安徽医保异地就医虚拟化方案.docx
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安徽医保异地就医虚拟化方案
安徽医保异地就医服务器虚拟化方案
2012年
1.背景和需求
1.1.项目背景
随着我国经济的不断发展，社会人口的流动性日益加大，异地就业、异地养老人群逐年增加，异地就医的需求日益突显。
伴随医学水平的不断进步和医疗技术的提高，因疑难重病需转入上级医疗机构的情况也较常见。
当今，我国的社会保障水平不断提高，社会保障覆盖面不断扩大，基本医疗保险异地就医成为方便参保人员和提高医疗保险服务水平的重要任务。
合理解决异地就医问题，是充分体现以人为本，体现社会医疗保障机制的公平，维护广大参保人员的合法权益，构建和谐社会的需要和必然趋势。
2009年4月《中共中央国务院关于深化医药卫生体制改革的意见》首次提出了“异地就医结算服务”是未来需要着力推进的工作之一。
为了贯彻新医改精神，2009年12月人力资源和社会保障部和财政部共同颁布了《关于基本医疗保险异地就医结算服务工作的意见》，对基本医疗保险异地就医结算服务做出了具体规定和要求。
国家人社部明确了各地开展异地就医工作的时间表：
2011年，全面启动省内异地就医即时结算工作；“十二五”期间，逐步解决跨省就医费用即时结算的问题。
为了实现这一计划，需要首先突破信息平台建设的瓶颈，建立一个跨统筹区医保异地就医中心平台，实现对异地就医业务的传输，实现交易中心和结算中心功能。
1.2.项目需求
1.2.1.项目建设目标
依托省内社会保险业务专网，在省级建立异地就医平台，支持省内各社会保险经办机构对异地就医业务的访问和操作；将省内跨统筹地区就医的参保人员作为实现人群，实现异地就医即时联网结算，让患者看病只需支付自负部分费用，其余费用由医保经办机构与医疗机构直接结算，不再需要异地就医人员垫付医疗费用；省内参保地和就医地社会保险经办机构间进行内部定期费用结算。
同时实现对异地费用进行网上稽核监控，消除管理盲点，堵塞管理漏洞。
以新医改实现省内异地就医为契机和切入点，从异地就医人群开始，逐渐实现安徽省“人手一卡、一卡多能、一卡通用”，与国家的建设目标和步骤保持一致并进行衔接。
1.2.2.充分考虑用户设备的现状
方案需充分考虑现有机房服务器使用的实际情况，结合集中虚拟化资源整合平台及相关配套系统的技术要求，统筹考虑，合理规划制定技术方案。
1.2.3.技术的成熟性和先进性并重
方案需要考虑采用成熟的主流技术，保证系统投入运行后的稳定性及可靠性，并以此降低系统建设的风险，同时适当合理考虑技术的先进性，保证在未来三至五年内该系统采用的关键技术仍为主流技术。
1.2.4.系统易于维护管理降低运行维护成本
方案系统设计时应充分考虑今后系统的可操作性、易用性和易于管理维护，降低维护管理的工作量，使后期运行维护成本控制在一个合理水平，保证系统持续运行。
1.2.5.高可靠性和安全性
虚拟化资源整合平台是应用系统运行的基础，必须具有极高的可靠性和安全性，在系统方案设计和选型时，应充分考虑冗余和高可用等技术措施。
1.3.项目建设原则
安全性原则
一方面异地业务系统建设要避免对现有应用系统的正常运行造成不利影响，充分保证现有系统的安全。
建设过程中要考虑对现有系统的改造最小化，又要能够较好地实现异地业务经办功能。
另一方面要建立可靠的安全保障体系，对非法侵入、非法攻击和网络计算机病毒应具有很强的防范能力。
数据传输、数据查询和数据更新等操作需经过严格的身份认证，并有相应的技术手段对数据安全和操作安全加以保护。
可靠性原则
系统设计、开发过程中，在不降低系统运行性能要求的前提下，把系统运行的稳定性、可靠性作为重要的原则，无论在系统设计、程序设计、信息处理、数据传输等方面，都尽可能选择可靠性好的硬件、中间件产品和技术方案，保证整个系统的可靠运行。
