1、精選優質文檔-傾情為你奉上1.1.1.1 云計算資源需求分析與規劃1.1.1.1.1 數據中心服務器部署基本要求本項目關鍵業務數據庫、數據倉庫采用物理服務器獨立部署（集群+同城雙活），應用和管理類服務器采用虛擬機部署（同城雙活）。1.1.1.1.2 應用服務器采用虛擬化方案采用虛擬化技術是實現云計算的基礎。通過為客戶提供服務器整合和數量控制、業務連續性、測試/開發自動化、企業臺式機管理等解決方案，從而實現降低成本、提高響應速度、實現零停機、災難快速恢復等系列好處。通過虛擬架構整合服務器，可以控制x86服務器的蔓延，在一臺服務器上運行多個操作系統和應用，并使新的硬件支持老的應用，數據中心撤退舊的

2、硬件。虛擬基礎架構使企業能夠通過提高效率、增加靈活性和加快響應速度而降低IT成本。管理一個虛擬基礎架構使IT能夠快速將資源和業務需要連結起來，并對其進行管理。虛擬基礎架構可以使x86服務器的利用率從現在的5-15%提高到60-80%，并且在數十秒的時間內完成新應用程序的資源調配，而不需要幾天時間。請求響應時間也改為以分鐘計算。在維護上，可以實現零停機硬件維護，不需要等待維護窗口。服務器虛擬化是計算機資源邏輯組的過程，這種資源的新虛擬視圖并不受實現，地理位置或底層資源的物理配置的限制。這種邏輯視圖對信息基礎設施有深遠的影響。服務器虛擬化帶來的益處：虛擬化技術可借助信息基礎設施更好地提供服務，從而

3、幫助客戶節省資金。與傳統的物理服務器部署方式相比，虛擬化所帶來的一些優勢包括：· 能夠迅速保存、復制和供應虛擬機，從而實現零停機時間維護并支持全新的“golive（實時化）”方案；· 動態共享服務器平臺中的閑置資源，從而在消除煙囪式（stovepipe）部署的同時，進一步提高性能和利用率；與此同時也能為應用提供一個隔離性的操作環境；· 可以實現更高的技術標準化水平和流通率，從而降低運營和維護成本；· 可在虛擬服務器組件發生故障時進行無縫故障切換，從而提高系統可用性；· 降低復雜性，從而改進邏輯和物理災難恢復。服務器虛擬化的軟件平臺選型原則在服務

4、器虛擬化的軟件平臺方面，主流的軟件提供商均提供了所有軟件廠商具有管理CPU、內存、網絡和硬盤資源的能力的服務器虛擬化軟件，這些軟件都同時支持Windows與Linux操作環境。目前，服務器虛擬化軟件分為商用軟件和開源軟件，這些軟件都提供了對于服務器虛擬化硬件平臺的支持，然而之間存在細微的差別。此外不同的虛擬化軟件的軟件架構之間的差異較大，不同平臺上的虛擬機并不能很好實現相互之間的兼容或遷移。在服務器虛擬化的軟件平臺選擇中，應重點考慮以下幾點：· 系統穩定性和可擴展性· 遷移的便利性，包括從物理服務器向虛擬機的遷移· 對于虛擬化硬件平臺的支持· 良好的兼容

5、性服務器虛擬化的硬件平臺選型原則為服務器虛擬化選擇適當的硬件平臺正如選擇適當的虛擬化軟件一樣重要為了做出正確的選擇，必須考慮到以下因素：· 優越的性能：服務器虛擬化的主要目的是更加充分的利用資源。在單臺服務器上增加的工作負載需要更高的系統性能，以保持所需的服務等級和應用響應時間。目前廣泛采用的多核處理器架構，以及對多核處理器架構提供支持以充分利用其性能和能力的系統，可以進一步提高服務器的性能和吞吐率。在服務器性能需求方面，除了要考慮在非虛擬化模式下運行工作負載所需的性能之外，還需要考慮運行虛擬機（VM）所需的額外資源。硬件系統中的處理器與芯片組所包含的硬件輔助特性，可以在最大限度降低

