超融合技术在区域全民健康信息平台建设中的应用

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　　摘要：本文针对淄博市全民健康信息平台支撑资源存在的问题，通过应用超融合技术，加强大数据管理、安全管控和统一运维，解决区域全民健康信息共享与协同应用，以及大数据整合与服务，提出了基于超融合技术建立资源支撑平台的建设方案，包括总体规划、技术架构、网络架构、安全架构等建设内容，从而提升全民健康健康信息平台支撑资源的科学性、合理性和安全性。
　　[关键词]信息平臺超融合技术大数据
　　1基于超融合软件定义的分析
　　1.1超融合软件定义的应用
　　基础架构平台最核心的能力是提供服务器的计算资源池，借助服务器虚拟化技术实现计算及内存的资源共享，提高系统资源使用率。采用构建服务器虚拟化资源池，将现有独立的物理服务器中的中间件和数据库迁移到虚拟化平台中，来统一管理虚拟化资源池中的虚拟机和硬件系统资源提高数据中心的资源利用率利用动态资源调配、存储资源动态调配、网络/存储I/O控制、按需容量扩展等功能，实现数据中心的资源动态调配和灵活扩展;通过虚拟化配置管理工具，实现统一的补J分发和安装，提高系统的健壮性;驱动IT遵从性，降低系统风险;通过建立改变流程审批制，减少宕机几率。
　　1.2超融合软件定义的存储
　　存储虚拟化是超融合架构的基本组件，可对存储资源进行抽象化处理，以支持存储的池化、复制和按需分发。这使存储层与虚拟化计算层非常相似，都具有聚合、灵活、高效和弹性扩展的特点，全面降低存储基础架构的成本和复杂性。通过建立服务器直连硬盘和固态硬盘（HDD和SSD）集群，存储虚拟化创建专门针对虚拟机设计和优化的分布式共享数据存储。采用VSAN分布式存储技术，将服务器端存储设备虚拟化成共享存储池并可差异化提供各种存储服务。分布式存储管理系统可在所有节点之间提供一个集中的数据存储，供虚拟机使用。在同一个分布式存储数据实施多种策略（冗余、性能），无需预先创建常用的存储池。同时对所需的策略进行监控，并且只要有足够的资源，就可以根据需要进行自我调整。
　　1.3超融合软件定义的网络
　　为了简化数据中心的网络管理，在虚拟化层对VLAN虚拟化支持和集成，同时服务器虚拟化平台提供分布式网络交换功能，从一个集中式界面为整个数据中心设置虚拟机网络连接，从而简化网络管理，在虚拟机跨多个主机移动时使其保持网络运行时状态，从而实现线内监视和集中式防火墙服务。虚拟网络资源池通过对物理服务器网络硬件资源的虚拟化，为虚拟机在物理服务器之间移动时监视和保持其安全性提供了一个框架，并能够使用第三方虚拟交换机将常用的物理网络功能和控制扩展到虚拟网络。
　　1.4超融合软件定义的安全
　　数据中心面临多种安全威胁，包括边界安全、主机安全、应用安全等，原数据中心提供不同的办法来应对这些安全。但这些安全方案又面临很多新的挑战，包括每台物理设备会包括多个虚拟，这些虚机可能属于多种业务系统，传统的安全方案是针对物理服务器的，很难以虚机为边界进行管理。同时因为虚机数量众多，又灵活多变，传统的安全方案如何适应这些快速变化是另一个挑战，如果数据中心仅仅采用了服务器的虚拟化，而对网络、安全等没有采用相应的解决方案，势必会影响整个云数据中心的弹性和可管理性。
　　2基于超融合构架的应用设计
　　2.1平台总体构架
　　2.1.1构建统一完善的云平台
　　建设统一的云平台，面向各部门、各单位提供基础架构服务云平台、业务支撑云平台、业务服务云平台、运维管理云门户、移动医疗云平台、开发测试云平台以及数据库即服务云平台等。
　　2.1.2分步整合多业务平台
　　分步骤地将业务应用迁移到统一的基础架构服务云平台上，实现资源有效的整合与共享。未来资源需求，通过云门户自助式申请资源，在资源申请成功后，可部署和管理各自的业务应用。
　　2.1.3建立安全可靠的灾备存储区
　　利用超融合的分布式存储，建立多副本、多冗余的存储模式，将数据仓库中的数据实时备份到该区域，为业务系统和数据提供容灾保护。
　　2.1.4完善技术与规范安全保障体系
　　健全以技术标准为核心，以管理规范为支持，以工作标准为保障的信息标准化体系。主要包括数据采集标准规范、数据处理标准规范、数据共享交换标准规范、基础架构建设标准规范、网络传输标准规范、应用开发标准规范、运维监控标准规范等内容。
　　2.2平台物理架构
　　2.2.1通过超融合架构建立云平台
　　以实现应用快速搭建、自动配置以及今后的云灵活扩容。依托卫生计生专网建立统一服务平台，通过计算、存储、网络和安全的融合技术对硬件资源进行抽象化和池化，通过自动化智能化的云管理技术，完美实现资源的分发调度、统一运维管理和弹性的伸缩。
　　2.2.2分布式海量存储区
　　云平台将会汇集全市近500万人口的健康数据，这其中有海量的医疗影像数据，医疗影像数据精度要求高，架构的设计充分考虑数据的存储年限和健康数据的实际生命周期，建设分布式海量存储资源池。
　　2.2.3高性能GPU运算功能区
　　人口健康信息中大量的医学影像和高清图片，不仅需要对这些影像资料进行存储，还需要对这些影像资料进行处理、识别，以及内容分析、深度学习、人工智能等方面的尝试，因此GPU高性能计算集群，满足初步的GPU高性能处理需求，并为未来大数据、人工智能应用的GPU高性能计算打下一定的基础。
　　2.2.4数据库服务区
　　平台部分数据库所需的计算和存储资源可由已建成的一期硬件资源统一提供，并不需重复建设，可实时监测资源使用情况，整体规划资源使用情况，既能保证常规资源池稳定、高效的IT资源服务，又能实现绿色、节约的集约化建设目的。
　　3总结
　　淄博市全民健康信息平台由传统服务器加存储的构架升级为基于超融合技术的全虚拟化资源支撑平台，实现应用虚拟化、网络虚拟化、分布式存储虚拟化、安全虚拟化以及资源的动态调配，解决了传统型数据中心资源架构的瓶颈，实现了资源的全虚拟化。基于虚拟化网络技术，将各业务区资源分而治之，建立各应用去动态VLAN，做到各业务应用逻辑隔离，资源池内部横向流量大幅降低。
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