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Caso práctico: Diseñar un centro de datos ideal desde los cimientos


Las instalaciones y la infraestructura son un desafío para cualquier empresa de TI, pero lo son especialmente más para las medianas y pequeñas empresas, cuyos presupuestos no son muy elevados y deben trabajar con hardware existente y personal limitado.

Y ese es el caso de nuestra empresa: El Centro Regional para el Tratamiento del Cáncer (RCC). El RCC cuenta con 179 empleados y cinco operarios de TI. Afrontamos los mismos desafíos en materia de TI que en cualquier otra empresa de tamaño medio, aunque al ser un proveedor de asistencia sanitaria, debemos enfrentarnos a requisitos más rigurosos en relación a la disponibilidad de datos, retención a largo plazo de imágenes y datos, recuperación inmediata de grandes imágenes de diagnóstico y planes de recuperación ante desastres. La escasa inversión en TI ha sido una realidad para el personal de TI de RCC.

Hasta hace poco, trabajábamos en una sala de servidores reducida y obsoleta que carecía de la refrigeración y el suministro eléctrico adecuados y que disponía de una capacidad de backup limitada (solo pequeños SAI). Por suerte, a finales de 2006, RCC admitió que necesitaba realizar más inversiones en TI para llevar a cabo iniciativas empresariales más importantes. Para 2007 y 2008, se planificaron con mucho cuidado los gastos relativos a TI, y se añadieron nuevos recursos para invertir en infraestructura de TI.

Como resultado, recibimos la aprobación de crear un nuevo centro de datos desde cero, un sueño que por fin se hacía realidad, ya que sería comparable al de cualquier empresa similar. En este artículo, describiremos cómo planificamos el nuevo centro de datos y cuál fue el método empleado para transferir la información a las nuevas instalaciones. También hablaremos de las mejoras, tanto desde una perspectiva operacional como médica, que pudimos alcanzar gracias a la conexión online de las instalaciones.


La planificación de un nuevo centro de datos

Las tecnologías de la información están relacionadas con la forma en que proporcionamos tratamiento a nuestros pacientes; existen muy pocos avances en la asistencia sanitaria que no contengan un componente de TI. Eso significa que las tecnologías de la información para la asistencia sanitaria han crecido con más rapidez que cualquier otra rama de TI. Para nosotros, dicho crecimiento significaba que nuestra pequeña sala de servidores, con tantas deficiencias, no estaba equipada para la expansión que tanto necesitábamos.

La antigua sala de servidores tenía goteras en el techo, sus ventanas se cubrían de nieve en invierno, disponía de un control ambiental muy deficiente y carecía de capacidad de backup. Todas estas limitaciones amenazaban a la disponibilidad de los datos en un momento en el que los datos electrónicos estaban empezando a ser esenciales para el cuidado de los pacientes. Como consecuencia de ello, nuestra checklist para el nuevo centro de datos constaba de los siguientes pasos:

  • Mayor superficie en metros cuadrados
  • HVAC redundante con suficiente capacidad para garantizar un entorno operativo coherente
  • Un sistema de extinción de incendios FM200
  • Un SAI de 30 kVA en caso de interrupciones breves del suministro eléctrico
  • Provisionamiento para un generador de backup con el fin de garantizar el funcionamiento del centro de datos durante las interrupciones largas del suministro eléctrico (se planeó su instalación para el otoño de 2008)

RCC cuenta con tres oficinas en Pensilvania y Ohio que deben acceder a los datos de nuestras instalaciones principales para seguir operando aunque una interrupción eléctrica o una tormenta afecte a todo el sistema, por lo que contar con una solución de backup y de recuperación ante desastres (DR) resulta muy importante. La inversión en el nuevo centro de datos no se limitaba a las nuevas instalaciones, e implementamos una infraestructura casi completamente nueva, con nuevos switches, nuevos cables de red y un nuevo almacenamiento. También incluimos varios elementos para mejorar la capacidad de recuperación:

  • Una nueva red troncal para aislar el tráfico de almacenamiento iSCSI
  • Almacenamiento más robusto y en clústers
  • Provisionamiento para DR

El nuevo centro de datos se encuentra a casi medio kilómetro de las antiguas instalaciones, en el mismo campus. Aunque nos gustaría instalar DR remoto cuando sea factible, por el momento nos conformamos con readaptar nuestro viejo centro de datos para DR. Disponemos de dos SAN de iSCSI: una para producción y otra para DR. Elegimos iSCSI cuando instalamos nuestro sistema de almacenamiento NetApp® original hace cuatro años porque, para nosotros, era una solución con mejor relación calidad/precio que una SAN de Fibre Channel y, ya que funcionó perfectamente, hemos continuado con iSCSI.

El diseño de nuestra antigua red usaba una VLAN para separar el tráfico de almacenamiento iSCSI del resto del tráfico de la red con los mismos switches. En la nueva infraestructura, hemos separado switches principales dedicados y switches dedicados SAN que aíslan físicamente la SAN de iSCSI del resto del tráfico de la red. También hemos doblado el cableado de fibra entre edificios para aumentar el ancho de banda general y así poder instalar tecnologías de 10 Gbit en el futuro.