6、這一開銷方面發揮作用。· 能效與空間：在成本或物理限制影響最終用戶正常工作的能力的情況下，例如，當成本超出預算，或功耗要求超出可用資源時，功耗與散熱問題最為明顯。當不斷擴展的IT占用空間導致數據中心或IT空間擴建時，占地空間就會成為一個大問題。虛擬化與整合有助于減少硬件占地空間和能源利用。更高能效的系統能夠進一步降低功耗要求，從而節省能源和降低運營成本。功耗要求較低和/或性能功耗比較高的系統可幫助IT人員有效控制能源和空間要求。· 總擁有成本（TCO）/投資回報（ROI）：不斷攀升的運營成本使資源與資本從旨在推動創新和提高IT價值的計劃中抽離了出來。使用虛擬化環境將可以提高

7、系統利用率，降低功耗與散熱要求，減少空間要求，簡化運營和降低系統管理要求。· 優化的平臺特性：組件與系統廠商將不斷推出多種專為虛擬化而優化的特性。例如，主流的硬件廠商均為處理器增添了虛擬化能力，也有針對大量I/O、網絡處理需求的平臺虛擬化特性。這些能力既能簡化強大虛擬化軟件的設計，又能降低在虛擬化環境中運行應用通常所需的性能開銷。對于EHRS上的大量文件處理，I/O虛擬化的優化可進一步提升信息交換平臺的處理與擴展能力。· 良好的廠商協作：通過著眼于當前全行業范圍內的協作，我們將能夠更好地了解虛擬化的特征。鑒于虛擬化涉及多個層次上的軟硬件組件，系統廠商、操作系統與應用廠商以及

8、虛擬化廠商需要攜手合作，共同制定出可行的解決方案。目前，多家行業合作伙伴正在全新平臺上針對虛擬化進行優化。· 良好的兼容性：保持各代平臺之間的兼容性是未來系統的一個重要特性。將VM從一臺服務器遷移到另一臺服務器上需要考慮架構問題，這樣IT部門無需創建虛擬資源島（islandsofvirtualresource），但卻可以真正發揮出基礎設施的最大靈活性。對虛擬機安全的考慮虛擬化使用戶獲得在效率、成本方面的顯著收益,以及在數據中心更具環保、靈活的擴展性和減少實施時間方面的附加價值。數據中心的虛擬系統面臨許多與物理服務器相同的安全挑戰，并且還有自身的一些特點，如果不解決這些問題，安全最終將

9、抵消虛擬化的優勢。尤其在虛擬化體系結構將從根本上改變關鍵業務應用，包括設計、部署和管理的情況下，用戶需要考慮哪種安全機制最適合保護這些虛擬服務器。傳統環境下的網絡安全拓撲圖，在網絡出口處部署有防火墻，防毒墻，上網行為管理等安全設備，用來隔離內外網，過濾來自外網的惡意程序，規范內網用戶的上網行為，同時在DMZ區使用防火墻隔離，部署IDS監控對服務器的非法訪問行為，在服務器上部署防病毒軟件，保護核心服務器的安全運行。根據傳統的安全設計模型，需要在每個操作系統中安裝防毒軟件，在網絡層部署入防火墻、侵檢測或入侵防御系統，但是在這種在傳統方式下合理的設計，在虛擬環境下會面臨一些新的問題：未激活的虛擬機，

10、物理機下關閉計算機后CPU停止運行，網絡關閉，理論上不會有數據的交互，操作系統也就不存在被感染的可能；但是在虛擬環境下，CPU，網絡，底層的ESX都在工作中，關閉的操作系統類似于物理環境下的一個應用程序，盡管這個“應用程序”沒有運行，但仍然有被病毒感染的可能；資源的沖突，防毒軟件在啟用預設掃描后，當到了指定時間，會同時進行文件掃描的動作，這個時候防毒軟件對CPU和內存的占用急劇增加，當系統資源被耗盡的時候就會導致服務器down機；管理復雜度，由于虛擬化的便利性，系統管理員可以非常方便的根據模板生成新的系統，這些新系統要打補丁，進行病毒代碼的更新，也會增加安全管理的復雜度；虛擬化環境的動態特性面

