医疗云平台解决方案及应用培训资料

书生(shūshēng)医疗卫生云平台解决方案2016年4月第一页，共33页。下一代医疗(yīliáo)信息系统--“医疗(yīliáo)卫生云”第二页，共33页。医疗卫生云实现目标卫生云平台架构易实现不同系统的整合消除(xiāochú)信息孤岛，有效数据共享一体化安全解决方案保障(bǎozhàng)信息的安全适应不间断高负荷运行(yùnxíng)保障业务连续性与可靠性

统一管理与配置

易于部署和发布新的应用

低碳环保，节约能源

利于环境保护数据整合整体的安全设计集中存储容灾备份绿色节能设计服务为核心统一管理海量数据统一存储海量数据实时分析有效保护数据信息高可靠性高可用性领导业务部门信息部门决策者低TCO可分阶段投资原有投资的保护

业务部门稳定、可靠支持全业务快速支持将来业务业务连续性好

信息部门运行维护简单能够平滑升级/扩容问题能够快速修复新一代医疗卫生云平台保证卫生医疗数据安全采集，安全传输，安全存储，海量数据与分析，快速检索与分析的数据管理平台，实现卫生医疗资源信息的共享与实时管理；建立统一管理平台、全面共享、数据挖掘，可以向居民、医疗机构、政府机构等不同服务对象提供各类卫生医疗信息服务。第三页，共33页。医疗卫生信息化建设(jiànshè)面临的挑战海量数据(shùjù)的存储和管理“医疗卫生”信息化的建设带动存储容量从TB级向PB级发展多业务(yèwù)系统引发数据存储类型的多样性传统存储产品成本硬件资源管理传统部署模式造成服务器运行效率低下，只能发挥10-20%传统部署模式扩展能力差，而且响应速度慢，往往从几周到几个月不同厂商不同品牌产品统一管理困难数据安全管理关键数据保护不健全，造成数据外泄数据存储分散，不易查找和汇总数据传输交换分发方式没有安全保障，无监控机制资源共享信息化深入，带来机房空间和能源压力传统应用建设模式造成了一个个数据孤岛各个部门缺少统一规划，IT重复建设，造成投资浪费第四页，共33页。医疗卫生对数据中心提出(tíchū)的要求信息和资源的整合要求(yāoqiú)统一的基础平台尽可能提高(tígāo)服务器的利用率，节能降噪巨大的信息量要求存储的海量、低成本、高性能、高扩展性、安全性业务的重要性要求平台的高可靠性第五页，共33页。PaaS平台(píngtái)云管理和监控体系硬件书生(shūshēng)IaaS平台书生云技术(jìshù)体系SaaS平台书生医疗卫生云平台整体架构IaaS层：基于KVM和自有SURFS存储系统，构建计算资源池、存储资源池和网络资源池PaaS层：提供上层应用所需的数据库、中间件和数据安全存储接口服务SaaS层：承载医疗卫生的业务应用，兼容用户已有应用软件，支持分布式应用部署，数据可共享管理平台：自主可控的运营和运维服务，实现业务管理的协调统一、提高运维及运营的效率基本药物公共卫生基本药物医疗服务基本药物配备监控服务门户网站服务质量管理书生云盘远程医疗服务信息监测统计其他应用第六页，共33页。书生(shūshēng)医疗卫生云应用计算与存储分布式集中：IT条件差的乡镇中心无需构建自己的信息中心，即可实现云数据共享信息访问不受地域限制：用户可以在任何环境(huánjìng)使用任何终端，随时访问到卫生云数据中心云开发(kāifā)平台(Paas)WindowsOSAppleOSAndroidOS云应用(Saas)灾备中心云基础架构（Iaas）监控平台乡镇中心建设目标：建设国家级、省级和地市级三级医疗卫生信息平台加强公共卫生、医疗服务、新农合、基本药物制度、综合管理五项业务应用建设健康档案和电子病历2个基础数据库建设一个专用医疗卫生信息网络建设标准规范和信息安全两大体系其他形式终端以IaaS+PaaS为基础形成医疗卫生云应用平台省/地市级数据中心第七页，共33页。书生(shūshēng)云解决方案云计算平台服务器整合，支持对用户现有硬件设备的利旧计算存储聚合（超融合）的高性能云计算平台云存储平台海量高性能数据存储平台提供数据加密服务，保证云端数据安全企业云盘数据集中存储实时备份安全高效的共享和分发机制第八页，共33页。书生医疗卫生云平台(píngtái)技术特点采用SAS交换架构，大幅度提升传统分布式存储性能，提高虚拟机读写速度提供块、文件和对象统一的存储访问接口端到端数据无缝加密技术，保证云端数据存储的安全支持计算与存储分别扩展，比传统云架构更具性价比优势第九页，共33页。书生医疗卫生云平台核心技术基于SAS网络(wǎngluò)的聚合式云架构第十页，共33页。目前的存储效率(xiàolǜ)问题灵活和扩展性磁盘阵列横向扩展能力差，随着应用的增加容易出现存储瓶颈易受厂商绑定，需要为很多基本上不用的功能付费，采购和维护成本高对于不同类型的存储接口，需要机头或网关等额外设备性能普通云存储产品节点采用以太网互联，数据读写需要以太网络传输，效率差计算和存储之间通过物理交换设备，数据传输时延大，不能充分发挥SSD优势第十一页，共33页。