El almacenamiento de producción lo otorga ahora un sistema de almacenamiento en clúster NetApp FAS2050c con unidades de Fibre Channel. Disponemos de una controladora única NetApp FAS2050 con unidades de disco SATA en nuestro centro de DR. Elegimos discos SATA para obtener una gran capacidad y reducir nuestros gastos. Usamos SnapMirror® de NetApp para replicar periódicamente los datos entre la producción y DR. A diferencia de algunas soluciones DR, SnapMirror no necesita el sistema origen y el destino para actuar de forma idéntica en términos de controladoras o discos.

Figura 1) Visión general de la nueva infraestructura de RCC.

Transferencia de información al nuevo centro de datos

Ya que atendemos a pacientes externos, nuestro horario de trabajo es de lunes a viernes, de 8 de la mañana a 5 de la tarde, lo que nos deja los fines de semana para tareas de mantenimiento programado. Sin embargo, siempre cabe la posibilidad de que tengamos que recurrir a un tratamiento de emergencia fuera del horario habitual, así que fijamos el traspaso de información a las nuevas instalaciones en varias fases, para minimizar los periodos de inactividad:

  • Planeamos la instalación de la nueva infraestructura de red para que estuviera completada dos semanas antes de la fecha del traslado. No deseábamos cambiar muchas cosas a la vez el día del traslado del centro de datos, y queríamos minimizar los periodos de inactividad.
  • Después, trasladamos un solo servidor de utilidades para asegurarnos de que la nueva infraestructura de red funcionaba como habíamos esperado.
  • Hicimos el traslado del resto del centro de datos en dos fines de semana. El primer fin de semana, trasladamos un sistema clínico que solo era necesario de lunes a viernes. Empleamos este traslado como prueba adicional de la infraestructura de red.
  • El segundo fin de semana fue el traslado definitivo. Dimos prioridad a los sistemas que podríamos necesitar en una emergencia y los trasladamos primero. Luego trasladamos lo demás.

Con toda la planificación y las pruebas que hicimos, no fue nada complicado trasladar los sistemas y volverlos a poner en funcionamiento; lo que más nos costó fue mantener el orden y organizar los cables en nuestros racks.

Instalación de nuevas aplicaciones

Uno de los objetivos de la incorporación del nuevo centro de datos era proporcionar una infraestructura lo bastante adaptable como para ser compatible con nuevas aplicaciones.

Registros médicos electrónicos
Y la aplicación que más nos interesaba era la de Registros Médicos Electrónicos (EMR). El objetivo de este proyecto es eliminar los registros en papel y transferir tanta información de los pacientes como sea posible a un soporte electrónico. RCC proporciona tanto terapia oncológica como radioterapia, por lo que si un paciente es tratado en ambas unidades y empleamos un sistema de registro en papel, acabaríamos con historiales duplicados. El sistema EMR optimizará tanto la accesibilidad a los datos como su transparencia con el fin de mejorar el cuidado al paciente. Actualmente, nos encontramos inmersos en el proceso de transición.

Todas nuestras salas de reconocimiento y otras zonas para el cuidado de los pacientes cuentan con una estación de trabajo en la que los médicos pueden acceder y actualizar la información de los pacientes. Disponemos de varios escáneres en toda la empresa por si tenemos que manejar documentos importantes (con la firma de un paciente, por ejemplo), para que podamos escanearlos y catalogarlos en la base de datos junto con el registro del paciente.

Obviamente, la disponibilidad de los datos es una preocupación principal para un sistema como este; el nuevo centro de datos está mucho mejor equipado para garantizar que la información digital siempre sea accesible para los médicos de RCC y el resto del personal.

Sistema tomográfico Cone Beam CT (CBCT)
Debido a los cambios en la infraestructura de las TI, pudimos utilizar nuestro Sistema Estereotáctico Trilogy de Varian Medical Systems a su máxima capacidad. Empezamos a utilizar CBCT en el tratamiento de los pacientes en agosto de 2008. Cone Beam proporciona una terapia de radiación guiada por imágenes (IGRT) que mejora la precisión de los tratamientos de forma que se puedan localizar con más precisión los tumores para reducir así el daño a los tejidos sanos circundantes.

El escáner Cone Beam CT produce un archivo de imagen de gran tamaño cada vez que se utiliza. El almacenamiento de NetApp nos otorga la capacidad y el rendimiento para almacenar estas imágenes online mientras nos hagan falta. Para que este proyecto tuviese lugar, necesitábamos una combinación de iniciativas TI, incluyendo actualizaciones para nuestras aplicaciones médicas y la instalación de NetApp.

