案例XX市第一人人民医院院虚拟化双双活数据据中心应用系统统现状应用类型应用系统应用系统名称应用数量医疗业务HISHISAPP2HISDBLISLIS1EMREMR前置019EMR前置02EMR前置03EMR抗菌药物EMRNIM－DATAEMRNIM－IISEMRZX-DATA（主数据库）EMRZX-DataConvert（HIS与EMR接口）EMR合理用药医疗系统病案管理9病案室静脉配制成本核算体检中心WHONETHQMS医疗质量管理农合传输医保传输医院管理HR考试系统2工资系统图书馆其他短信网关1食堂管理1WEB1Mysql1OAOA-IIS3OA-DATA通达OA安全管理SEP(Symantec)3WSUSVPNADAD主2AD备文件管理Free-NAS2Workfile（文件重定向管理）分布式VMFS存储卷集集群存储网关SANLANEMC5500存储网关SAN(old)LANEMC5300VMWareHA&vMotion门诊楼主主机房住院楼备备份机房房(ex:VPLS,OTV)2层网络络交换换4xFC4xFCFujitsuvSphere5.1Cluster(EVC)主机房刀片服务器ESXiESXiESXiESXi备份机房机架服务器ESXiESXiESXiESXiESXiNASXX第一人人民医医院虚虚拟化化“双双活””数据据中心心架构构图EMRHISPACS应用系系统资资源配配置应用类型应用系统应用系统名称应用数量医疗业务HISHISAPP2HISDBLISLIS1EMREMR前置019EMR前置02EMR前置03EMR抗菌药物EMRNIM－DATAEMRNIM－IISEMRZX-DATA（主数据库）EMRZX-DataConvert（HIS与EMR接口）EMR合理用药医疗系统病案管理9病案室静脉配制成本核算体检中心WHONETHQMS医疗质量管理农合传输医保传输医院管理HR考试系统2工资系统图书馆其他短信网关1食堂管理1WEB1Mysql1OAOA-IIS3OA-DATA通达OA安全管理SEP(Symantec)3WSUSVPNADAD主2AD备文件管理Free-NAS2Workfile（文件重定向管理）方案价价值业务连连续性性保障障稳定的的虚拟拟平台台～ESXi高效的的数据据备份份～VADP本地业业务连连续性性～vMotion/S.vMotion/vSphereHA/FT/HotADD关键业业务应应用SLA：性能能、可可扩展展性、、业务务连续续性、、应用用级HA、软硬硬件支支持TCO：应用用软件件、硬硬件、、服务务Agility：生产产业务务测试试应用级级灾难难恢复复保障障主备机机房基基础架架构资资源池池化跨数据据中心心运行行业务务“双活活”中中心统统一运运营，，提供供应用用级高高可用用

本地高可用灾难恢复数据保护X

可靠的平台1234硬件资资源规规划CPU总量从CPU的视角角，现有服务器器可以以提供物物理多多核CPU支持，而虚虚拟机机CPU分配最最小单单位为为核（CoresperServer-1）*服务器器数量量=总的核核数内存总总量从内存的视角角，服服务器器内存总总量的的计算公公式如如下：：(TotalSystemMemory*0.94)*服务器器数量量=总的内内存容容量其中：：0.94为VMkernel预留的的系统统内存存百分分比；；存储性性能和和总量量从存储容容量的视角角，存储容容量需需要能能满足足现有有每台服服务器器实际容容量的的总合合、虚虚拟桌桌面存存储和和未来来存储储增量量的需需求从存储储性能能的视视角，，需要要保证证满足足业务务性能能要求求的IOPS同时的的经济济性，，可采采用配配置不不同类类型的的磁盘盘，其其中包包括少少量SSD硬盘盘和和高高速速15KSAS硬盘盘，，为为保保证证稳稳定定性性建建议议采采用用FCSAN架构构。。总原原生生IOPS=单位位磁磁盘盘平平均均IOPS*磁盘盘数数目目功能能性性IOPS=(((总原原生生IOPS××写%))/(RAID惩罚罚))+(总原原生生IOPS××读%)基础础架架构构软软件件规规划划“数数据据中中心心平平台台””目目标标为为云云基基础础架架构构，，重重点点在在几几个个方方面面：：虚拟拟化化平平台台、、资资源源池池的的构构建建，，这这里里所所指指资资源源池池，，包包括括了了““CPU池、、内内存存池池、、存存储储池池、、网网络络池池””，，资资源源池池是是最最基基本本的的底底层层架架构构，，向向上上提提供供业业务务系系统统所所需需要要的的计计算算资资源源。。运营营管管理理：：由由于于业业务务系系统统较较多多，，因因此此运运维维管管理理不不可可或或缺缺，，对对于于各各种种计计算算资资源源