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医疗行业桌面云方案一、摘要随着医院规模的不断扩大以及各种先进信息系统的投入使用，各大医院的IT系统规模不断扩大，这也引出一些新的问题，如服务器、存储资源的整合与共享问题，桌面设备维护难度较大问题等。本文将从当前医院的IT现状出发，基于最新的服务器与桌面虚拟化技术提出医院IT基础架构的虚拟化整合方案，为医院构建一个稳定、动态、伸缩性好、易于管理维护的IT基础架构，并将虚拟架构迁伸到桌面，实现对用户桌面的集中管理。二、建议方案1.基础架构虚拟化整合针对当前医院的IT现状，我们建议先从两个方面对IT基础架构进行整合，分别为：A、存储整合；B、服务器整合。1.1.存储整合为了避免存储设备相互独立，不可共享等问题，建议采用SAN存储架构，如上图所示，组建SAN后，所有存储被整合成一个存储池，服务层中的物理和虚拟服务器可同时访问不同阵列上的磁盘空间。另外，借助下文介绍的“服务器整合”，还可实现将分散在不同阵列上的存储空间整合后提供给同一台虚拟服务器使用，实现存储级别的整合。1.2.服务器整合通过了解得知，各大医院都有几十台X86服务器，使用过程中，每台物理服务担任一种角色，从收集的信息看，这些物理服务器的资源利用率较低，因此建议使用VMwarevSphere对X86物理服务器进行虚拟化整合。整合过程中，建议先对现有物理服务器进行分类整理，并充分利用现有的较高档次的服务器作为虚拟平台服务器，在每台平台服务器上安装配置VMware虚拟架构套件vSphere，实现在单个物理服务器实体上生成多台虚拟服务器，利用物理服务器强大的处理能力，为每一台虚拟服务器提供计算资源，并利用与物理服务器连接的SAN存储为每一台虚拟服务器提供存储资源。从功能、性能和操作方式上，每台虚拟服务器都等同于传统的单台物理服务器。在每台虚拟服务器上，都可以安装配置Windows、Linux操作系统，安装各种应用软件，这样就可以充分利用现有服务器资源，可以将现有X86物理服务器上的应用迁移到虚拟化平台上，在服务器层面实现业务系统的整合。从性价比的角度出发，对于部分性能较低的物理服务器则不建议作为虚拟平台服务器，这部分服务器可用于安装vCenterServer管理服务，还可用于安装“桌面应用”中将提到的ConnectionServer及AD/DNS等服务。对于部分高负载应用（如安装在高性能物理服务器上，其平均CPU占用率大于75%），同样不建议进行虚拟化整合，而是保留原有基于物理服务器的应用。1.3.应用扩展完成基础架构虚拟化整合后，可以从现有虚拟服务器群集中快速为新应用分配计算和存储资源，同时不需重新安装部署应用就可为原有应用扩展计算、存储资源，使得应用扩展灵活快捷。当基础计算资源不足时，只需购买新的物理服务器并加入现有虚拟服务器群集就可增加计算资源；同理，当存储资源不足时，也只需购买新的SAN阵列并加入SAN网络即可为应用提供所需的存储资源。1.4.维护管理及业务连续性IT基础架构虚拟化整合明显减少数据中心的硬件数量，降低了需管理维护的服务器数量。本方案还为您提供了用于管理整个虚拟基础架构的工具和功能，通过本方案，您可以：A.从单一控制点管理异构系统通过服务器虚拟化整合可以将基于x86的异构操作系统（包括Windows、Linux和UNIX系统等）放在一个虚拟硬件平台上，并最终将这些虚拟硬件平台放在同一硬件平台上，从而实现从单一控制点来管理各种异构系统。本方案提供的控制点管理系统具有丰富、详细的性能图表监控功能，能实现对虚拟机、资源池以及服务器的利用率和可用性的分析，并根据分析结果集中进行调整优化。B.将资源部署时间加快50%-70%本方案中通过虚拟机模板避免重复的安装和配置任务。这些可重用的映像使得部署新服务器和工作负载变得方便快捷。与虚拟化提供的硬件独立性相结合，您可以将部署新服务器与工作负载所花的时间减少多达50%-70%。C.利用简化的数据备份和恢复保护应用程序和数据基于VMwarevSphere的曦云方案将完整的系统（系统配置、应用程序安装和数据）封装到几个文件中，无需传统解决方案的复杂性即可实现对系统、应用程序和数据的全面保护。您可以利用基于磁盘的备份和恢复解决方案VMwareDataRecovery，实现快速、简单和全面的虚拟服务器及其工作负载的保护。D.实现简单、经济高效的高可用性传统高可用性解决方案成本高昂、难于实施且难于管理。利用本方案，可以提高虚拟服务器及其负载的所有应用程序可用性级别，能够确保满足服务级别的要求。大幅削减计划内停机时间，防止计划外停机时间和快速从断电中恢复。利用vMotion技术大幅减少计划内停机计划内停机包括硬件维护、服务器迁移和固件更新，通常占停机时间的80%以上。本方案允许您通过vMotion技术将工作负载动态移动到其他物理服务器上，因此无需停机或中断服务就能进行服务器维护。