Mejoras operativas

Además de ayudarnos con las nuevas aplicaciones que tienen un impacto directo en los cuidados médicos, el diseño del nuevo centro de datos nos ha permitido realizar cambios para que nuestras operaciones relacionadas con TI sean más simples y eficaces. Dichas mejoras también beneficiarán a las aplicaciones médicas por medio de niveles de servicio más elevados.

Islas consolidadas de almacenamiento
Desde la instalación del nuevo almacenamiento en clúster de NetApp, hemos estado buscando la oportunidad de consolidar y eliminar las islas de aplicaciones de almacenamiento que se ejecutan en los servidores que poseen su propio almacenamiento y backup. Por ejemplo, nuestro sistema de planificación de tratamientos posee su propio servidor con almacenamiento interno. Pero solo podía guardar datos online que se remontasen a tres meses de antigüedad. Actualizando la configuración para usar NetApp con almacenamiento a largo plazo, ahora resulta más sencillo guardar datos que se remonten a un año. Esto también nos permitió utilizar nuestra biblioteca de cintas conectadas a la SAN para realizar backups de estos datos, lo que elimina la necesidad de disponer de una cinta separada para la aplicación. La compañía que diseñó el software de planificación de tratamiento nunca había realizado una implementación en iSCSI, pero eso no fue un problema, y les resultó más fácil de lo que esperaban.

También contamos con un Sistema de Comunicaciones y Archivado de Imágenes (PACS) de GE, el cual se emplea para almacenar imágenes de radiología. Se trata de una solución independiente con su propio almacenamiento y biblioteca de cintas. Para esta solución, los datos del PACS se guardan en almacenamiento NetApp y luego en cinta, lo que elimina de nuevo la necesidad de disponer de una biblioteca separada y nos permite consolidar la actividad de backup en nuestra biblioteca conectada a la SAN.

Virtualización de servidores
Hace poco hemos añadido dos servidores VMware® ESX (uno en producción y otro en DR) configurados de forma que su disponibilidad sea elevada. El servidor VMware en producción se conecta al almacenamiento a través de un cabezal de nuestro FAS2050 en clúster, mientras que el otro está dedicado a las conexiones con los servidores físicos. Podemos replicar todo el almacenamiento VMware en la sede DR para poder incorporar un servidor virtual en ambos lugares, siempre que sea necesario.

Hoy día, solo tenemos cuatro máquinas virtuales (VM) en funcionamiento: un servidor de utilidades en el que se ejecuta un antivirus, un SQL Server® de prueba, un servidor de terminal y un servidor Web. Nuestro objetivo a medio plazo es virtualizar nuestros servidores pequeños, como servidores de pequeñas aplicaciones, servidores Web, directorios activos, DNS, servidores de gestión de Windows® y similares.

Nuestro plan es dejar de adquirir nuevos servidores físicos siempre que sea posible y realizar la transición de los servidores físicos existentes al entorno VMware. Solo adquiriremos nuevos servidores físicos cuando tengamos aplicaciones que no sean compatibles con un entorno virtual o cuando un producto tenga requisitos de hardware tan altos que consumirían demasiados recursos en un servidor ESX.

Aún existen muchas aplicaciones en el campo de la asistencia sanitaria, como nuestra aplicación de cuidados médicos, que no son compatibles con los entornos virtuales. Los vendedores le dirán que si los virtualiza, no se hacen responsables de los problemas que puedan acarrear. Por suerte, somos un centro independiente para el tratamiento del cáncer con un total de 60 ó 70 aplicaciones (frente a los cientos de aplicaciones que se usan en los grandes hospitales), y esperamos que solo unas pocas necesiten servidores físicos.

Conclusión

El nuevo centro de datos y la infraestructura actualizada de RCC nos coloca en mejor posición para adaptarnos a las futuras necesidades con una ampliación de nuestra capacidad, ancho de banda y número de servidores. Uno de nuestros próximos objetivos será trasladar nuestras instalaciones DR a una sede que esté más alejada del centro de datos principal. También necesitaremos un archivo electrónico con los datos de los pacientes para mejorar el cumplimiento de los requisitos normativos. Confiamos que NetApp sea la solución que necesitamos para solventar con éxito estos desafíos.

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Julie Cardman

Julie Cardman
Directora de tecnologías de la información
Centro Regional para el Tratamiento del Cáncer

Julie ha trabajado en las tecnologías de la información desde 1987, y ha pasado 19 años tratando con temas relacionados con la asistencia sanitaria. Se unió a la plantilla del Centro Regional para el Tratamiento del Cáncer como directora de tecnologías de la información en enero de 2007 y está inmersa en la labor de llevar las TI al siguiente nivel.

Chris McCarthy

Chris McCarthy
Ingeniero de redes
Centro Regional para el Tratamiento del Cáncer

Chris ha trabajado en TI durante 10 años, y ha pasado seis de ellos en el Centro Regional para el Tratamiento del Cáncer. Es responsable de toda la infraestructura de TI, incluyendo la administración del almacenamiento, la infraestructura de redes, VMware y la seguridad.

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