云计算资源需求分析报告和规划.docx

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1、标准1.1.1.1 云计算资源需求分析与规划1.1.1.1.1 数据中心效劳器部署根本要求本工程关键业务数据库、数据仓库承受物理效劳器独立部署集群+同城双活，应用和治理类效劳器承受虚拟机部署同城双活。1.1.1.1.2 应用效劳器承受虚拟化方案承受虚拟化技术是实现云计算的根底。通过为客户供给效劳器整合和数量掌握、业务连续性、测试/开发自动化、企业台式机治理等解决方案，从而实现降低本钱、提高响应速度、实现零停机、灾难快速恢复等系列好处。通过虚拟架构整合效劳器，可以掌握 x86 效劳器的集中，在一台效劳器上运行多个操作系统和应用，并使的硬件支持老的应用，数据中心撤退旧的硬件。虚拟根底架构使企业能够

2、通过提高效率、增加敏捷性和加快响应速度而降低 IT 本钱。治理一个虚拟根底架构使 IT 能够快速将资源和业务需要连结起来，并对其进展治理。虚拟根底架构可以使 x86 效劳器的利用率从现在的 5-15%提高到 60-80%，并且在数十秒的时间内完成应用程序的资源调配，而不需要几天时间。恳求响应时间也改为以分钟计算。在维护上，可以实现零停机硬件维护，不需要等待维护窗口。效劳器虚拟化是计算机资源规律组的过程，这种资源的虚拟视图并不受实现，地理位置或底层资源的物理配置的限制。这种规律视图对信息根底设施有深远的影响。文案效劳器虚拟化带来的好处：虚拟化技术可借助信息根底设施更好地供给效劳，从而帮助客户节约

3、资金。与传统的物理效劳器部署方式相比，虚拟化所带来的一些优势包括： 能够快速保存、复制和供给虚拟机，从而实现零停机时间维护并支持全的“go live实时化”方案； 动态共享效劳器平台中的闲置资源，从而在消退烟囱式 stovepipe 部署的同时，进一步提高性能和利用率；与此同时也能为应用供给一个隔离性的操作环境； 可以实现更高的技术标准化水平和流通率，从而降低运营和维护本钱； 可在虚拟效劳器组件发生故障时进展无缝故障切换，从而提高系统可用性； 降低简单性，从而改进规律和物理灾难恢复。效劳器虚拟化的软件平台选型原则在效劳器虚拟化的软件平台方面，主流的软件供给商均供给了全部软件厂商具有治理 CPU

4、、内存、网络和硬盘资源的力量的效劳器虚拟化软件，这些软件都同时支持 Windows 与 Linux 操作环境。目前，效劳器虚拟化软件分为商用软件和开源软件，这些软件都供给了对于效劳器虚拟化硬件平台的支持，然而之间存在微小的差异。此外不同的虚拟化软件的软件架构之间的差异较大，不同平台上的虚拟机并不能很好实现相互之间的兼容或迁移。在效劳器虚拟化的软件平台选择中，应重点考虑以下几点： 系统稳定性和可扩展性 迁移的便利性，包括从物理效劳器向虚拟机的迁移 对于虚拟化硬件平台的支持 良好的兼容性效劳器虚拟化的硬件平台选型原则为效劳器虚拟化选择适当的硬件平台正如选择适当的虚拟化软件一样重要为了做出正确的选择

5、，必需考虑到以下因素： 优越的性能：效劳器虚拟化的主要目的是更加充分的利用资源。在单台效劳器上增加的工作负载需要更高的系统性能，以保持所需的效劳等级和应用响应时间。目前广泛承受的多核处理器架构，以及对多核处理器架构供给支持以充分利用其性能和力量的系统，可以进一步提高效劳器的性能和吞吐率。在效劳器性能需求方面，除了要考虑在非虚拟化模式下运行工作负载所需的性能之外，还需要考虑运行虚拟机VM所需的额外资源。硬件系统中的处理器与芯片组所包含的硬件关心特性，可以在最大限度降低这一开销方面发挥作用。 能效与空间：在本钱或物理限制影响最终用户正常工作的力量的状况下， 例如，当本钱超出预算，或功耗要求超出可用

