北京大学第三医院网络万兆升级项目

成功案例

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顾岷

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项目简要

客户名称北京大学第三医院
项目名称北京大学第三医院网络万兆升级项目
项目时间2013年11月
所属行业医疗

客户简介

北京大学第三医院是一所集医疗、教学、科研、康复、保健于一体的国内知名一流医疗机构;特别是医院的生殖医学、运动医学、骨科、眼科等学科居于国内同行业领先地位。

北医三院依托北京大学医疗资源服务北京辐射全国,目前日门诊量与年出院康复人员居于全国领先北京市前列的地位。

项目概述

本次项目主要为解决北医三院院区网内数据中心、网络核心、网络汇聚交换机等主干网络设备的高性能、高可靠性的可持续性发展目标而设立;旨在为建立一个适应以后中长期医院业务发展目标配套的数据中心与网络核心架构,为“一院多址”的医院布局提供高可靠、高性能的网络平台及冗余的数据中心服务。

目前我院内外网共用一套院区网络平台,核心交换采用2台思科公司的6509交换机(目前为千兆主干);院内不同楼宇及院外分院多采用本区域内接入层汇聚后单模光纤上联核心的三层网络布局。

各汇聚层设备以思科4500系列交换机与3750G交换机为主,接入层以2960百兆和2960G千兆交换机为主构成,接入层上联本区域汇聚多以室内千兆多模光纤为主。

目前在五官科楼八层与新门诊了七层分别部署了2个中心机房,发展目标为2地互为主备、流量均衡负载、资源动态调配的双活数据中心;目前核心交换分布于五官科楼八层中心机房内有2台6509交换机(05年采购),新门诊楼七层中心机房有1台6509(12年新购),核心交换网络模块配置以千兆电口和光口为主。

北京大学第三医院通过前后为其近一年的选型、调研、对比的基础上,思科的整体医疗网络解决方案最终胜出,被院方确立为此次项目的解决方案及产品提供商。

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解决方案

思科合作伙伴-北京赛文-拓扑图

整体网络设计采用双数据中心的星形拓扑部署;全网分为2个建设重点;一个是以全院网络平台主干万兆升级为主的基础网络架构平台的优化与完善;一个是以全院冗余数据中心建设为重点的数据中心网络架构的搭建与部署。

医院整体网络架构分为三个层次,即核心层、汇聚层和接入层。中心端部署两台思科CISCO 6509配备支持10G网络接口的板卡做为全院网络数据中心核心交换设备,采用CISCO NEXUS 5596数据中心交换机做为服务器汇聚交换机,而N2248作为服务器接入层交换机可通过10G链路与服务器汇聚层连接。

数据中心网络交换机为医院主要服务器系统互连(如将来上线的虚拟化服务器)预留10G接入能力。CISCO NEXUS 2248做为数据中心的接入交换机与医院的主要服务器互联(千兆或千兆捆绑),通过这种架构形成各主要区域与核心区域采用多万兆链路相连,保证网络的性能并提供高可用性和安全性。

1) 核心/汇聚层设计总结

  • 层次化设计:应实现核心层和汇聚层的层次化设计;
  • 虚拟交换机池:可利用交换机的虚拟化特性实现核心层和汇聚层的层次化,减少设备数量,提高设备资源利用率;
  • 智能服务整合化:数据中心的智能服务可整合到汇聚层;
  • 智能服务开放接入:数据中心的智能服务可以开放性的从汇聚层接入,包括支持多厂商,跨汇聚交换机端口捆绑以IEEE 802.3ad为标准,支持智能服务旁路接入等等;
  • 智能服务虚拟化:智能服务可被虚拟化到接入层的不同逻辑分组内,具备逻辑独立性(虚拟化);

2)接入层设计总结

  • 万兆接入和传统接入共存的架构:采用适于高密度万兆的服务器接入架构,即1~2RU柜顶接入交换机分布式接入,提供丰富的端口选择:100/1000M,千兆光口,万兆光/电口;
  • 服务器跨交换机端口捆绑:服务器端可对两台接入交换机实现跨交换机的端口捆绑,并使用标准的IEEE 802.3ad协议;
  • FCoE和传统SAN接入并存架构:采用适于先进的FCoE技术的服务器接入架构,即所有万兆端口提供FCoE能力,但提供与传统FC接入并存的部署设计,即FCoE交换机同时提供传统FC SAN接入功能。FCoE和SAN功能都有存储厂商的认证;
  • 端口灵活性:提供较大比例的接入物理端口可在千兆光口、万兆光/电口、FCoE端口、FC 1/2/4/8G端口之间灵活转换;
  • 部署灵活性:柜顶交换机部署密度和上连端口数量、用于上连和下连的FC端口类型和数量可根据业务需求灵活调配,模块化扩展和升级;

3)网络虚拟化和逻辑设计

新一代数据中心网络的逻辑架构是建立在融合的虚拟化架构基础上的,传统的逻辑设计,包括VLAN规划、路由和地址结构等,都应服务于新的融合的虚拟化架构。新一代数据中心所需要的虚拟化是“融合的虚拟化”而非“孤岛式虚拟化”,如同网络是资源整合的核心,同样网络也是虚拟化融合的核心。北医三院数据中心逻辑设计目标为:实现融合的虚拟化架构

  • 具备虚机感知网络的设计:解决网络对服务器虚拟化实现的阻碍,包括接入层网络、服务器网卡和虚机Hypervisor平台的设计;
  • 数据中心大二层结构设计:解决网络对虚机迁移、FCoE技术实现的阻碍,包括如何设计一个可扩展的大二层结构;
  • 数据中心内逻辑结构设计:在以上网络虚拟化设计的基础上,可以对虚机标记、VLAN、VSAN、地址结构、路由结构的进行全面设计;
  • 灾备数据中心间逻辑结构:解决了虚机迁移、应用集群化的地理范围制约问题,包括跨院区网的二层扩展技术的设计;

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客户获益

通过本系统的实施与上线解决了用户实际使用中的迫切网络问题,获得了用户的好评。

1、解决了网络核心及汇聚层等主干网络设备超期服役的问题,并提供了万兆主干的升级扩展;
2、重要应用区域设备性能大幅提升,如新门诊楼应用区域;
3、解决原有核心交换不支持虚拟化,建立了一套适应医院业务应用虚拟化的部署与发展目标相配套的网络体系;
4、打通并解决了新业务(服务器虚拟化、双主活数据中心、存储虚拟化、HD视频)开展后对网络带宽、传输质量、控制手段的多方面需求瓶颈;
5、建立了一个适应虚拟化应用发展与网络资源高度整合的数据中心网络架构。

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项目意义

通过北医三院网络万兆升级与数据中心网络平台部署项目的实施为北医三院日后各种医疗业务顺利的部署与应用提供了良好的平台支撑,具有很好的应用前景。

同时为国内同类型医院提供了一个网络整合升级改造的范例,具有很高的参考价值。

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