開源云構(gòu)建汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院融合轉(zhuǎn)化云平臺(tái)

汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院位于汕頭市，汕頭是潮汕文化的發(fā)源地之一，也是潮汕人的聚集地，是研究漢族人健康的理想場(chǎng)所。

早前，汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院聯(lián)合五所附屬醫(yī)院：第一附屬醫(yī)院、第二附屬醫(yī)院、附屬腫瘤醫(yī)院、精神衛(wèi)生中心以及國(guó)際眼科中心成為潮汕地區(qū)最大的醫(yī)聯(lián)體，附屬醫(yī)院擁有將近5000-6000張病床，為本地人提供了50-70%的醫(yī)療服務(wù)。

近年來(lái)，依托信息平臺(tái)的建設(shè)，汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院匯集了海量的臨床診療數(shù)據(jù)，這為醫(yī)院和醫(yī)生開展針對(duì)患者就診的大數(shù)據(jù)科學(xué)研究提供了基礎(chǔ)，對(duì)這些數(shù)據(jù)的進(jìn)一步挖掘，有助于為醫(yī)院構(gòu)建一套從表單制作到統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告的科研分析平臺(tái)，更有助于促進(jìn)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的發(fā)展。但受限于軟硬件等條件，醫(yī)院科研平臺(tái)發(fā)展參差不齊，科研資源無(wú)法與附屬醫(yī)院共享。

為了建立以區(qū)域醫(yī)療數(shù)據(jù)中心為依托的應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)，為科研、醫(yī)療、管理和教學(xué)、公共服務(wù)提供服務(wù)，汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院搭建了“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)教研”融合轉(zhuǎn)化云平臺(tái)，該平臺(tái)承載了高性能計(jì)算、大數(shù)據(jù)、臨床醫(yī)療和科教四大應(yīng)用場(chǎng)景。

如何設(shè)計(jì)一個(gè)可落地的“醫(yī)療云”

汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院與九州云達(dá)成合作，共同搭建“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)教研”融合轉(zhuǎn)化云平臺(tái)。利用九州云OpenStack開源解決方案，實(shí)現(xiàn)虛擬化和物理環(huán)境的混合架構(gòu)，利用虛擬化技術(shù)、分布式存儲(chǔ)及融合架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)具備統(tǒng)一、共享、高利用率和統(tǒng)一管理的特性，可以承載各類醫(yī)療業(yè)務(wù)應(yīng)用。

企業(yè)云計(jì)算的實(shí)施是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)化工程，規(guī)劃設(shè)計(jì)和實(shí)施過程相比傳統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)項(xiàng)目復(fù)雜很多。九州云團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年的云化數(shù)據(jù)中心實(shí)踐，總結(jié)提煉了一套行之有效的規(guī)劃設(shè)計(jì)和實(shí)施方法，具體如下圖所示：

根據(jù)以上方法，在大數(shù)據(jù)平臺(tái)的頂層設(shè)計(jì)上，將使用OpenStack的開源解決方案來(lái)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)和規(guī)劃。云基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)《整體設(shè)計(jì)方案》進(jìn)行細(xì)化落地，主要考慮如下的業(yè)務(wù)需求的具體實(shí)現(xiàn)：

首先是計(jì)算資源池設(shè)計(jì)，計(jì)算資源池考慮到醫(yī)療業(yè)務(wù)系統(tǒng)的復(fù)雜性，需要能夠兼容傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的上云實(shí)現(xiàn)，所以在計(jì)算層面，能夠提供虛擬機(jī)、物理機(jī)以及將來(lái)面向于互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景的容器。

對(duì)于虛擬化場(chǎng)景，OpenStack能夠兼容主流的虛擬化技術(shù)，本期項(xiàng)目使用KVM作為虛擬化實(shí)現(xiàn)技術(shù)，同時(shí)能夠納管VMware和Hyper-V等技術(shù)，同時(shí)提供裸機(jī)管理能力。從而實(shí)現(xiàn)，核心業(yè)務(wù)的高并發(fā)，密集計(jì)算要求。同時(shí)能夠兼容納管老舊系統(tǒng)的上云需求。

同時(shí)支撐互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景下的敏態(tài)業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)IT雙態(tài)的架構(gòu)支撐。從基礎(chǔ)架構(gòu)的管理角度，將利用X86服務(wù)器、融合架構(gòu)服務(wù)器等標(biāo)準(zhǔn)化硬件消除硬件層面的異構(gòu)問題。簡(jiǎn)化運(yùn)維管理和硬件選型。便于將來(lái)平臺(tái)擴(kuò)展和維護(hù)。

