江蘇省中醫(yī)院第三方支付虛擬化平臺(tái)

朱振國+何滋魚+顧明辰+孫赟

摘要：為了簡化系統(tǒng)架構(gòu)，降低數(shù)據(jù)中心復(fù)雜度，提高服務(wù)器的利用率，實(shí)現(xiàn)所有資源的自由調(diào)配和靈活遷移，減少后續(xù)運(yùn)維支撐費(fèi)用。我院部署安裝虛擬化平臺(tái)，安裝VMware虛擬化軟件，擴(kuò)大存儲(chǔ)容量，并部署應(yīng)急平臺(tái)。虛擬化平臺(tái)建成之后，實(shí)現(xiàn)了資源的靈活配置和數(shù)據(jù)中心的雙活備份，另外通過數(shù)據(jù)連續(xù)性保護(hù)軟件對(duì)核心應(yīng)用進(jìn)行實(shí)時(shí)保護(hù)。通過部署虛擬化平臺(tái)，能夠有效提高服務(wù)器的利用率，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)資源的自由調(diào)配和靈活遷移，節(jié)約運(yùn)維成本。

關(guān)鍵詞：虛擬化；軟件定義存儲(chǔ)；簡化構(gòu)架

中圖分類號(hào)：TP319 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-1959（2017）24-0011-03

Jiangsu Province Traditional Chinese Medicine Hospital of the Third Party Payment Platform Virtualization

ZHU Zhen-guo，HE Zi-yu，GU Ming-chen，SUN Yun

（Department of Information Engineering，Jiangsu Traditional Chinese Medicine Hospital，Nanjing 210029，Jiangsu，China）

Abstract：In order to simplify the system architecture， reduce the complexity of the data center，improve the utilization of the server，to achieve the free deployment of all resources and flexible migration，reduce follow-up operation and maintenance costs.Our facility is deployed to install a virtualization platform，install VMware virtualization software，expand storage capacity，and deploy an emergency platform.After the virtualization platform is built，the flexible configuration of the resources and the dual backup of the data center are realized.In addition，the core application is protected in real time by data continuity protection software.Through the deployment of virtualization platform，can effectively improve the utilization of the server to achieve the free allocation of storage resources and flexible migration，saving operation and maintenance costs.

Key words：Virtualization；Software definition storage；Simplified architecture

隨著江蘇省中醫(yī)院信息化建設(shè)的不斷深入和各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)的不斷上線，一方面提供信息服務(wù)的系統(tǒng)軟硬件的種類與數(shù)量不斷增加；另一方面，各個(gè)系統(tǒng)軟硬件的運(yùn)行情況和醫(yī)院各部門業(yè)務(wù)的聯(lián)系越來越緊密，信息系統(tǒng)承擔(dān)的責(zé)任也越來越重，對(duì)省中醫(yī)院數(shù)據(jù)中心的安全、運(yùn)營和維護(hù)管理的要求也越來越高。

江蘇省中醫(yī)院數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)架構(gòu)由服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，目前的應(yīng)用基本采用傳統(tǒng)架構(gòu)模式，即一個(gè)應(yīng)用加一臺(tái)服務(wù)器的方式進(jìn)行安裝。隨著業(yè)務(wù)規(guī)模和種類不斷擴(kuò)大，運(yùn)維人員逐漸感受到僵化的傳統(tǒng)外置磁盤陣列逐漸成為提高管理水平和效率的瓶頸。每當(dāng)新業(yè)務(wù)需要存儲(chǔ)空間時(shí)，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)管理的人員必須向存儲(chǔ)空間使用方詳細(xì)了解其所需邏輯卷的空間、性能、可用性（快照、容災(zāi)）等數(shù)據(jù)服務(wù)的需求，而無法做到像虛擬服務(wù)器那樣快速高效分配存儲(chǔ)資源，使整個(gè)數(shù)據(jù)中心運(yùn)維的敏捷性、靈活性都因此受限。由于醫(yī)院上線了自助掛號(hào)一體機(jī)應(yīng)用，需開通第三方支付平臺(tái)，應(yīng)用數(shù)量較多，全部采用服務(wù)器安裝將會(huì)浪費(fèi)大量資源，經(jīng)過大量調(diào)研，計(jì)劃采用虛擬化方式進(jìn)行部署[1-3]。

1 虛擬化技術(shù)和軟件定義存儲(chǔ)（SDS）

1.1虛擬化技術(shù)

虛擬化技術(shù)就是把一個(gè)物理單元虛擬成多個(gè)邏輯單元，供多個(gè)應(yīng)用一起使用，這樣做的主要目的是為了提高資源的使用效率并方便管理各種資源，可以擴(kuò)大硬件的容量，簡化軟件的重新配置過程。虛擬化具有廣義的含義，是指各種操作系統(tǒng)或者服務(wù)器在虛擬的平臺(tái)上而不是真實(shí)的基礎(chǔ)上運(yùn)行，是一種為了簡化管理，優(yōu)化資源配置的方案。如同一個(gè)沒有墻壁的空曠的毛坯房，用戶可以根據(jù)自己的想法和需要構(gòu)建出更加個(gè)性化的房間，這樣既可以發(fā)揮空間的最大利用率，而且不需要增加更多的成本。虛擬化技術(shù)就是要把有限的固定的資源根據(jù)不同需求進(jìn)行重新規(guī)劃以達(dá)到最大利用率[4-5]。