可随时执行维护，而无需中断用户和服务，并且消除了日常维护操作所需的计划内停机。利用FT等容错技术防止计划外停机本方案采用对虚拟机中运行的操作系统和应用程序透明的方式，将重要的容错功能内置于IT基础架构中。您可以将这些功能配置为所有虚拟机使用，从而降低提高可用性的成本和复杂性。本方案内置的关键容错功能包括：网络接口分组冗余技术，可对单网卡故障容错；存储多路径冗余技术，可对存储路径故障容错；VMwareFaultTolerance，可在发生基础服务器硬件级别的故障时，为虚拟机中运行的任何应用程序提供零停机、零数据丢失的持续可用性利用HA技术确保从停机中快速恢复虚拟机独立于硬件并且可以共享物理资源，因此无需相同的专用备用硬件即可部署故障切换，并且消除了维护相同配置所导致的附加复杂性。在服务器发生故障时，VMwareHighAvailability(HA)可确保虚拟机快速、自动重启。VMwareHA可在其他生产服务器上自动并智能地重启受影响的虚拟机。可通过将基础物理机与其他基础物理机组成群集，或利用第三方群集软件将虚拟机和其他虚拟机组成群集。使用VMwarevSphere组成群集具有下列好处：降低其它群集方案中使用相同服务器时产生的成本；避免物理硬件更改时重建群集带来的复杂性；排除了与测试物理系统群集相关的困难。2.桌面应用2.1.桌面托管建议完成IT基础架构的虚拟化整合后，建议通过桌面虚拟化架构（VMwareView）来实现桌面应用的集中托管。通过将医生工作站、护士工作站以及挂号收费等岗位的桌面PC虚拟化后托管在数据中心，取而代之的是小巧、节能、无风扇无噪音的瘦客户机设备，桌面用户在瘦客户机上通过PCoIP/RDP协议访问托管在数据中心的虚拟桌面，并完成所需的各项工作。这样，所有系统与应用的维护管理均可以数据中心完成。2.2.虚拟桌面方案说明A、方案拓扑与说明方案基于VMwareView方案构建，VMwareView桌面虚拟化方案构建在VMwarevSphere4之上，VMwarevSphere允许多个用户桌面以虚拟机的形式独立运行，同时共享CPU、内存、网络连接和存储器等底层物理硬件资源。这种架构将用户彼此隔离开来，使每位用户都拥有自己的操作系统，同时可以实现精确的资源分配。方案中，虚拟桌面环境由虚拟化基础平台（共享前文提到的服务器虚拟化基础平台，但需要增加部分物理服务器）、企业存储（共享前文提到的存储资源，需要为桌面用户预留一定的存储资源）、网络、ViewConnectionServer（桌面交付控制）、用户桌面设备（升腾瘦客户机）、数据库及AD/DNS服务器等组成。在这种模式中，所有数据交换均在数据中心的虚拟桌面与服务器之间，大幅减轻了网络压力。如在传统的PACS应用中，一张片小则几兆，大则上百兆，传统应用中，需要将影像文件从后台服务器传到桌面医生工作站，这将给网络造成极大的压力，同时会存在延时等问题。B、虚拟桌面的快速准备医院的桌面应用主要有医生工作站、护士工作站、挂号、收费等岗位，相同岗位所需的应用相近，因此可以利用这一特性为相同类型的用户创建标准的虚拟机模板，并利用VMwareViewComposer技术通过上图中的ViewConnectionServer将用户虚拟桌面交付给用户，维护时只需对父虚拟机进行维护即可。3.备份与恢复3.1.简单虚拟机备份与恢复通过使用VMwareDataRecovery为虚拟机提供简单、经济高效、无代理的备份和恢复，这种方案中，备份数据与原始数据存储在同一环境中，这种备份模式主要用于对虚拟机系统故障、用户数据丢失等情况下的快速恢复。VMwareDataRecovery备份模块具有以下一些特性：虚拟机的无代理、基于磁盘的备份和恢复；虚拟机或文件级别的恢复；增量备份和消除重复数据以节约磁盘空间；为虚拟机提供快速、简单和完整的数据保护；通过vCenter实现集中式管理；经济高效的存储管理。3.2.同城或异地备份与灾难恢复在完成基础架构及桌面的虚拟化整合后，接下来即可用较少的代价实现整个数据中心（可包括虚拟桌面）的同城或异地备份与灾难恢复。如下图所示，虚拟化后的虚拟服务器、虚拟桌面及数据均以文件形式存储在存阵列中。通过在两个不同的地方建设数据中心，并利用存储厂商提供的复制方案实现将一个数据中心的数据复制到另一个数据中心的存储上。接下来即可利用VMwareSiteRecoveryManager实现对两个数据中心的备份与灾难恢复管理。VMwarevCenterSiteRecoveryManager通过与vSphere、vCenterServer的的无缝集成，可以管理从生产数据中心到灾难恢复站点的故障切换，以及两个具有活动工作负载的站点之间的故障切换。甚至可以将多个站点恢复为一个共享的恢复站点。SiteRecoveryManager还可帮助进行数据中心的计划内故障切换，例如数据中心迁移。