Некоммерческая общественная больница Hanover Hospital является частью медицинской системы Hanover HealthCare PLUS Network, занимающейся вопросами здравоохранения и предоставляющей услуги диагностической, терапевтической, реабилитационной и неотложной помощи жителям города Ганновер (Hanover) в Пенсильвании, США, и его окрестностей. Штат больницы, расположенной в 15 зданиях и предоставляющей 93 койко-места, насчитывает около 1400 сотрудников. Ежегодно здесь принимают до 600 родов, обслуживают более 6 тыс. пациентов, 30 тыс. первичных и 190 тыс. амбулаторных визитов, проводят около 600 тыс. лабораторных тестов и примерно 90 тыс. сканирований.
Постоянно растущие потребности системы здравоохранения требуют от ИТ-инфраструктуры больницы регулярного масштабирования емкости хранилищ без снижения скорости доступа к данным, и все это – в рамках разумных затрат. Базовая ИТ-инфраструктура больницы выполнена на базе двух ЦОДов, которые соединены между собой так называемым «темным волокном» – системой волоконной оптики с изначально заложенной избыточностью в расчете на будущий рост трафика. Примерно 90% инфраструктуры предприятия работает под управлением VMware vSphere. Аппаратная часть состоит из 34 мощных серверов.
Несколько лет назад руководство инфраструктурного ИТ-департамента больницы пришло к выводу, что дальнейшее расширение систем хранения данных с помощью традиционных SAN будет низкоэффективным, особенно с учетом длительности процесса разворачивания, слабой масштабируемости и постоянного внимания со стороны обслуживающего ИТ-персонала. На повестке дня стояло внедрение такого решения, которое бы не только обеспечило высокую отказоустойчивость, масштабируемость и быстродействие всего комплекса в целом, но также позволило бы использовать второй ЦОД больницы в активном режиме, а не только в качестве резерва на время устранения сбоев в первом ЦОДе.
Самая первая инсталляция виртуализированного ИТ-решения на базе SDS-технологий состоялась в больнице Ганновера шесть лет назад. Со временем, по мере накопления опыта и констатации очевидных преимуществ от эксплуатации такой системы, медицинский комплекс в значительной степени переключилось на использование виртуализационной SDS-платформы, в том числе с синхронизированным зеркалированием и распределенным доступом к данным из обоих ЦОДов больницы.
Внедрение SDS-платформы позволило больнице Ганновера:
Сегодня основная вычислительная мощность больницы представлена 34 серверами, на которых работает 266 виртуальных машин, при этом одна из систем хранения данных применяется специально для поддержки работы виртуализационного программного комплекса. На сегодняшний день из всех 266 виртуальных машин предприятия под управлением SDS-платформы функционируют 140 машин. Более того: больница Ганновера является лишь одним из более чем тысячи предприятий здравоохранения в США, использующих адаптивные, самообучаемые и самовосстанавливающиеся SDS-системы для виртуализации инфраструктуры хранения данных.
На протяжении нескольких лет в больнице работает система хранения данных с гарантированной избыточностью в конфигурации с синхронным зеркалированием, позволившая значительно сократить скорость доступа к данным и время на их резервирование. Помимо бесперебойной доступности критически важных данных, SDS-платформа позволила значительно увеличить производительность систем хранения данных и их загрузку на фоне сокращения времени на выполнение ежедневных задач и снижения стоимости хранения данных.
По словам Дугласа Налла (Douglas Null), руководителя службы техподдержки госпиталя Ганновера, ключевым преимуществом внедрения SDS-платформы стала высокая скорость доступа к данным различными приложениями из обоих дата-центров ИТ-предприятия за счет автоматически синхронизированных виртуальных дисков с защитой зеркалированием. Каждый центр обработки данных распределяет критически важные нагрузки, обеспечивая при этом физическое разделение накопителей и сохраняя работоспособность даже в случае локальных сбоев.
Хранение данных, полностью автоматизированное с помощью SDS-платформы, обладает высокой отказоустойчивостью и гарантированно быстрым восстановлением работоспособности после сбоев без участия персонала. Весь процесс происходит без вмешательства техподдержки или запуска обходных сценариев и специальных конфигураций для возвращения в рабочий режим.