解决方案-引入SAS交换机SAS交换机将存储从计算中独立出来，计算服务器内只配备基本的CPU、内存部件；存储为高密度磁盘柜构建数据交换网络，摒弃普通云存储通过以太网进行数据传输存储池化，前端服务器可以共享存储池内所有资源第十二页，共33页。拓扑(tuòpū)架构JBOD高密度磁盘(cípán)柜存储(cúnchǔ)控制节点采用x86服务器，支持横向扩展，通过HBA卡与SAS交换机连接所有服务器都可以同时访问任意磁盘，形成全局存储池通过服务器上的存储模块协同实现磁盘的并发读写控制将存储介质从服务器中独立出来独立的扩展柜，可插入机械硬盘或者SSD盘所有磁盘都是全局可见SAS交换机以SAS交换机为核心组成SAS存储网络SAS交换机的带宽24Gb或48Gb全局存储池存储控制节点基于全局存储池，整合存储架构的数据通道以SAS交换机进行传输第十三页，共33页。低延迟原生SCSI低延迟数据传输通道本地硬盘访问响应速度高带宽2.4X万兆以太网3X光纤网络高可用快速数据恢复和扩容企业级存储独有的HA功能SAS架构(jiàɡòu)优势第十四页，共33页。超大容量一个SAS集群系统可以支撑数PB级存储容量独特、先进的架构，可以满足超大规模运营级云存储系统需求极低成本存储控制节点与存储介质分离，扩容成本压缩到极致，逼近硬盘成本不需要额外的存储设备、交换机和组件灵活的扩展能力集群内的服务器、JBOD和磁盘可分别轻松实现动态扩展，无需中断业务，易于管理维护支持跨SAS网络的集群扩展，支持大规范的存储应用SAS架构(jiàɡòu)优势第十五页，共33页。SAS架构(jiàɡòu)的IO操作数据(shùjù)读写流程普通(pǔtōng)云存储IO操作第十六页，共33页。磁盘动态管理，实时调整所管理的磁盘挂载到其他控制节点上，实现(shíxiàn)HA功能企业级HA切换(qiēhuàn)第十七页，共33页。数据(shùjù)可靠性-纠删码A1PC5A2B1PA3B2C1A4B3C2A5B4C3PB5C4存储(cúnchǔ)池将对象分段并加入校验数据，写入不同磁盘柜的磁盘根据(gēnjù)数据可靠性要求，校验数据数量为1，2和3Disk6-1Disk4-1Disk3-1Disk2-1Disk1-1Disk5-1第十八页，共33页。计算与存储(cúnchǔ)聚合支持用户虚拟机与存储控制软件部署到一台服务器结合SAS网络(wǎngluò)将计算和存储之间路径缩短到极致第十九页，共33页。书生医疗卫生云平台(píngtái)核心技术TruPrivacy数据安全技术第二十页，共33页。目前(mùqián)的存储安全问题数据安全现状不容乐观Google到2013年8月（斯诺登事件后）才开始对数据加密Amazon从2011年才提供加密选项（缺省是不加密）大量公共云根本就不加密加密就没有问题了吗？系统风险：黑客利用系统漏洞拿到管理员账号口令网络风险：SSL漏洞人员风险：美国斯诺登事件；DROPBOX：用户敏感信息可以被内部人员访问，无法避免内部人员获得用户明文数据第二十一页，共33页。书生(shūshēng)的目标我们需要的不仅仅是加密，而是在系统(xìtǒng)不安全、网络不安全、人员不安全的前提下仍然能够保证数据安全全球唯一保证任何黑客或后台管理员都无法窃取用户(yònghù)数据第二十二页，共33页。书生(shūshēng)Truprivacy安全体系加解密操作都在应用端完成，网络传输和云端存储均以密文形式进行加密时随机生成存储密钥，一文一密，与任何信息无相关性，极难反向推导，暴力破解效率低传输过程采用双重加密体系，底层为SSL通道，上层为存储密钥加密后的信息存储密钥采用用户公钥加密，云端私钥以加密方式存储，管理员无法通过私钥解密存储密钥，只有用户能在应用端用私钥解开第二十三页，共33页。跨用户(yònghù)数据去重传统方式通过用户私钥解密存储密钥，再用另一用户公钥加密存储密钥需要在云端存储用户私钥来完成跨用户去重，存在潜在信息泄露风险我们的方式基于用户明文生成共享密钥，与用户身份无关在用户上传非重复文件时，用共享密钥加密存储密钥当用户上传重复文件时，通过共享密钥解密存储密钥，再用另一用户公钥加密存储密钥云端不需要存储用户私钥，规避了潜在的信息泄露风险第二十四页，共33页。书生(shūshēng)数据安全整体解决方案第二十五页，共33页。书生医疗卫生云应用(yìngyòng)书生企业云盘第二十六页，共33页。为医疗卫生行业用户提供统一的数字(shùzì)资产存储管理平台支持公有(gōngyǒu)云和私有云部署，支持基于用户已有硬件的纯软件部署采用(cǎiyòng)云基础架构，保证系统的可用性和扩展性