可扩展性原则
系统建设时要尽量降低各个功能模块间的耦合度，使之易于扩展，可以较好地适应不断发展变化的异地业务经办工作需要。
分步实施原则
系统建设可以采取“整体设计，分步实施，逐步完善”的方式，根据人社部统一部署和全省各地业务开展进度，分步实施，稳步推进。
可先行实现省内异地业务办理，进而实现跨省的异地业务办理，逐步完善，最终实现全部建设目标。
有效结合原则
信息化建设与提高政府服务和管理水平紧密结合；与提升技术水平、增强技术创新能力紧密结合；与有利于成本控制、提高经济效益紧密结合。
先进适用原则
处理好先进与适用、当前与长远、局部与全局的关系，从实际出发，从需求出发，采用先进、成熟、经济、适用、可靠的技术；确保信息系统技术先进、功能全面、稳定可靠。
整体优化原则
在保证各子系统的功能正常运行的前提下，追求整体系统的最优化。
1.4.项目建设内容
建立省级异地就医结算交换平台，通过省结算交换平台与市结算交换平台对接，为异地就医结算服务提供技术支撑。
定点机构只需与一个经办机构的交换平台对接，避免信息系统的重复建设。
安徽省异地就医结算平台硬件建设主要涉及省级异地结算中心、各地市医保数据中心、定点医疗机构三个方面：
省级异地结算中心：
包括主机（数据库服务器、应用服务器、备份服务器）、存储、网络设备、系统软件（数据库平台、中间件、备份软件）等。
各地市医保数据中心：
包括用于响应省级异地结算中心服务请求的应用服务器、与省级异地结算中心连接的网络设备等。
定点医疗机构：
主要实现与省级异地结算中心的网络连接。
项目规划设计内容主要包含：
设计异地就医结算平台建设方案，包括建设思路、采用的技术和使用的产品等；
建设异地就医结算平台所需的设备、工具软件、系统软件，平台运行环境管理系统；
设计异地就医结算平台架构；
设计服务器、小型机系统；
设计数据存储系统；
操作系统选择；
设计网络系统
安全系统解决方案；
异地就医结算平台建设的建议产品性能、参考配置。
2.现状及需求分析
2.1.现状分析
“十一五”期间，安徽省各级人力资源社会保障部门认真贯彻落实科学发展观，按照国家金保工程建设以及“数字安徽”的部署要求，紧密围绕人力资源社会保障中心工作，着力推进数据中心建设，构建省、市、县主干网络系统，推广实施统一应用软件，稳步推进劳动就业、社会保险、人事人才数据库建设，完善公共服务体系，加强机构队伍建设，信息化工作取得了长足发展。
省厅和15个地市建成了符合国家金保工程建设标准和要求的数据中心，配置了小型机、服务器、光纤存储以及相关的网络、安全设备，建立了覆盖各类用人单位和劳动就业、人事人才、社会保障等不同人群的基础资源数据库，实现了设备、网络、软件、数据的整合集中以及技术力量的统一管理，发挥了对各类业务经办系统、服务系统、监管系统、办公系统的技术支撑作用。
“十二五”是全省人力资源社会保障事业完善制度、加快发展和提升能力的重要时期。
信息化是人力资源社会保障体系建设中基础性、全局性的重要内容，加快信息化建设，为人力资源社会保障工作提供基础支撑，对促进全省人力资源和社会保障事业科学发展具有重要意义。
安徽省人力资源和社会保障信息化建设“十二五”规划中指出：
要加快研究异地就医结算相关信息标准和协作机制，推进异地就医联网结算信息系统建设，先行实现省内异地就医联网结算信息交换，再行探索长三角区域省际异地就医联网结算模式，实现地区间的资金清算服务。
十二五时期，全省异地就医系统地市入网率达到80%。
2.2.业务需求分析
根据安徽省医疗保险异地就医项目的业务要求，在省级异地结算中心部署异地就医交易平台系统、全省异地费用结算数据库系统、全省异地费用结算应用系统、统计分析决策系统；在各地市医保数据中心部署异地就医交易系统、异地就医结算系统客户端；在定点医疗机构部署接口代理系统和改造后的医保收费软件系统。
