我院數(shù)據(jù)中心向“雙活”云數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)型

蔣昆，馮娟，王暾，楊艷華，李想，蘇玉成

西京醫(yī)院 數(shù)字化中心，陜西 西安710032

我院數(shù)據(jù)中心向“雙活”云數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)型

蔣昆，馮娟，王暾，楊艷華，李想，蘇玉成

西京醫(yī)院 數(shù)字化中心，陜西 西安710032

本文主要針對我院原有信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲存在的問題，提出了“雙活”數(shù)據(jù)存儲方案。通過對存儲系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)的改造，成功實現(xiàn)了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心向“雙活”云數(shù)據(jù)中心的轉(zhuǎn)型，保證了醫(yī)院信息系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和可擴展性。

醫(yī)院信息系統(tǒng)；“雙活”數(shù)據(jù)中心；存儲器；網(wǎng)絡安全

0 前言

隨著醫(yī)學的不斷發(fā)展，醫(yī)院規(guī)模不斷擴大，藥品種類也不斷增加，就醫(yī)的人數(shù)也逐年增長，傳統(tǒng)的醫(yī)療體系已經(jīng)很難滿足這些需求。醫(yī)院信息化作為醫(yī)院現(xiàn)代化的重要特征之一，是現(xiàn)代醫(yī)院建設的基礎環(huán)節(jié)，也是醫(yī)院醫(yī)療、衛(wèi)生教育等順利進行的保證[1]。為此，我院對醫(yī)院原網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)進行了改造，報告如下。

1 西京醫(yī)院原有信息化應用系統(tǒng)的不足

我院原有的網(wǎng)絡系統(tǒng)的存儲設備分散使用，直接導致存儲空間不能共享，無法實現(xiàn)均衡分配，造成了管理和維護的復雜性。醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS）對于核心業(yè)務配置為2臺DS4700存儲器，該存儲最多僅有4 G緩存，采用4Gb FC的連接帶寬，屬于相對較低性能的存儲設備。隨著業(yè)務高峰的出現(xiàn)，以及就醫(yī)人數(shù)的不斷增加，該存儲器會因為本身處理能力的限制出現(xiàn)響應延遲，從而降低業(yè)務系統(tǒng)的效率。核心HIS數(shù)據(jù)利用Oracle數(shù)據(jù)庫的遠程復制功能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的冗災，它是通過數(shù)據(jù)庫同步日志的方式來保證2臺存儲器數(shù)據(jù)的一致性。雖然實現(xiàn)起來比較簡單，但是在使用過程中會因為主機日志邏輯錯誤或者傳遞不暢導致備份存儲器的數(shù)據(jù)不可用，而且數(shù)據(jù)不能實現(xiàn)實時備份，也不能在發(fā)生災難時實現(xiàn)業(yè)務功能的無縫連接。西京醫(yī)院網(wǎng)絡系統(tǒng)原狀態(tài)的拓撲圖，見圖1。

圖1 西京醫(yī)院網(wǎng)絡系統(tǒng)原狀態(tài)的拓撲圖

為了解決上述的問題，醫(yī)院數(shù)據(jù)中心向“雙活”云數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)型成為網(wǎng)絡改造的重點，并且需要在轉(zhuǎn)型工程中對應用數(shù)據(jù)進行虛擬化管理從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時備份，使得西京醫(yī)院信息系統(tǒng)的處理能力進一步增強，效率進一步提高[2]。

2 “雙活”云數(shù)據(jù)中心的概念

“雙活”數(shù)據(jù)中心完全不同于1個數(shù)據(jù)中心和1個災備中心的模式?！半p活”數(shù)據(jù)中心是2個數(shù)據(jù)中心都處于運行狀態(tài)，互為備份，即一個數(shù)據(jù)中心投入運行，另一個數(shù)據(jù)中心也處于就位狀態(tài)，當災難或者突發(fā)事件等因素造成醫(yī)院主數(shù)據(jù)中心癱瘓，另一個災備中心就會啟動。在轉(zhuǎn)型傳統(tǒng)的同城數(shù)據(jù)中心時，需要全盤考慮數(shù)據(jù)中心的應用層、數(shù)據(jù)庫層、存儲層，才能保證在滿足保證系統(tǒng)性能的基礎上，完成云數(shù)據(jù)中心的轉(zhuǎn)型。在云計算的基礎上，通過服務器虛擬化軟件和存儲系統(tǒng)虛擬化方案的結(jié)合，可以成功實現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心應用和數(shù)據(jù)自由流動的功能，從而增強應用系統(tǒng)的靈活性，更加充分的體現(xiàn)雙活的理念[3-4]。

3 H IS數(shù)據(jù)中心向“雙活”數(shù)據(jù)中心的轉(zhuǎn)型

遵循國家大力發(fā)展醫(yī)療事業(yè)的趨勢，“雙活”數(shù)據(jù)中心有著高效、安全、低成本的突出優(yōu)勢，因此，果斷地將傳統(tǒng)主備型數(shù)據(jù)中心升級為“雙活”數(shù)據(jù)中心是勢在必行的選擇，是醫(yī)療事業(yè)向前進步的標志[5]。

西京醫(yī)院改造涉及的服務器共計13臺，其中桌面虛擬化服務器5臺，虛擬化服務器5臺，HIS服務器3臺；存儲設備4臺；光纖交換機6臺；服務器虛擬化應用數(shù)量67個。改造后的網(wǎng)絡狀態(tài)拓撲圖，見圖2。

