2019年超融合架构分析及在医院信息化建设的应用探索.pdf

1、超融合架构的发展历程、技术原理、应用场景和规划建议 超融合架构分析及在医院信息化建设中的应用探索 CHIMA会议CHIMA 20191.超融合的技术背景 2.超融合的技术路线 3.超融合在医院的应用探索 CONTENTS CHIMA 2019超融合的技术背景 融合，超融合 CHIMA 2019超融合定义 超融合是超融合基础架构（HCI：Hyper-Converged Infrastructure）的简称 解放军总医院 4 Gartner：HCI是一种以软件为中心的体系结构，将计算、存储、网络和虚拟化资源（以及可能的其他技术）紧密集成在单一的供应商提供的一台硬件设备中。IDC：超融合系统是一种新

2、兴的集成系统，其本身将核心存储、计算和存储网络功能整合到单一的软件解决方案或设备中。NUTANIX：在同一套单元设备中不仅具备计算、网络、存储和服务器虚拟化等资源和技术，而且还包括缓存加速、重复数据删除、在线数据压缩、备份软件、快照技术等元素，而多节点可以通过网络聚合起来，实现模块化的无缝横向扩展，形成统一的资源池。CHIMA 2019发展历程 解放军总医院 5 超融合 2007年 2012年 CHIMA 2019产生背景 IT基础设施多是为专项业务准备，动态分配难 数量越来越多，非核心应用资源利用率不高 传统架构扩容成本高 基于互联网应用、大数据需求 系统上线周期长，部署慢 数据中心空间资源

3、有限 解放军总医院 6 服务器虚拟化 存储虚拟化 网络虚拟化 SSD、10Gb、40Gb以太网 云计算、分布式 用户痛点 技术发展 CHIMA 2019架构对比 解放军总医院 7 物理融合 VS 分离 管理融合 VS 分离 分布式存储 VS 集中式存储 通用硬件 VS 专用硬件 万兆以太网 VS 光纤交换机 超融合架构图 传统架构图 CHIMA 2019成本及性能对比 解放军总医院 8 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 硬件成本 时间和人力成本 运维成本 能耗 传统架构 超融合 0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 传统中端存储

4、超融合单节点 超融合10节点 8K随机读写性能 IOPS-数据来源：超融合技术白皮书，中国超融合产业联盟，2018年7月 CHIMA 2019超融合的技术路线 软件定义计算、软件定义存储 CHIMA 2019技术要素 解放军总医院 10 软件定义计算：主要指服务器虚拟化技术，将分布式的主机组成计算资源池供虚拟机使用 软件定义网络：主要指SDN、NFV技术，利用软件模拟交换机或路由器，负责虚拟机之间或虚拟机与外部的网络通信 软件定义存储：利用分布式存储软件将主机上的硬盘组成共享存储池 CHIMA 2019技术架构 解放军总医院 11 CPU Memory SSD SAS SATA GPU 服务器

5、虚拟化 分布式存储 网络虚拟化 虚拟机 虚拟存储 虚拟网络设备 资源管理 监控告警 日志管理 异构管理 群集管理 资源分配 集中管理层 虚拟资源层 技术实现层 硬件资源层 CHIMA 2019软件定义计算 超融合架构计算资源是通过服务器虚拟化技术实现的，是超融合的核心组件 HYPERVISOR（eg：ESXi）CPU、Memory、NIC、Disk VM VM VM VM HYPERVISOR（eg：VMware workstation）CPU、Memory、NIC、Disk VM VM VM VM Host OS 解放军总医院 12 CHIMA 2019软件定义计算 目前，可选择VMware

6、 vSphere、MicroSoft Hyper-v或KVM等Hypervisor 解放军总医院 13 优点 缺点 适用场景 成熟，稳定，兼容性高 成本高 混合虚拟化环境 相对成熟，对Windows支持最好 Linux虚拟机效能偏低 Windows虚拟机为主 免费，Linux内核的一部分，对内核的利用更好 版本太多，自主开发，稳定性偏弱 Linux虚拟机为主，考虑成本 CHIMA 2019软件定义存储 超融合架构中，使用软件实现所有的存储功能，将一组群集内的节点组成一个统一的分布式存储平台，向上提供存储空间 解放军总医院 14 SSD HDD 虚拟存储管理 虚拟存储管理 虚拟存储管理 分布式存