11、臨入侵檢測/防御系統（IDS/IPS）的新挑戰。基于網絡的IDS/IPS，也無法監測到同一臺ESX服務器上的虛擬機之間的通訊；由于虛擬機能夠迅速地恢復到之前的狀態，利用VMwareVMotion?易于在物理服務器之間移動，所以難以獲得并維持整體一致的安全性。所以虛擬化已經使“網絡邊界去除”的挑戰更加明顯，虛擬化對于安全的需求也更加迫切。安全虛擬機利用API來訪問關于每一虛擬機的特權狀態信息，包括其內存、狀態和網絡通信流量等。因為在不更改虛擬網絡配置的情況下，服務器內部的全部網絡通信流量是可見的。包括防病毒、防火墻、IDS/IPS和系統完整性監控等在內的安全功能均可以應用于安全虛擬機中。1.1.

12、1.1.3 數據庫服務器性能需求分析區域衛生信息系統覆蓋面廣、業務極其復雜，各業務子系統之間交叉非常多，因此很難通過搭建業務模型通過壓力測試來進行系統性能的分析，所以，業內一般采用“售前估算法”，通常的做法是：選擇應用系統中業務重要性、業務頻繁度、客戶連接數最多、最具有代表性的一個業務進行估算，結合行業內其他項目的建設經驗進行綜合評價，得出最終的主要設備性能需求。本項目中，我們選擇“以EHR（居民電子健康記錄）為基礎的社區衛生信息系統”作為我們評估數據中心核心數據庫服務器性能的參考業務系統，售前估算法主要涉及的要點見下表： 中山市區域衛生信息系統網內注冊用戶估算為3000個，預計高峰并發訪問數

13、在1500個左右；通過門戶網站發起的業務申請用戶估算為每天2000個，預計高峰并發訪問數在500個左右；因此，估算公式中的U值為2000； 假設每個用戶每秒提交業務處理請求個數為1個，公式中的Q值； 平均處理每個業務處理請求所需要的時間應在1秒左右，公式中的J值； 假設每年并發用戶增長率暫時考慮為0，公式中的G值； 主機系統的平均使用計算資源率建議不超過40%（雙機熱備），公式中的B值； 系統設計性能覆蓋年限為5年左右，公式中的N值； 根據經驗及對應用程序的分析，每個業務請求相當于5-10個tpmC，本項目的主數據庫服務器主要為OLTP（聯機事務處理）應用；公式中的S值； 1分鐘為60秒，公式

14、中的T值； 由此得出:U×Q×J×(100%+G)N×T×S÷B，根據以上數值，得出本系統所需的主機TPCC性能要求為最低TPMC，最高TPMC；本方案以IBMPower740小型機為例，其3.6GHz的Power7CPU的單核TPmC值約為，因此滿足信息系統5年應用的服務器主機TPmC總值需要配32核Power73.6GHzCPU。結合業務7×24小時不能停頓的系統高穩定可靠要求，以及節約成本考慮，建議配置2臺數據庫服務器做集群，兩個節點可同時提供數據庫處理，參照OracleRAC技術特性，雙機集群后，整體性能為單機服務器

15、的1.5倍左右。綜上所述，數據庫主機系統的單機參考配置為：相當于IBMPower716Core3.6GHzCPU。數據庫服務器內存需求分析如下：（1） 參照實際應用經驗以及參考數據庫的技術特性要求，信息系統數據庫連接數約為2000個，每個連接占用20M內存，共計所需40G內存；（2） 以3-5年在線生成數據庫數據將達到500GB左右的規模估算，一般醫院信息系統的在線業務和查詢業務都在同一數據庫里執行，按照使用經驗來看大概有接近5%的熱點數據，因此數據緩存使用的內容為按照25G估算；（3） 在執行數據庫備份時，為了加快備份速度，使用5GB左右的文件緩存；（4） 目前主流的、最新版本操作系統建議保

