【技术贴】基于OpenStack的医疗私有云方案(上)
作者:吴江
编者按:吴江系我司技术骨干,软件行业17年一线编程、架构设计及项目管理经验,曾在UT斯达康,赛门铁克和IBM工作多年,是行业内云计算的真正专家!这是其百忙之中做了学术综述,给我们大家带来的扫盲贴,并对未来医疗云服务的技术架构提出了自己的看法!
1. 什么是云计算?
目前整个IT产业正在从传统架构向云转变,这已经是一个公认的事实,那么,到底什么是云计算呢?一般来说,云计算的定义是这样的:云计算的本质是一种服务提供模型,通过这种模型可以随时、随地、按需地通过网络访问共享资源池的资源,这个资源池的内容包括计算资源、网络资源、存储资源等,这些资源能够被动态地分配和调整,在不同用户之间灵活地划分。
云计算具备五个基本元素,分别是:
· 通过网络分发服务:只需要有网络连接(无线网或有线网),就可以随时随地使用云服务。
·自助服务:用户通过web自助服务,不需要IT人员协助。
· 可衡量的服务:可以对存储、CPU、带宽等资源使用情况实时跟踪,做到按用量付费。
· 资源池化:计算资源不再以单台服务器为单位。所有计算存储资源汇合到一起,形成资源池,使用的时候,在这个资源池里随时分配。
· 资源的灵活调度:通过云服务,用户不断增长的需求,总能被很好的满足,一个著名的例子,流行的手机游戏“你画我猜”,六个星期在线用户数从0增长到2500万,没有Amazon提供的云计算服务,是根本无法做到的。
云计算按照服务类型可以分为
· IaaS(基础架构即服务):最位于最底层,以Amazon和阿里云为代表。通过虚拟化技术将服务器,存储等资源打包,以API接口的形式提供给用户。用户不再需要租用机房,自己维护服务器。云服务商还可以通过自身强大的数据中心为用户提供多路供电,灾备等高级功能。
· PaaS(平台即服务):构建在Iass之上,在基础架构之上还提供业务软件运行的环境,比如数据库服务、web服务等,以GoogleApp Engine为代表。
· SaaS(软件即服务):是最成熟,知名度最高的云计算服务类型。SaaS的目标是将一切业务运行的后台环境放在云端,用户通过一个瘦客户端,通常是web浏览器,使用服务。典型的案例是Salesforce,Salesforce通过向大企业销售云端CRM服务,10年时间,已经成为一个年收入超过20亿美金的上市公司。
云计算按照部署模式又可以分为公有云、私有云、混合云和行业云等等。
2.医疗私有云
传统内部IT系统普遍现状是:
· IT系统参与建设的厂商多:一般有多家平台/应用厂商参与建设,使用的软硬件平台有很大的不同。
· 各个部门分别有一套小而全的IT系统:比如OA、HR、CRM、财务等系统各自有自己的一套系统,互不兼容。
· 数据分散:数据分散在不同的系统中,数据重复,不一致。
这样的IT系统跟不上业务快速变化,问题表现在:
· 运维成本高:系统复杂度高,需要IT运维人员多,运维工作繁重。
· 资源利用率低:大量CPU,存储资源空闲。
· 服务质量低:故障修复时间长,平均失效时间高。
· 扩展性差:扩容难,无法应对日益增长的数据量。
搭建医疗企业或医院内部的私有云平台,能够整合内部IT系统,为应用提供动态、灵活、弹性、虚拟、共享和高效的资源服务。
3. 医疗私有云的应用场景
· 服务器资源整合:目前PC服务器功能已经非常强大,CPU可以到48甚至96核,内存达到上百G。如果一台这样的服务器只用来跑一个应用,未免大材小用。据统计,大部分企业数据中心里,服务器CPU的利用率只有10%到20%。通过虚拟化和云计算技术,在服务器上建虚拟机,再把应用装到虚拟机中,每台物理服务器上可以创建数十台虚拟机,这样可以极大提高资源利用率,节省机房空间和电费。