2.3.业务信息量分析
2.3.1.业务系统服务人数
根据我国2010年第六次全国人口普查数据，安徽全省户籍人口为6862.0万人，其中常住人口为5950.1万人。
根据《安徽省“十二五”人力资源和社会保障事业发展规划》，“十二五”期间安徽省人力资源社会保障事业服务人群数量将达到4000万人。
3.虚拟化资源整合基础架构平台软件需求分析
3.1.主要功能需求
首先，根据本项目的应用特点，基础架构资源整合平台的虚拟化技术必须具有以下基本特性：
配置满足一个数据中心至少10个物理CPU以上的计算资源使用要求的软件许可
配置一套用于管理无限数量虚拟化宿主服务器的虚拟化数据中心管理平台的软件许可证，虚拟化数据中心管理平台需要支持高可用，软件许可同时需要能够支持多个虚拟化数据中心的链接和统一管理，支持制定流程管理的功能。
可支持多个不同的操作系统，包括WindowsNT及之后的所有Windows版本、Linux主流发行版、Debian等；
能够实现不宕机前提下的系统迁移，即将正在运行中的虚拟机从一台物理机器或存储设备上以在线不停机方式搬移到另一台物理机器或存储设备上，保证业务不中断；
可将虚拟化数据中心服务器集群中实现工作负载的负载均衡，使资源利用率最大化的同时也能够保证重点业务的资源使用并实现资源的负载均衡功能；
具有保证虚拟机高可用的技术手段，可以保证：
服务器故障时，可自动重新启动虚拟机，同时又不会影响当前主要业务系统的持续运行；同时在共享存储设备故障时，可以在备份存储的数据中重建虚拟机副本，保证存储设备出现故障时业务系统的快速恢复，要求最大RPO时间应小于或等于30分钟；
提供需要7*24小时运行的业务系统，提供资源整合平台能够提供服务器宕机而虚拟机业务运行不间断的技术保障，如虚拟机容错技术等；
提供整合备份手段，并可与第三方备份软件无缝集成，从而减少备份代理的数量和成本；支持主流的备份软件（CommVault、EMC、HP、Symantec、Tivoli等）和其备份代理，可进行在线方式的全备份和增量备份；支持对ISCSI、NAS、本地存储的虚拟机备份功能；
支持在同一个物理机或跨物理机的虚拟机集群，并能够实现虚拟机—虚拟机关联性或虚拟机—主机关联性识别，以确保在一个负载均衡/故障转移组内的不同虚拟机不会运行在同一个物理机上，保证虚拟机应用机群的运行可靠性；也用于保证某些虚拟机应用运行于特定的服务器上；
提供完备的管理工具和友好的全中文管理界面，可提供硬件平台完整的资源映射和拓扑图，可实现对虚机的部署、启动和迁移，具有自动报警和通知功能，可实现对软件开发包支持和第三方管理工具的集成；
提供简单的工具实现物理到虚拟环境的迁移，能够把物理机转变为虚拟机，以便于未来业务系统的虚拟化部署；
3.2.解决方案
基于以上对安徽医保异地就医硬件平台的现状和需求分析，我们推荐采用北京方物软件有限公司的服务器虚拟化解决方案，从而有效实现统筹优化资源配置、动态合理调配资源，提高资源的利用率，有效降低行政成本；进一步规范应用项目的运行环境，实现模块化管理；将基础资源平台构建成与具体应用相对无关，安全稳定、智能高效、易于扩展、便于管理、随需而动的统一的硬件支撑平台，即虚拟化资源整合基础架构平台。
考虑服务器系统虚拟化资源整合后必须长期支撑业务系统的持续稳定运行，方物服务器虚拟化资源整合平台软件产品为市场主流的成熟产品,值得信赖。
3.3.软件技术指标
设备名称
虚拟化平台软件
投标产品品牌
北京方物软件
版本
2.9.1
产品性能指标及配置要求
指标项
方物技术指标
硬件兼容性
★支持本项目所提供的服务器
★兼容现有市场上主要的存储阵列产品，如SAN、NAS和iSCSI产品，包括EMC、IBM、HP、HDS、Netapp、Dell、曙光、浪潮、联想、华为等