圖2 改造后的網(wǎng)絡狀態(tài)拓撲圖

4 轉(zhuǎn)型方案實施過程

（1）將HIS數(shù)據(jù)遷移到EMC的VMAX10K，通過IBM小機完成。

（2）將原存儲在IBM DS5100上的大量應用數(shù)據(jù)遷移到EMC的VNX5600，通過VMware完成。

（3）將DS5100納入VPLEX為核心的“雙活”體系，以達到利舊于新的低成本運行目的。

4.1 設備改造

新增設備：2臺EMC VNX 5600、1臺EMC VMAX 10K。以VMAX 10K取代原DS4700作為HIS的專用存儲，在兩個數(shù)據(jù)中心各配置1個VPLEX存儲虛擬化引擎，將VNX5600存儲設備實現(xiàn)虛擬化，實現(xiàn)跨距離雙活。將主要應用數(shù)據(jù)遷移至EMC VNX 5600存儲設備中進行管理，確保業(yè)務系統(tǒng)7×24 h不間斷運行，確保任何設備故障均不影響業(yè)務的正常運行。

4.2 “雙活”數(shù)據(jù)中心的實驗運轉(zhuǎn)

經(jīng)過充分的論證和準備工作，在實踐過程中先將HIS數(shù)據(jù)由以前的DS4700順利遷移到VMAX10K上，同時以VPLEX作為平臺對新存儲做雙活之后，又將DS3524和DS5100上的大量VMware鏡像文件和數(shù)據(jù)遷移到VNX5600上，實現(xiàn)了兩個機房VNX5600的數(shù)據(jù)同步。經(jīng)過測試比對，改造后的網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)的性能大大提高，見表1。

表1 網(wǎng)絡改造前后的性能對比

5 結(jié)語

現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心存儲體系和改造前相比，具有以下優(yōu)勢[6-7]：

（1）充分利用資源，提高了系統(tǒng)運行效率。在“雙活”數(shù)據(jù)中心下，對于前端用戶來講就是一個邏輯的大中心，能夠充分利用數(shù)據(jù)資源，避免了1個數(shù)據(jù)中心常年處于閑置的狀態(tài)而造成數(shù)據(jù)浪費。

（2）增強了存儲數(shù)據(jù)的安全性。使用最新技術(shù)做“雙活”配置，實現(xiàn)了跨數(shù)據(jù)中心服務器自由流動，不僅增強了系統(tǒng)的靈活性，而且使得存儲設備數(shù)據(jù)的安全性得到了大幅提高。改造前的系統(tǒng)隨著業(yè)務高峰的出現(xiàn)，會發(fā)生存儲響應延遲現(xiàn)象；改造后的系統(tǒng)，運用虛擬化技術(shù)，將生產(chǎn)資源和容災資源放在同一的資源池里，在業(yè)務高峰時或者業(yè)務突發(fā)時，可以將容災資源動態(tài)分配給生產(chǎn)資源。與此同時，由于虛擬機、存儲實現(xiàn)虛擬化，可以最大程度地降低由于系統(tǒng)故障而產(chǎn)生的各種危險性。在發(fā)生災難時，也能保證業(yè)務的連續(xù)性，實時的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遷移[8-10]。

由于使用了最新的同步技術(shù)做“雙活”配置，使存儲設備數(shù)據(jù)的安全性大幅提升，未來西京醫(yī)院信息化系統(tǒng)升級改造的基礎已初步構(gòu)建成型。

[1]張揚,郭森,季平.基于SAPERP信息系統(tǒng)的雙活數(shù)據(jù)中心研究[J].電力信息化,2013,（1）：87-91.

[2]鄧維,劉方明,金海,等.云計算數(shù)據(jù)中心的新能源應用：研究現(xiàn)狀與趨勢[J].計算機學報,2013,（3）：582-598.

[3]王智明.云數(shù)據(jù)中心資源調(diào)度機制研究[D].北京：北京郵電大學,2012.

[4]馬飛.云數(shù)據(jù)中心中虛擬機放置和實時遷移研究[D].北京：北京交通大學,2013.

[5]李宏偉,肖偉.存儲虛擬化技術(shù)在雙活數(shù)據(jù)中心中的應用[J].郵電設計技術(shù),2013,（9）：9-13.

[6]葉燕.HIS系統(tǒng)與醫(yī)保系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換平臺的設計與實現(xiàn)[D].蘭州：蘭州大學,2014.

[7]梁景雯.基于云計算技術(shù)的醫(yī)院信息系統(tǒng)[D].濟南：山東大學,2012.

[8]朱仁道.基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的HIS系統(tǒng)研究[D].安徽：安徽理工大學,2009.

[9]駱驍.HIS系統(tǒng)在醫(yī)院財務管理中的作用——論HIS系統(tǒng)的財務數(shù)據(jù)管理[J].中國管理信息化,2010,17：14-16.

[10]趙浩宇.區(qū)域醫(yī)療信息化平臺數(shù)據(jù)交換方案設計[J].中國醫(yī)療設備,2014,29（9）：44-45.

Transformation of the Data Center in the Hospital to an Active-Active Cloud Data Center

JIANG Kun, FENG Juan, WANG Tun, YANG Yan-hua, LI Xiang, SU Yu-cheng
Digitalization Center, Xijing Hospital, Xi’an Shaanxi 710032, China

In view of the existing issues in data storage of HIS（Hospital Information System）in Xijing Hospital, this paper put forward the adoption of the active-active data storage solution.Through transformation of the topology structure for the storage system, the hospital turned it from the traditional data center into an active-active data storage center successfully, which ensured the stability and scalability in operation of the HIS.

hospital information systems；active-active data center；storage；network security

TP393.02

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.12.031

1674-1633（2015）12-0105-02

2015-04-14

2015-08-27

作者郵箱：kunjiang@fmmu.edu.cn