虛擬化技術(shù)的優(yōu)越性[6]：①便于服務(wù)器在線遷移：軟件虛擬化技術(shù)能夠?qū)⒚總€(gè)虛擬機(jī)封裝成為一個(gè)文件或者目錄，用戶根據(jù)自己的需要對(duì)文件進(jìn)行備份、復(fù)制和遷移，有效地解決了系統(tǒng)在線升級(jí)的要求，使數(shù)據(jù)的連續(xù)性得到保持。②提高了服務(wù)器的可靠性和利用率：為了滿足計(jì)算機(jī)信息化的提高和業(yè)務(wù)的增長的需要，相關(guān)人員必須不斷的增加服務(wù)器以支持新的應(yīng)用，這種解決方式的弊端在于造成了資源的浪費(fèi)，增加了網(wǎng)絡(luò)成本。而虛擬化技術(shù)的應(yīng)用，可以整合分布應(yīng)用的各種服務(wù)器，提供統(tǒng)一的管理和服務(wù)，在不中斷應(yīng)用的情況下，增加存儲(chǔ)容量，進(jìn)行備份和恢復(fù)，幫助提高整個(gè)系統(tǒng)的靈活性和可靠性。③降低成本：實(shí)現(xiàn)虛擬化，使服務(wù)器得到整合，提高了硬件的利用率，同時(shí)還減少了數(shù)據(jù)中心的占據(jù)面積、物理機(jī)的使用量，機(jī)架空間以及電纜、制冷、電源、網(wǎng)絡(luò)組件和存儲(chǔ)的空間。endprint

1.2軟件定義的存儲(chǔ)[7-8]

以前，存儲(chǔ)都是在項(xiàng)目開始階段配置和部署的，在其生命周期中不再更改。如果要求更改服務(wù)器所利用的LUN（邏輯單元數(shù)）或卷的某些方面或功能，在許多情況下，需要?jiǎng)h除原始LUN或卷并創(chuàng)建具有所需功能的新卷。這是一項(xiàng)很繁瑣且非常耗時(shí)的操作，可能需要花費(fèi)數(shù)周的時(shí)間進(jìn)行協(xié)調(diào)。

軟件定義的存儲(chǔ)旨在通過主機(jī)上與底層硬件集成并對(duì)其進(jìn)行抽象化處理的軟件層，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)服務(wù)和服務(wù)級(jí)別協(xié)議的自動(dòng)化。

通過軟件定義的存儲(chǔ)，可以動(dòng)態(tài)滿足虛擬機(jī)存儲(chǔ)要求而無需重新調(diào)整LUN或卷。虛擬機(jī)工作負(fù)載可能會(huì)隨著時(shí)間的推移發(fā)生變化，而底層存儲(chǔ)可以隨時(shí)調(diào)節(jié)以適應(yīng)工作負(fù)載。

軟件定義存儲(chǔ)已經(jīng)成為在大數(shù)據(jù)時(shí)代，改變底層存儲(chǔ)方式與現(xiàn)狀，迎合IT變化，節(jié)省存儲(chǔ)開支，呈現(xiàn)存儲(chǔ)新模式的重要手段。

軟件定義的存儲(chǔ)是軟件定義的數(shù)據(jù)中心的基本組件，可對(duì)存儲(chǔ)資源進(jìn)行抽象化處理，以支持存儲(chǔ)的池化、復(fù)制和按需分發(fā)。這使存儲(chǔ)層與虛擬化計(jì)算層非常相似：都具有聚合、靈活、高效和彈性擴(kuò)展的特點(diǎn)，而且也具有同樣的優(yōu)點(diǎn)：全面降低了存儲(chǔ)設(shè)備的基礎(chǔ)架構(gòu)的成本和復(fù)雜性。

綜合來看，軟件定義的存儲(chǔ)具備如下三個(gè)特征[9]：①以應(yīng)用為中心的策略，可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)使用自動(dòng)化：軟件定義的存儲(chǔ)支持對(duì)異構(gòu)存儲(chǔ)池中的所有資源實(shí)施一致的策略，使存儲(chǔ)的使用像為每個(gè)應(yīng)用或虛擬機(jī)指定容量、性能和可用性要求那樣簡單。②高可靠性：數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)的一致性和可靠性都是至關(guān)重要的。相比于傳統(tǒng)的存儲(chǔ)架構(gòu)而言，SDS采用了多幅本備份機(jī)制，在保持副本之間的高度一致性方面采用一個(gè)副本寫入，多個(gè)副本讀取的方式。如果數(shù)據(jù)讀取失敗，就會(huì)立即通過其他副本讀取數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)長期處于一個(gè)不一致狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)重建恢復(fù)。③兼容性強(qiáng)：在技術(shù)飛速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，各種技術(shù)的頻繁出現(xiàn)讓產(chǎn)品之間的相互兼容能力變得越來越重要。SDS能夠很好地兼容各種云平臺(tái)，為期提供各種后端存儲(chǔ)服務(wù)。同時(shí)，SDS的發(fā)展，也在推進(jìn)存儲(chǔ)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，優(yōu)先采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行存儲(chǔ)接入。通過異構(gòu)存儲(chǔ)的方式，實(shí)現(xiàn)資源的集中管理，實(shí)現(xiàn)跨品牌、截止的容災(zāi)備份，相應(yīng)降低了存儲(chǔ)的采購成本。