· 桌面云:通过云计算服务,操作系统可以运行在数据中心的虚拟机上,员工通过一个云终端(通常只需要几百块钱),就可以完成以前必须在PC机上才能完成的工作。这样做的好处是节约了成本,IT部门也节省了采购、安装PC机的时间。
· 应用服务快速部署:通过云平台能够方便、快速、灵活、高效的创建、测试和部署应用及服务。比如一个软件公司的测试部门,经常需要在一台全新的机器上安装软件做测试,如果使用物理机,安装操作系统就需要一个小时,非常麻烦。如果采用虚拟化和云计算技术,从一个磁盘镜像启动一台虚拟机只需要几秒钟的时间,测试完后,直接删除虚拟机就可以回收资源。
· 大数据分析:方便地构建服务器集群,对海量的企业数据进行分析处理。在当前这样的信息社会,大型企业往往掌握着庞大的数据,比如淘宝这样的公司,每天用户产生的数据可以达到TB级别,分析处理这些数据,往往需要构建大型的服务器集群,集群内部的服务器需要采用相同的硬件架构,安装相同的软件,构建起来很不容易,往往需要几个月时间。 采用云计算技术,用一条命令,就可以创建出100台同架构,安装好同样软件的服务器。
· 系统监控和备份:以前数据中心中的服务器,可能采用各自不同的软硬件架构,系统监控和数据备份非常困难。采用虚拟化和云计算技术,服务都运行在虚拟机中,虚拟机可以预装监控和备份的agent, 方便地进行监控和备份,无需用户参与。
对比传统的IT架构,云计算具备以下的优势:
· 降低成本:以前搭建一套新的IT系统,比如新的HR或财务系统,需要采购全套的服务器,网络和存储设备。如果企业有云平台,就可以直接在云平台上创建一台虚拟服务器来运行新的系统,节约了采购成本。
· 扩展性好:以前IT系统升级很麻烦,所以IT部门在做预算的时候,一般会按容量的上限采购,造成巨大的浪费。通过云计算,可以做到按需申请资源,给虚拟机增加CPU、内存非常简单,只需重启一下虚拟机就可以了。
· 简化部署和运维:以前搭建一套新系统,需要采购整套服务器、存储和网络设备,都到位、安装部署好,可能会花一两个月的时间,现在在云计算平台上创建一台虚拟服务器只需要几秒钟的时间。云平台同时提供一些运维监测工具,方便管理这些虚拟服务器。
4.公有云还是私有云
目前市场上出现了大批IaaS公有云服务提供商,像国外Amazon的AWS,微软的Azure云等。国内有阿里云,腾讯云等等。这些服务商拥有强大的技术实力和IT系统运维经验,能提供完善的IT技术服务。那是否医疗企业或医院不再需要建立自己的私有云,把服务全都转移到公有云上就可以了呢?由于以下几个原因,医疗私有云无法完全被共有云替代,还会存在很长一段时间。
· 数据安全:出于数据安全方面的考虑,不会轻易将关键系统放到公有云上去。比如:很难想象银行会把自己的客户数据放到阿里云服务器上。
· 性能:Ineternet网络带宽始终是一个瓶颈,无法和企业内部网络的带宽相比,当千兆以太网、甚至万兆以太网都开始普及的时候,ADSL带宽还停留在10MB的级别。大量的数据文件放到公有云上暂时还不可行。
· 已采购设备的利用:一般医疗企业和医院都已经为IT系统采购了大量的服务器、存储和网络设备,把这些投资弃之不用,重新购买公有云服务,也是不可取的。
5.仅有虚拟化是不够的
以VMware为代表的厂商推出虚拟化技术,可以在硬件服务器上创建虚拟机,将企业应用转移到虚拟机上,这样的虚拟化技术是否能够替代云计算呢?从下面表格可以看出,仅有企业虚拟化是不够的,企业内部IaaS私有云,并不是”另一个VMware”那样简单。
下一章我们将正式介绍基于医疗私有云构建的技术路线,多批评指正!
(欢迎转载,注明作者和来源即可,愿意与Dr.2交流的请加微信号:2823095726)
浏览次数:2047次