★兼容现有市场上主要的网卡和HBA卡产品
虚拟机操作系统兼容性
★在任何x86硬件平台上（包括采用了没有VT技术和有VT技术CPU的服务器）支持无改动的GuestOS，支持虚拟机的操作系统不进行任何修改就可以在虚拟化软件层之上运行
★在同一物理服务器上可以同时运行异构操作系统平台的虚拟机
★支持32bit和64bit操作系统的虚拟机
★兼容现有市场上X86服务器上能够运行的主流操作系统，包括WindowsNT、WinXP、Win2000、Win2003、ReahatLinux、Suselinux、Novell、Debian等
体系结构
采用裸机体系结构（Bare-Metalarchitecture）,从而提供高性能，搞可用，高扩展性
虚拟化层的内核自带硬件驱动，从而更有效地利用硬件性能
基本功能要求
★支持在X86服务器上建立多个虚拟机分区
★虚拟机具备物理服务器的基本属性和功能
★每个虚拟机可以安装独自的操作系统
★每个虚拟机之间可以做到故障隔离；每个虚拟机之间可以做到隔离保护，其中一个虚拟机发生故障不会影响同一个物理机上的其他虚拟机
★在同一物理服务器上可以同时运行异构操作系统平台的虚拟机
★虚拟机可以支持不少于16个虚拟CPU以满足高负载应用环境的要求
虚拟机可以动态热添加磁盘和网络设备而不中断运行
虚拟机可支持不少于16GB内存
★支持直接使用本地硬盘或集中存储，如SAN、NAS和iSCSI来安装虚拟机
★支持SSD固态硬盘从而应对多台虚拟机统一启动的IO风暴
★支持内置的虚拟交换机
★支持网卡分组NICTeaming，支持VLAN
★支持与主流备份软件和其备份代理结合，进行在线方式的全量备份和增量备份
★内置虚拟机快照功能
★提供简单的工具能够把物理机转变为虚拟机
高可用性要求
★支持配置多台物理服务器节点的资源共享高可用集群
★支持不间断地将虚拟机从一台物理服务器上在线迁移到另一台物理服务器上
★支持不间断地将虚拟机从一台存储设备上在线迁移到另一台存储设备上
★支持多台物理服务器的之间的相互热备，实现当其中一个物理服务器发生故障时，自动将其上面的虚拟机切换到其他的服务器
★提供服务器宕机而虚拟机业务运行不间断的技术保障，如虚拟机容错技术
★支持对物理服务器上的所有虚拟机进行统一的集中备份，并可实现文件级或卷级备份，且能与第三方备份软件无缝兼容
服务要求
★提供软件原厂商一年免费技术支持与售后服务，并提供原厂商服务承诺函
提供原厂商为本项目配备的服务人员身份证明文件
设备名称
虚拟化数据中心管理软件
投标产品品牌
北京方物软件
版本
2.9.1
产品性能指标及配置要求
指标项
方物技术指标
基本功能要求
★提供统一的中文化图形界面管理软件，可完成虚拟机控制管理、CPU内存管理、用户管理、存储管理、网络管理、日志收集、性能分析、故障诊断、权限管理、在线维护等管理工作
提供故障自动报警功能，如邮件报警和短信报警
管理软件具有强健的验证和权限管理功能，实现对环境及虚拟机的授权访问
★提供安全的远程监控和管理模式
★虚拟化数据中心管理软件需配置提供高可用支持
★提供现有资源CPU、网络、磁盘使用率等指标的实时数据统计，反映目前各虚拟服务器、虚拟机的资源瓶颈，能够以多种粒度级别界定性能指标，并提供实时查看或按规定的间隔时间查看这些性能指标功能
提供理服务器、虚拟机、网络和存储之间的拓扑图显示功能
服务要求
★提供软件原厂商一年免费技术支持与售后服务，并提供原厂商服务承诺函
提供原厂商为本项目配备的服务人员身份证明文件
4.方物虚拟化平台搭建方案
4.1.整体方案设计
4.1.1.方案设计思路
我们计划将安徽医保异地就医项目服务器虚拟化整合项目按照以下思路设计和实施。
主要是在现有基础上构建有弹性的虚拟化基础平台架构，使得相应的计算、网络和存储资源能够以最大利用率的方针对用户现有及未来的应用部署提供快速服务支撑，满足业务系统快速上线与降低信息系统基础架构管理复杂性的要。