6、资源时，功耗与散热问题最为明显。当不断扩展的 IT 占用空间导致数据中心或 IT 空间扩建时， 占地空间就会成为一个大问题。虚拟化与整合有助于削减硬件占地空间 和能源利用。更高能效的系统能够进一步降低功耗要求，从而节约能源和降低运营本钱。功耗要求较低和/或性能功耗比较高的系统可帮助 IT 人员有效掌握能源和空间要求。 总拥有本钱TCO/投资回报ROI：不断攀升的运营本钱使资源与资本从旨在推动创和提高 IT 价值的打算中抽离了出来。使用虚拟化环境将可以提高系统利用率，降低功耗与散热要求，削减空间要求，简化运营和降低系统治理要求。 优化的平台特性：组件与系统厂商将不断推出多种专为虚拟化而优化的特性

7、。例如，主流的硬件厂商均为处理器增加了虚拟化力量，也有针对大量 I/O、网络处理需求的平台虚拟化特性。这些力量既能简化强大虚拟化软件的设计，又能降低在虚拟化环境中运行应用通常所需的性能开销。对于 EHRS 上的大量文件处理，I/O 虚拟化的优化可进一步提升信息交换平台的处理与扩展力量。 良好的厂商协作：通过着眼于当前全行业范围内的协作，我们将能够更好地了解虚拟化的特征。鉴于虚拟化涉及多个层次上的软硬件组件，系统厂商、操作系统与应用厂商以及虚拟化厂商需要携手合作，共同制定出可行的解决方案。目前，多家行业合作伙伴正在全平台上针对虚拟化进展优化。 良好的兼容性：保持各代平台之间的兼容性是将来系统的一

8、个重要特性。将 VM 从一台效劳器迁移到另一台效劳器上需要考虑架构问题，这样 IT 部门无需创立虚拟资源岛islands of virtual resource，但却可以真正发挥出根底设施的最大敏捷性。对虚拟机安全的考虑虚拟化使用户获得在效率、本钱方面的显著收益,以及在数据中心更具环保、敏捷的扩展性和削减实施时间方面的附加价值。数据中心的虚拟系统面临很多与物理效劳器一样的安全挑战，并且还有自身的一些特点，假设不解决这些问题， 安全最终将抵消虚拟化的优势。尤其在虚拟化体系构造将从根本上转变关键业务应用，包括设计、部署和治理的状况下，用户需要考虑哪种安全机制最适合保护这些虚拟效劳器。传统环境下的网

9、络安全拓扑图，在网络出口处部署有防火墙，防毒墙，上网行为治理等安全设备，用来隔离内外网，过滤来自外网的恶意程序，标准内网用户的上网行为，同时在 DMZ 区使用防火墙隔离，部署 IDS 监控对效劳器的非法访问行为，在效劳器上部署防病毒软件，保护核心效劳器的安全运行。依据传统的安全设计模型，需要在每个操作系统中安装防毒软件，在网络层部署入防火墙、侵检测或入侵防范系统，但是在这种在传统方式下合理的设计， 在虚拟环境下会面临一些的问题：未激活的虚拟机，物理机下关闭计算机后CPU停顿运行，网络关闭，理论上不会有数据的交互，操作系统也就不存在被感染的可能；但是在虚拟环境下，CPU，网络，底层的ESX都在工

10、作中，关闭的操作系统类似于物理环境下的一个应用程序，尽管这个“应用程序”没有运行，但仍旧有被病毒感染的可能；资源的冲突，防毒软件在启用预设扫描后，当到了指定时间，会同时进展文件扫描的动作，这个时候防毒软件对CPU和内存的占用急剧增加，当系统资源被耗尽的时候就会导致效劳器down机；治理简单度，由于虚拟化的便利性，系统治理员可以格外便利的依据模板生成的系统，这些系统要打补丁，进展病毒代码的更，也会增加安全治理的简单度；虚拟化环境的动态特性面临入侵检测/防范系统IDS/IPS的挑战。基于网络的IDS/IPS，也无法监测到同一台ESX效劳器上的虚拟机之间的通讯；由于虚拟机能够快速地恢复到之前的状态，

11、利用VMware VMotion 易于在物理效劳器之间移动，所以难以获得并维持整体全都的安全性。所以虚拟化已经使“网络边界去除”的挑战更加明显，虚拟化对于安全的需求也更加迫切。安全虚拟机利用 API 来访问关于每一虚拟机的特权状态信息，包括其内存、状态和网络通信流量等。由于在不更改虚拟网络配置的状况下，效劳器内部的全部网络通信流量是可见的。包括防病毒、防火墙、IDS/IPS 和系统完整性监控等在内的安全功能均可以应用于安全虚拟机中。1.1.1.1.3 数据库效劳器性能需求分析区域卫生信息系统掩盖面广、业务极其简单，各业务子系统之间穿插格外多， 因此很难通过搭建业务模型通过压力测试来进展系统性能