其次是存儲(chǔ)資源池設(shè)計(jì)，對(duì)于醫(yī)療業(yè)務(wù)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)，考慮到醫(yī)療業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)：結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的高并發(fā)和數(shù)據(jù)整合，以及非機(jī)構(gòu)化數(shù)據(jù)的統(tǒng)一長(zhǎng)期保存，需要提供不同類型的存儲(chǔ)資源池。

存儲(chǔ)資源池利用目前主流的存儲(chǔ)技術(shù)及商業(yè)存儲(chǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的需求。通過SAN或者高性能的AFA來(lái)實(shí)現(xiàn)核心高并發(fā)業(yè)務(wù)的需求。利用ceph、對(duì)象存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)各類業(yè)務(wù)的冷熱數(shù)據(jù)的分池保存。

再次是網(wǎng)絡(luò)資源設(shè)計(jì)，充分利用目前的網(wǎng)絡(luò)條件，通過平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)基于租戶的網(wǎng)絡(luò)劃分要求及安全各類要求，能夠?qū)崿F(xiàn)VLAN和VxLAN等大規(guī)模用戶場(chǎng)景下的需求。提供負(fù)載均衡、防火墻等軟硬解決方案，同時(shí)能夠支撐網(wǎng)絡(luò)向SDN方向擴(kuò)展以及傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的支持。

基于以上的設(shè)計(jì)思路，根據(jù)業(yè)務(wù)入池的需求，進(jìn)行整體容量的規(guī)劃和硬件的采購(gòu)。

云平臺(tái)助力“醫(yī)教研”轉(zhuǎn)型升級(jí)

基于九州云Animbus云管理平臺(tái)及服務(wù)，汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院摒棄了傳統(tǒng)的“煙囪式”的系統(tǒng)建設(shè)方式，實(shí)現(xiàn)了IT資源池化和資源共享、智能化管理、易操作的后臺(tái)等目標(biāo)：

IT資源池化和資源共享：高校無(wú)需太多物理服務(wù)器，就能滿足海量應(yīng)用搭載，融合轉(zhuǎn)化云平臺(tái)將保證未來(lái)5-10年的應(yīng)用擴(kuò)展需求，并實(shí)現(xiàn)綠色、環(huán)保、節(jié)能發(fā)展；

智能化管理：通過Animbus云管理平臺(tái)的可視化圖形界面操作和定制化的管理系統(tǒng)，汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院以此實(shí)現(xiàn)了IT系統(tǒng)信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化的基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)型；

簡(jiǎn)便、易操作的后臺(tái)：基于Animbus云管理平臺(tái)的“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)教研”平臺(tái)具有簡(jiǎn)便、易操作的特點(diǎn)，使管理人員管理靈活方便，提升工作效率同時(shí)節(jié)省了大量的基礎(chǔ)建設(shè)資金。

汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院搭建的“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)教研”融合轉(zhuǎn)化云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了如下幾個(gè)醫(yī)療業(yè)務(wù)目標(biāo)：

1） 基于云架構(gòu)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、能為醫(yī)聯(lián)體內(nèi)醫(yī)院輸出建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，提供統(tǒng)一的云部署平臺(tái)，減少業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的重復(fù)投入和建設(shè)。

2） 支持醫(yī)療數(shù)據(jù)中心和院級(jí)兩級(jí)資源協(xié)同和數(shù)據(jù)匯總，同時(shí)可作為醫(yī)療實(shí)體單位的業(yè)務(wù)的擴(kuò)展和容災(zāi)補(bǔ)充。

3） 支持托管模式：滿足部分醫(yī)療機(jī)構(gòu)在區(qū)域醫(yī)療數(shù)據(jù)中心托管使用的需要，部分缺乏建設(shè)能力的醫(yī)療機(jī)構(gòu)可以將業(yè)務(wù)托管部署在醫(yī)療數(shù)據(jù)中心平臺(tái)上。

大數(shù)據(jù)改變了行業(yè)決策的方式，云計(jì)算正在重塑IT架構(gòu)，移動(dòng)和社交技術(shù)則賦予了互動(dòng)新的含義，新技術(shù)新業(yè)態(tài)新模式促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。融合轉(zhuǎn)化云平臺(tái)的構(gòu)建打破了汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院和醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間的行業(yè)壁壘，使之與當(dāng)?shù)氐尼t(yī)療信息機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了較好的資源共享、共建、共知。

接下來(lái)，汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院希望能與汕頭市衛(wèi)計(jì)委的平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接，打通基層醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)的信息系統(tǒng)、電子病歷數(shù)據(jù)庫(kù)、健康檔案數(shù)據(jù)庫(kù)等，形成“政、產(chǎn)、學(xué)、研、用”聯(lián)合協(xié)同創(chuàng)新的閉環(huán)模式，未來(lái)可以為地區(qū)的政策制定提供數(shù)據(jù)支持。”