SDS-система используется в качестве единой унифицированной платформы для обслуживания хранилищ данных всей вычислительной инфраструктуры предприятия, в том числе для работы с интенсивными нагрузками критически важных клинических и корпоративных приложений. В их число входят компоненты больничной цифровой картотеки, система ведения медицинских аудиозаметок и их транскрибирования, компоненты амбулаторной информационной системы, интеллектуальная система ведения отчетности Medisolv, Citrix XenApp, утилиты мониторинга и управления, а также многочисленные продукты Microsoft, включая Microsoft SQL, MySQL и другие приложения.
Уже сейчас, согласно оценкам Дугласа Налла, внедрение SDS-платформы позволило предприятию снизить капитальные затраты на хранение данных примерно на 90%, при этом операционные издержки снизились примерно на 80-90%. Огромным преимуществом использования программно-определяемых хранилищ (Software-defined storage, SDS), по мнению Дугласа Налла, является возможность быстрого масштабирования объемов хранения данных и более эффективное их использование по сравнению с традиционными SAN.
Вторым значительным плюсом применения SDS-платформы стала более эффективная работа второго дата-центра предприятия. В прежние времена, при использовании традиционных SAN-архитектур, второй ЦОД больницы эксплуатировался по принципу «активно-пассивной связки», преимущественно для обеспечения отказоустойчивости всей системы, с необходимостью вмешательства ИТ-персонала для устранения сбоев, что очень нежелательно в здравоохранении. Кроме того, для репликации данных требовалось наличие двух идентичных массивов с SRM-менеджером восстановления данных, которые дороги и трудоемки при обслуживании.
В настоящее время, используя функциональные возможности SDS-платформы, дата-центры больницы функционируют по «активно-активной» схеме, с девятью постоянными подключениями к активно-активным массивам. В результате за последние 4 года вычислительная система больницы вовсе обходится без простоев, значительно упростилось управление и одновременно снизилась стоимость владения всей СХД предприятия.
Дополнительный прирост производительности за счет использования SDS-платформы специалисты больницы оценивают с помощью утилиты для мониторинга показателей виртуальных машин от Veeam: после внедрения SDS-технологий выборка данных происходит со скоростью более 1000 IOPS в секунду, при этом обеспечивается практически нулевая, сравнимая с показателями физического накопителя латентность, обусловленная интегрированной в SDS-платформу функцией DRAM-кэширования.
Еще одним преимуществом перехода на SDS-платформу стала возможность гибкого управления свободной емкостью СХД за счет продуманного использования резервных (over-provisioned) ресурсов, которые в настоящее время достигают 60% и за счет которых организации не требуется срочного добавления накопителей при вводе новых систем. Уже работающие накопители могут быть выделены в распоряжение новой системы немедленно, а суммарная емкость хранилищ может быть расширена позднее, по мере возможности.
Простота управления SDS-платформой с помощью виртуализационного ПО, снизившая, в частности, затраты времени на резервирование с четырех часов до пяти минут, позволила специалистам больничного ИТ-комплекса развернуть на его базе совершенно новые технологические решения. Так, например, первым делом удалось создать простую и надежную структуру VoIP-телефонии.
Решение, понадобившееся для этих целей, состоит из нового кластера VMware ESX с дополнительным SDS-контроллером и СХД. Даже при сбое ведущего центра обработки данных больницы, голосовая IP-телефония предприятия останется полностью функциональной благодаря 12 виртуальным машинам, беспрепятственно работающим во втором центре обработки данных.
Дальнейшее развитие ИТ-инфраструктуры с применением SDS-технологий значительным образом упрощает разворачивание новых распределенных хранилищ данных, доступ к ним с различных кластеров и серверов. При желании учреждение может развернуть гиперконвергентное хранилище данных с использованием кластерированной системы серверов, с возможностью масштабирования до десятков распределенных узлов и суммарной емкостью до десятков петабайт данных, при этом доступ к данным сможет достигать миллионов IOPS.
Современные SDS-платформы позволяют синхронизировать огромные объемы данных, локализованных на множестве подразделений предприятия. Зеркалированная синхронизация сегодня возможна на расстояниях в десятки километров между ЦОДами, а для слишком удаленных вычислительных узлов с успехом применяется асинхронная репликация данных.
Таким образом, все массивы данных, накопленные ИТ-подразделением больничного комплекса пенсильванского города Ганговер,
однажды – и в не такой уж отдаленной перспективе, могут быть использованы единой ИТ-структурой здравоохранения всей страны. Которой, в свою очередь,
также не обойтись без широкомасштабной SDS-платформы федерального масштаба. 
Директор департамента информационных технологий компании «Сентинтел»