12、的分析，所以，业内一般承受“售前估算法”，通常的做法是：选择应用系统中业务重要性、业务频繁度、客户连接数最多、最具有代表性的一个业务进展估算，结合行业内其他工程的建设阅历进展综合评价，得出最终的主要设备性能需求。本工程中，我们选择“以EHR居民电子安康记录为根底的社区卫生信息系统”作为我们评估数据中心核心数据库效劳器性能的参考业务系统，售前估算法主要涉及的要点见下表： 中山市区域卫生信息系统网内注册用户估算为 3000 个，估量顶峰并发访问数在 1500 个左右；通过门户网站发起的业务申请用户估算为每天 2023 个，估量顶峰并发访问数在 500 个左右；因此，估算公式中的 U 值为 2023

13、； 假设每个用户每秒提交业务处理恳求个数为 1 个，公式中的 Q 值； 平均处理每个业务处理恳求所需要的时间应在1 秒左右，公式中的J 值； 假设每年并发用户增长率临时考虑为 0，公式中的 G 值； 主机系统的平均使用计算资源率建议不超过 40%双机热备，公式中的 B 值； 系统设计性能掩盖年限为 5 年左右，公式中的 N 值； 依据阅历及对应用程序的分析，每个业务恳求相当于 5-10 个 tpmC，本工程的主数据库效劳器主要为 OLTP联机事务处理应用；公式中的 S 值； 1 分钟为 60 秒，公式中的 T 值； 由此得出:UQJ(100%+G)NTSB，依据以上数值，得出本系统所需的主机

14、TPCC性能要求为最低 1500000TPMC，最高 3000000 TPMC；本方案以IBM Power 740 小型机为例，其 3.6GHz 的Power7 CPU 的单核TPmC 值约为 100000，因此满足信息系统 5 年应用的效劳器主机 TPmC 总值需要配 32 核 Power7 3.6GHz CPU。结合业务 724 小时不能停顿的系统高稳定牢靠要求，以及节约本钱考虑，建议配置 2 台数据库效劳器做集群，两个节点可同时供给数据库处理，参照Oracle RAC 技术特性，双机集群后，整体性能为单机效劳器的 1.5 倍左右。综上所述，数据库主机系统的单机参考配置为：相当于 IBM

15、Power7 16Core3.6GHz CPU。数据库效劳器内存需求分析如下：（1） 参照实际应用阅历以及参考数据库的技术特性要求，信息系统数据库连接数约为 2023 个，每个连接占用 20M 内存，共计所需 40G 内存；（2） 以 3-5 年在线生成数据库数据将到达 500GB 左右的规模估算，一般医院信息系统的在线业务和查询业务都在同一数据库里执行，依据使用阅历来看或许有接近 5%的热点数据，因此数据缓存使用的内容为依据 25G 估算；（3） 在执行数据库备份时，为了加快备份速度，使用 5GB 左右的文件缓存；（4） 目前主流的、最版本操作系统建议保存使用 10G 左右的内存用于系统调配

16、；综上，依据70%的系统内存使用阀值来计算，共计内存114GB；在主机硬件配置时，应配置128GB内存。1.1.1.1.4 存储需求分析1.1.1.1.4.1 存储性能根本要求数据中心存储系统的磁盘阵列应承受支持多种转速的、热插拔硬盘的高性能存储设备，双掌握器或多掌握器模式保证磁盘阵列本身的高可用，阵列的掌握器缓存建议少于32GB，承受8GB或以上FC通道连接SAN，并支持ISCSI接口便于文件类的存储。针对数据库热点数据的存储，建议承受高性能的SSD盘；针对一般数据库存储和虚拟机文件存储，建议承受不低于 10000转速的SAS硬盘；针对影像文件、视频文件等存储，可承受本钱较低的SATA硬盘；

17、磁盘阵列通过存储虚拟化网关进展存储资源的池化，从而支撑数据库和虚拟机同城双活方案的实现；1.1.1.1.4.2 数据量估算（1） 以 EHR 为核心的应用系统数据估算业务类别数据类型居民主索引数据居民安康卡数据说明按 500 万人口计算按 500 万人口计算数据量估算0.01M*500 万=50G0.02M*500 万=100G诞生证数据按每年 4 万计算妇幼保健数据按每年 80 万计算1M*4 万*1 年=40G/年1M*80 万*1 年=80G/年个人根本安康档案按 500 万人口计算0.1M*500 万=500G专项疾病保健数据 按每年 6 万计算1M*6 万*1 年=60G/年EHR