企业云盘解决方案360公司OEM书生企业云盘，双方推出联合品牌“360书生企业云盘”第二十七页，共33页。集中存储备份将分散在员工各种终端设备中的企业数据集中存储在书生企业云盘中支持指定驱动器或文件夹的实时备份随时随地访问云端存储，多种客户端支持对于工作场所经常变更或BYOD员工能够实现随时随地访问数据安全交换分发以端到端无缝加密的方式进行数据传输和存储，随机生成存储密钥，一文一密通过日志审计全程监控，出现问题后能够快速溯源协同办公支持用户根据需要将文件放到共享文件夹中，便于部门内其他人员的访问通过短链接方式邮件发送大文件，提高办公效率企业云盘主要(zhǔyào)功能第二十八页，共33页。成功(chénggōng)案例第二十九页，共33页。提供云计算和云存储整体建设方案云计算平台承载平安城市、综治网格、应急指挥、电子政务业务；总CPU核数512核，1792GB内存基于SAS交换架构的存储系统为视频监控提供海量高性能存储空间，外部接口为10或40Gb以太网接口，存储容量为1.5PB作为试点先行在玉泉区开展，目前正在向全市进行推广成功案例-内蒙呼市玉泉区政务(zhèngwù)云平台基于SAS架构(jiàɡòu)的书生云存储提供了视频监控存储和云平台服务的存储需求第三十页，共33页。江苏省公安厅

为全省和13个地市，共计15