2 建設(shè)目標(biāo)和方案

2.1虛擬化平臺(tái)建設(shè)目標(biāo)

省中醫(yī)院數(shù)據(jù)中心目前面臨的主要問題有：存儲(chǔ)資源利用率低，運(yùn)維管理壓力大，存儲(chǔ)無法水平或垂直擴(kuò)展，總體成本居高不下。

醫(yī)院自助機(jī)一體化系統(tǒng)目前正在使用兩臺(tái)HP DL580服務(wù)器，另有兩臺(tái)DELL R730服務(wù)器，配置E5-2600系列CPU，256G內(nèi)存，處于閑置狀態(tài)。新應(yīng)用自助機(jī)第三方支付即將上線，該應(yīng)用體量較小，需要存儲(chǔ)數(shù)量較多，如果采用傳統(tǒng)架構(gòu)部署將會(huì)需要大量服務(wù)器，但是服務(wù)器負(fù)載將會(huì)很低，將浪費(fèi)大量計(jì)算和存儲(chǔ)資源。

本次虛擬化平臺(tái)建設(shè)目標(biāo)是：提供切實(shí)可行、安全可靠的應(yīng)用系統(tǒng)處理解決方案，保證系統(tǒng)具有高可靠性、高擴(kuò)展性和高可獲得性；應(yīng)用系統(tǒng)能夠高效訪問，并具有更強(qiáng)的處理能力；簡化系統(tǒng)架構(gòu)平臺(tái)，降低數(shù)據(jù)中心復(fù)雜度，減少后續(xù)運(yùn)維支撐費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)較之傳統(tǒng)方案至少一個(gè)數(shù)量級(jí)的性價(jià)比提升。

第三方支付虛擬化平臺(tái)建成之后，所有資源能夠自由調(diào)配和靈活遷移，另外通過數(shù)據(jù)連續(xù)性保護(hù)軟件對(duì)核心應(yīng)用進(jìn)行實(shí)時(shí)保護(hù)，任何一點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)用系統(tǒng)均安全可用。

2.2虛擬化平臺(tái)配置方案

①配置統(tǒng)一存儲(chǔ)全閃存，EMC UNITY300F 配置雙控制器，48GB緩存，4個(gè)16G的FC端口連接光纖交換機(jī)，4個(gè)10G以太網(wǎng)端口提供NAS（網(wǎng)絡(luò)鏈接式存儲(chǔ)）共享服務(wù)，配置10塊800G SSD（固態(tài)硬盤），做RAID5 8+1（9塊盤做一個(gè)RAID5，其中1塊是校驗(yàn)），1塊熱備盤，物理容量約5T，由于該存儲(chǔ)具有壓縮功能，所以可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)約為10T；②配置2臺(tái)CISCO MDS9148光纖交換機(jī)，本次每臺(tái)激活并配置12口16GB模塊；③安裝VMware 服務(wù)器虛擬化軟件；④虛擬化平臺(tái)搭建完成后，根據(jù)前期規(guī)劃把需要遷移的應(yīng)用遷移到虛擬化平臺(tái)；⑤安裝部署應(yīng)急平臺(tái)：數(shù)據(jù)遷移完成后，在第二臺(tái)HP DL580服務(wù)器上安裝VMware虛擬化軟件，然后在VMware虛擬化平臺(tái)上部署應(yīng)急平臺(tái)，根據(jù)規(guī)劃將核心應(yīng)用進(jìn)行數(shù)據(jù)連續(xù)性保護(hù)。該應(yīng)急平臺(tái)為本次虛擬化平臺(tái)連續(xù)保護(hù)套件，當(dāng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，可以進(jìn)行快速恢復(fù)。

虛擬化平臺(tái)（見圖1，圖2）部署完成以后，陸續(xù)把一些小的系統(tǒng)和應(yīng)用遷移到虛擬化平臺(tái)上，方便統(tǒng)一管理。

3 結(jié)論

通過安裝部署虛擬化平臺(tái)，簡化了數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)構(gòu)架，便于擴(kuò)展存儲(chǔ)，并且資源能夠自由調(diào)配和靈活遷移，更加方便管理，減輕了信息中心運(yùn)維人員的工作壓力，更讓省中醫(yī)院的信息化建設(shè)向前邁進(jìn)了堅(jiān)實(shí)的一步。

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