18、业务电子病历数据按每年 4 万计算10M*4 万*1 年=400G/年检验/ 检查结果数按每年 80 万计算据0.02M*80 万*1 年=16G/年处方/医嘱数据按每年 160 万计算0.01M*160 万*1 年=16G/年安康体检数据按每年 14 万计算医学影像索引及图 按每年 4 万计算文报告系统数据0.1M*14 万*1 年=14G/年2M*4 万*1 年=80G/年数据仓库其他诊疗数据主题数据库资源数据库方法库，模型库 各种标准协议数据监控治理数据按 500 万人口计算按每年 100 万条数据按每年 2 万条数据按每年 0.6G 增量0.2M*500 万*1 年=1000G/年0.

19、02M*100 万*1 年=20G/年0.02M*2 万*1 年=0.4G/年估算 1G其他数据计算系统其他数据用户，日志等按每年 0.2G 增量计算合计估算 1G 0.6G/年0.2G/年约 2829.2GB每年增量系统设计 5 年总数据量以上数据存储应承受 SSD 和 SAS 混合形式（2） 区域医疗主要数据估算应用系统HIS/EMR/LIS/HSS 等疾控/卫监/急救等合计系统设计 5 年总数据量以上数据存储应承受 SSD 和 SAS 混合形式（3） 其他应用系统数据估算应用系统基层卫生效劳信息系统/综合运营数据外网应用数据视频数据典型 合计系统设计 5 年总数据量以上数据存储应承受 S

20、AS 和 SATA 混合形式（4） 数据中心系统平台存储资源占用估算系统虚拟机，估量 50 个虚拟机，每个虚拟机 200GB程序更配置治理合计系统设计 5 年总数据量以上数据存储应承受 SAS 和 SATA 混合形式约 600.2GB 5230GB数据量估算300G，每年增量 30G500GB，每年增量 50GB 约 800GB，每年增量 80GB 1200GB数据量估算100G，每年增量 10G500GB，每年增量 50GB1000GB，每年增量 1000GB约 1600GB，每年增量 1060GB 5840GB数据量估算10000GB，每年增量 200G10G，每年增量 1G10G，每年增

21、量 1G约 10020GB，每年增量 202GB 10828GB依据上述分析可得数据中心存储系统可用容量应不低于：23098GB23TB，考虑设计不少于 2 个数据存储副本，则建议容量不少于 69TB，可分期逐步扩容。1.1.1.1.5 效劳器计算资源需求分析效劳器名称用途说明机器数量单个配置core/G合计资源core/G关键数据库物理机依据本工程的应用系统建设需求，分解各个应用系统对计算资源的需求，如下表：电子安康档案资源库、电子病CPU内存CPU内存历资源库、全员人口信息库、卫生计生治理资源库、24012880256基于平台的 ODS,DW 等24012880256zookeeper52

22、81040数据采集和交换平台、ETL、1432432Adapter广东省级平台、市属医院、镇区医院、社区效劳站、民营医院、人口与打算生育效劳中心、7228144576政务交换中心平台根底应用、主索引治理、安康一卡通系统、安康档案浏443216128览器疾病掌握信息系统1416416疫苗冷链动态监测系统1416416区域 120 急救系统1416416突发公共卫生应急指挥系统1416416卫生从业人员治理系统1416416妇幼保健信息系统1416416双向转诊系统1416416检查检验结果互认系统1416416区域检验系统1416416远程影像会诊系统1416416在线培训考试系统1416416

23、综合治理与决策支持系统1216216区域医疗效劳监管系统1216216区域公共卫生监管系统1216216区域卫生资源监管系统1216216区域用血监管系统1216216区域卫生绩效考核系统1216216区域卫生全面预算治理系统1216216区域卫生政府财政补偿治理系1216216数据仓库效劳器物理机分布式协调效劳器数据交换效劳器对外交换前置机平台应用效劳器公共卫生应用效劳器医疗协作卫生综合治理统用药治理区域药品监管信息系统1416416打算生育治理打算生育治理信息系统1216216个人安康移动效劳平台数据库28161632个人安康移动效劳平台应用服248816居民安康效劳公共平台 WEB 应安康效劳4481632居民安康效劳公共平台数据库28321664效劳器安康网&APP 数据交换效劳器1416416网管效劳器网络平台治理12828防病毒效劳器防病毒系统12828网络治理效劳器网络节点治理12828虚拟化治理效劳器治理中心1216216务器用效劳器备注：如承受政务云租赁模式，则需保证数据中心同城双活机制的实现，确保应用系统的业务连续性。