16、留使用10G左右的內存用于系統調配；綜上，按照70%的系統內存使用閥值來計算，共計內存114GB；在主機硬件配置時，應配置128GB內存。1.1.1.1.4 存儲需求分析1.1.1.1.4.1 存儲性能基本要求數據中心存儲系統的磁盤陣列應采用支持多種轉速的、熱插拔硬盤的高性能存儲設備，雙控制器或多控制器模式保證磁盤陣列本身的高可用，陣列的控制器緩存建議少于32GB，采用8GB或以上FC通道連接SAN，并支持ISCSI接口便于文件類的存儲。針對數據庫熱點數據的存儲，建議采用高性能的SSD盤；針對一般數據庫存儲和虛擬機文件存儲，建議采用不低于10000轉速的SAS硬盤；針對影像文件、視頻文件等存儲

17、，可采用成本較低的SATA硬盤；磁盤陣列通過存儲虛擬化網關進行存儲資源的池化，從而支撐數據庫和虛擬機同城雙活方案的實現；1.1.1.1.4.2 數據量估算（1）以EHR為核心的應用系統數據估算業務類別數據類型說明數據量估算EHR業務居民主索引數據按500萬人口計算0.01M*500萬=50G居民健康卡數據按500萬人口計算0.02M*500萬=100G出生證數據按每年4萬計算1M*4萬*1年=40G/年婦幼保健數據按每年80萬計算1M*80萬*1年=80G/年個人基本健康檔案按500萬人口計算0.1M*500萬=500G專項疾病保健數據按每年6萬計算1M*6萬*1年=60G/年電子病歷數據按每

18、年4萬計算10M*4萬*1年=400G/年檢驗/檢查結果數據按每年80萬計算0.02M*80萬*1年=16G/年處方/醫囑數據按每年160萬計算0.01M*160萬*1年=16G/年健康體檢數據按每年14萬計算0.1M*14萬*1年=14G/年醫學影像索引及圖文報告系統數據按每年4萬計算2M*4萬*1年=80G/年其他診療數據按500萬人口計算0.2M*500萬*1年=1000G/年數據倉庫主題數據庫按每年100萬條數據0.02M*100萬*1年=20G/年資源數據庫按每年2萬條數據0.02M*2萬*1年=0.4G/年方法庫，模型庫估算1G其他數據各種標準協議數據估算1G監控管理數據按每年0.

19、6G增量計算0.6G/年系統其他數據（用戶，日志等）按每年0.2G增量計算0.2G/年合計約2829.2GB每年增量約600.2GB系統設計5年總數據量5230GB以上數據存儲應采用SSD和SAS混合形式（2）區域醫療主要數據估算應用系統數據量估算HIS/EMR/LIS/HSS等300G，每年增量30G疾控/衛監/急救等500GB，每年增量50GB合計約800GB，每年增量80GB系統設計5年總數據量1200GB以上數據存儲應采用SSD和SAS混合形式（3）其他應用系統數據估算應用系統數據量估算基層衛生服務信息系統/綜合運營數據100G，每年增量10G外網應用數據500GB，每年增量50GB視

20、頻數據（典型）1000GB，每年增量1000GB合計約1600GB，每年增量1060GB系統設計5年總數據量5840GB以上數據存儲應采用SAS和SATA混合形式（4）數據中心系統平臺存儲資源占用估算系統數據量估算虛擬機，預計50個虛擬機，每個虛擬機200GB10000GB，每年增量200G程序更新10G，每年增量1G配置管理10G，每年增量1G合計約10020GB，每年增量202GB系統設計5年總數據量10828GB以上數據存儲應采用SAS和SATA混合形式根據上述分析可得數據中心存儲系統可用容量應不低于：23098GB（23TB），考慮設計不少于2個數據存儲副本，則建議容量不少于69TB，可分期逐步擴容。1.1.1.1.5 服務器計算資源需求分析根據本項目的應用系統建設需求，分解各個應用系統對計算資源的需求，如下表：服務器名稱用途說明機器數量單個配置（core/G）合計資源（core/G）CPU內存CPU內存關鍵數據庫（物理機）電子健康檔案資源庫、電子病歷資源庫、全員人口信息庫、衛生計生管理資源庫、24012880256數據倉庫服務器（物理機）基于平臺的ODS,DW等24012880256分布式協調服務器zookeeper5281040數據交換服務器數據采集和交換平臺、ETL、Adapter1432432對外交換前置機廣東省級平臺、市屬醫院、鎮區醫院、社區服