虚拟化环境实现目标：
完成基本的虚拟化基础平台架构建设，同时为未来业务的不断增加提供可自动在线弹性扩展的虚拟化资源池系统。
虚拟化环境的基本要求如下：
考虑到构建集中式的虚拟机高可用集群环境，需要配置足够的冗余交换网络：
这包括管理及集群心跳网络，在线迁移网络以及虚拟机应用对外连接的服务网络。
对整个数据中心的应用资源合理分配，确保平台运行各应用尤其是核心应用的计算资源和IO资源得到有效的保障。
对整体数据中心虚拟化集群环境实现负载均衡的计算资源在线管理，如虚拟机热迁移等功能，以及数据中心基础架构的弹性扩展。
实现虚拟机负载均衡的高可用环境（HA）
虚拟机集群环境的集中统一管理和监控（FronwarevCenter）
通过虚拟化环境延长软硬件的生存周期，确保降低总体拥有成本TCO，提高投资回报率。
为了实现数据的集中存储、集中备份以及充分利用方物虚拟架构中虚拟机可动态在线从一台物理FronwarevServer服务器迁移到另一台物理vServer服务器上和高可用等特性；会将数据中心整体构建在基于SAN的存储网络，通过共享的存储架构，可以最大化的发挥虚拟架构的整体优势。
4.1.2.方案设计描述
根据上述设计思路，结合我们以往的项目经验，针对本次项目的虚拟化平台整体架构如下：
以上为总体架构方案，分成4层，服务器层、数据存储层、网络层和虚拟机资源层。
第一部分-服务器层：
采用x86架构服务器组成资源池，为虚拟化桌面提供足够的计算资源，本方案会由4台IBM主机组建虚拟化服务器集群系统，硬件平台如下
序号
系统名称
数量
备注
1
机架式服务器,每台配置4颗*2.13GHz8核CPU，64GB内存，4块600GSAS硬盘，4块千兆网卡，双电源，DVD刻录光驱，阵列卡，支持RAID0、1、5。
4
IBM3850x5
3
配置8GB高速缓存，4个8Gb主机接口,12块600B/15krpmSAS硬盘，硬盘最高可扩展到112块，支持固态盘；配置Windows操作系统连接许可，支持Windows,AIX/VIOS,Linux等多操作系统连接；
1
IBMDS5020
4
备份服务器
1
5
24个8Gb端口光纤交换机，激活10个8Gb光纤端口，配置10根25米多模光纤线
2
Brocade博科
第二部分–存储层：
分别利用本次方案中的1套IBM存储系统和一台备份服务器，配合虚拟化集群实现容灾备份.
1.采用4台安装了方物虚拟化vServerHyperwiser的服务器组成集群（4台IBM3850X5）,通过光纤通道连接1台主光纤存储，和1台备份存储作为私有云数据中心生产环境的底层硬件；
2.为了最大限度增加资源利用率，避免存储资源争抢等状况，建议虚拟化服务器集群选择IBMDS5020存储作为主存储。
而2台Oracle服务器也使用IBMDS5020作为主存储，备份服务器连接磁带库作为备份。
第三部分–网络层：
分成2部分，一部分是存储网络，用于服务器设备与存储设备之间的连通，另外一部分业务网络，分成管理网络和业务网络，管理网络用于对整个虚拟化平台进行管理，业务网络用于所虚拟出来的服务器连接业务网络。
方案中将虚拟化服务器系统与存储备份系统及其应用业务视为一个密切结合的整体来进行方案设计，确保其软硬件在具良好兼容性的前提下发挥出最优的性能。
第四部分–虚拟机层：
此次项目由4台IBM3850学服务器、1套虚拟化存储设备作为整个虚拟化集群平台的资源池。
方案可以最大利用到设备的性能和能体现出系统的高可用。
在集群中创建1台服务器安装FronwarevCenter实现虚拟化平台的集中管理和高可用。
建成后整个虚拟化数据中心如下图：
4.1.3.虚拟化平台设计
4.1.3.1.平台总体设计
根据对本案例的需求分析，我们建议本次虚拟化平台配置如下:
1台方物vCenter集群管理平台（可安装在集群的任意虚拟机中）
1个服务器虚拟化集群（4台IBM服务器组成）
1套IBM光纤存储设备和1台备份服务器实现数据中心容灾备份（提供相互的集群备份）
整个虚拟架构由vCenter管理服务器统一管理。
基于以上规划配置方案，方物的虚拟化基础架构环境能够最大程度保障用户业务系统的可靠性和运营连续性，避免系统计划内停机对业务的影响并最大程度减少系统计划外停机对应用的影响。
4.1.3.2.虚拟平化台群集设计
服务器虚拟化架构可以将多台物理服务器组成一个大的资源池，称为一个群集，同一群集内的虚拟机之间能够支持负载均衡、在线迁移、故障切换等多种高可用性功能。
而不同群集之间则相对独立，资源不可共享。
根据本项目的业务系统类型及重要性程度，建议划分不同的故障级别群集，可以分为核心区群集和外链区群集，形成逻辑上独立的资源池，并根据需要提供不同的群集配置策。
整体群集规划
功能区
群集数量
应用分类
主机冗余%
故障保护等级
安徽医保异地就医
1
前置应用
20%
高
异地就医应用
决策支持
安全运维管理
4.1.3.3.方案软硬件配置
虚拟化软件配置
名称
功能描述
数量
方物虚拟化软件vServer企业版
用户管理、系统管理、虚拟机基本管理、瘦存储、备份、快照、日志、邮件告警、在线升级、配置导出和恢复；支持集群管理、虚拟机动态迁移、HA、多路径存储、热添加、集群冗余网络、标准虚拟交换机、分布式虚拟交换机、虚拟端口镜像、并口/USB口加密狗、短信告警、Bond接口
16CPU
方物服务器虚拟化管理软件vCenter企业版
集中管理、用户管理、系统管理、虚拟机基本管理、瘦存储、备份、快照、日志、邮件告警、在线升级、配置导出和恢复；集群管理、虚拟机动态迁移、HA、多路径存储、热添加、集群冗余网络、标准虚拟交换机、分布式虚拟交换机、虚拟端口镜像、并口/USB口加密狗、短信告警、Bond接口
1套
硬件配置
序号
系统名称
数量
1
机架式服务器,每台配置4颗*2.13GHz8核CPU，64GB内存，4块600GSAS硬盘，4块千兆网卡，双电源，DVD刻录光驱，阵列卡，支持RAID0、1、5。
4
3
配置8GB高速缓存，4个8Gb主机接口,12块600B/15krpmSAS硬盘，硬盘最高可扩展到112块，支持固态盘；配置Windows操作系统连接许可，支持Windows,AIX/VIOS,Linux等多操作系统连接；
1
4
备份服务器
1
4.1.3.4.虚拟化主机设计
根据业务系统和物理服务器情况，先部署虚拟化平台再采取P2V迁移和新建方式进行虚拟服务器搭建工作。
1在数据中心4台服务器上分别安装方物的vServer软件，将服务器全部虚拟化，成为可以根据业务需求灵活分配资源的资源池；当需要为业务分配资源时，只需要创建一个虚拟机，指定该虚拟机所拥有的CPU、内存、磁盘和网卡等资源，然后在该虚拟机上部署该业务就可以了；
2为需要HA高可用性的虚拟机指定HA备份服务器；比如虚拟机正常情况下运行在服务器A，指定其HA备份服务器为B；当服务器A宕机时，该虚拟机会自动切换到服务器B上运行，无需人工干预，可以保证业务平滑连续。
4.2.计算资源虚拟化设计
4.2.1.虚拟服务器资源估算
此项目中，大部分应用服务器非常适合做虚拟化整合。
如果有服务器运行着的是数据库系统需要做移植，因它们本身对物理服务器资源要求就比较高，如：
Oracle数据库服务器，它们的物理服务器资源比较大，虽然在方物上单台虚机能够创建最大16路的服务器，但是这样也对资源池的要求更高，如果加上对虚机HA、虚机迁移、虚机自动负载等等就更高了，所以我们建议这些设备不进行虚拟化，保持目前
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