張代華:多地多活數據中心的安全架構設計與實踐
創建于1951年的南京醫科大學第二附屬醫院(簡稱“南京醫科大二附院”)坐落在秦淮河畔古城墻邊,目前有姜家園院區、薩家灣院區和邁皋橋院區三個院區,共有2500張編制床位,年門急診量228.6萬人次。“醫院組建了跨越‘省—市—區’三級城市緊密性醫聯體,借助信息化手段進行了統一管理。”南京醫科大二附院信息化建設與管理處處長張代華在CHIMA 2024演講時介紹,醫院同時建成了三個機房,對數據中心進行了重構。
張代華談到,醫院建設機房時,主要提出了以下要求:滿足后續建設智慧醫院需要的基礎設施平臺;滿足支撐后續多院區不少于2萬門診量的基礎架構;滿足各類評審及評級要求;滿足多院區業務連續性的高要求;解決醫院當時沒有合適機房選址的棘手問題。在具體實踐中,南京醫科大二附院租賃了兩個運營商IDC的機房,核心機房放在電信IDC機房,容災機房放在聯通IDC機房,備份機房設在姜家園院區,三個數據中心采取自建的模式,自購設備,自己設計,自己運維,自主可控。
張代華指出,租賃運營商機房這種模式具有以下優勢:及時性,可馬上投入使用,無建設周期;維護性,無需額外維護、擴展性強;安全性,由專業公司提供5A級基礎設施保障,由多個運營商提供多條路由線路;性價比高,節省了機房初期建設經費,節約了醫院用房。“在線路上,我們采用了主裸光纖+備裸光纖+5G的模式,確保了網絡的鏈路安全。”
數據中心建設過程中,如何確保系統和數據安全非常關鍵。“安全是醫療信息人面臨的永恒話題和永恒困難。”張代華強調,醫院在實踐中,設計了多地多活數據中心的安全架構。
樹立信息安全屏障
南京醫科大二附院的數據中心建設共有五大形態:租賃運營商機房,租賃了2個位于不同區域的不同運營商機房,同時承載醫院多個院區的業務底層架構;多鏈路保障,每個數據中心之間以及和各院區之間均采用了主備裸光纖、應急5G切片網絡;軟件定義,主要定義了計算、存儲和網絡,實現SDDC數據中心,提升運營效率;數據安全體系,醫院建立了針對虛擬化平臺、數據庫平臺的備份、容災、雙活體系架構;網絡安全體系建設,醫院利用全網態勢感知聯動威脅處置,并結合已經落地的安全白名單機制,全面提升安全運維能力。
構建多地多活的數據中心安全架構
南京醫科大二附院的數據中心創新性采用多地多活的建設方式,在數據中心網絡建設中應用了SDN Uderlay網絡,啟用分布式網關,在姜家園院區數據中心、電信數據中心和聯通災備中心配置了3個Border出口,搭建了多院區互聯網絡,實現多地多活,冗余互聯。
“我們結合SDN提供的大二層網絡,雙活數據中心分別部署超融合服務器,利用超融合平臺延展集群技術,構建橫跨不同地域數據中心的雙活超融合集群平臺,實現業務虛擬化在多中心平滑遷移與切換。”張代華談到,通過多類型架構混合組網,提供高可靠性的多院區互聯網絡。
在網絡安全方面,醫院采取了以下形式:多網融合,內網、影像網、設備網、無線網、物聯網、5G網等融合建設,邏輯聯通,實現醫療數據的安全運行;云網融合,實現健康私有云和網絡SDN控制器的協同,提升醫院業務上線速度,提升資源利用率,簡化運維管理難度,實現資源和業務的平滑遷移;無線物聯融合,通過物聯網AP,統一承載Wi-Fi、藍牙、RFID等射頻,節約建設,避免重復建設,平滑升級人員、資產、智能化等醫療物聯網應用;網安融合,改變醫療安全被動響應的現狀,SDN控制器和網絡安全系統聯動,將威脅分鐘級閉環處置,大幅提升醫院網絡的威脅防御能力,構建醫院全網主動防御體系。
“我們采用扁平化SDN網絡,消除了傳統的三層架構,提升了架構安全性。同時,SDN數據中心多出口、多院區互聯,提升出口運行效率同時提升鏈路安全性。”張代華談到,醫院加強了物理鏈路和鏈路架構的安全,在姜家園院區和薩家灣院區各架構一臺5G路由器作為5G專線鏈路備份方案,實現了云網協同,方便分鐘級業務按需自動安全上線。
在數據安全方面,醫院通過采用雙活、連續保護、容災、備份、歸檔等全方位數據保護措施,保障業務數據安全。醫院通過數據庫、超融合、雙活架構,保障數據庫的業務連續性和數據安全。張代華進一步指出:“我們以數據流量為中心,治理API數據暴露面,對數據攻擊行為持續發現。”
在運維安全方面,醫院開展了等保合規體系建設,重塑安全邊界,實現了全局可視安全治理,加強數據中心核心安全,實現高效安全運維,通過全面的網絡安全防護體系滿足等保2.0合規建設。張代華指出:“在實踐中,我們引入了安全可視化運維,對攻擊追溯實現可視化,建立遠程運維黑名單訪問控制,進行業務上線安全監測,規劃化處置安全事件,物理設備環境實現可視化智能運維,建立了3D可視化運維中心。”
“我們的數據中心網絡和信息安全建設,是經過規劃和設計的,使整個安全處于可控狀態。安全,難,但并不神秘。通過有效的規劃設計可建立全方位的安全保障。”張代華總結道。
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