醫(yī)院信息系統(tǒng)存儲(chǔ)容災(zāi)整體解決方案探討

吳艷艷

摘要：該文通過(guò)探討采用業(yè)界領(lǐng)先的技術(shù)和合理的投資，規(guī)劃建一套我院要求的容災(zāi)平臺(tái)，該文主要從計(jì)算資源、傳輸資源、存儲(chǔ)資源三個(gè)方面來(lái)討論數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù)。同時(shí)結(jié)合本院的實(shí)際情況提出了HIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)容災(zāi)的解決方案。該平臺(tái)具備良好的可擴(kuò)展性和性能，滿足今后醫(yī)院4-5年的信息化發(fā)展要求。

關(guān)鍵詞：醫(yī)院信息系統(tǒng)；存儲(chǔ)；容災(zāi)作用

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）29-0109-02

1概述

我院在醫(yī)療信息化建設(shè)方面，一直走在行業(yè)的前沿，作為醫(yī)院的業(yè)務(wù)支撐——IT信息系統(tǒng)也日趨完善，包括HIS、LIS、PACS等業(yè)務(wù)。此次計(jì)劃進(jìn)一步鞏固，建立一個(gè)高可用的、安全可靠的、面向服務(wù)的醫(yī)療信息系統(tǒng)，更好地為病人服務(wù)。本文采用業(yè)界領(lǐng)先的技術(shù)和合理的投資，規(guī)劃建一套我院要求的容災(zāi)平臺(tái)，該平臺(tái)具備良好的可擴(kuò)展性和性能，滿足今后醫(yī)院4-5年的信息化發(fā)展要求。

該容災(zāi)平臺(tái)能夠?qū)⒆钪饕臉I(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)納入處理，還可以支撐新的HIS、LIS、PACS等系統(tǒng)，做到數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交換和共享、集中管理，統(tǒng)一調(diào)度，增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性，實(shí)現(xiàn)按需分配IT資源的資源池能力，有效的控制IT信息化系統(tǒng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)，以及醫(yī)院運(yùn)營(yíng)的風(fēng)險(xiǎn)。真正意義上幫助我院解決：物理故障和邏輯故障。改善用戶的體驗(yàn)，化繁為簡(jiǎn)，化難為易。

2當(dāng)前系統(tǒng)現(xiàn)狀、存在的問題分析和影響

目前醫(yī)院最核心、最重要的HIS系統(tǒng)運(yùn)行在2臺(tái)IBMX3850的服務(wù)器和1臺(tái)IBMDS5020和IBMDS4700存儲(chǔ)上。

整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)如下：

3可能導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)

一旦遇到存儲(chǔ)物理故障、數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯故障、甚至機(jī)房電力不可用時(shí)，極有可能導(dǎo)致全院的HIS系統(tǒng)中斷，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，醫(yī)生無(wú)法正常開出處方，患者無(wú)法拿到藥品，等等一系列風(fēng)險(xiǎn)。從而導(dǎo)致患者的投訴、醫(yī)患關(guān)系緊張，優(yōu)秀醫(yī)生的流失，甚至是醫(yī)療糾紛，給醫(yī)院帶來(lái)了極大的負(fù)面社會(huì)影響和降低了醫(yī)院的營(yíng)業(yè)收益。

為此，醫(yī)院信息化系統(tǒng)已經(jīng)不再是傳統(tǒng)意義上的支撐部門，而是全院所有業(yè)務(wù)正常開展的一個(gè)重要的生產(chǎn)部門，其信息化勢(shì)必為病人提供更好、更快的服務(wù)，提高醫(yī)院在醫(yī)療服務(wù)市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

我院信息化的基礎(chǔ)設(shè)施如存儲(chǔ)、服務(wù)器等都存在嚴(yán)重的單點(diǎn)隱患，隨著數(shù)據(jù)的不斷增多，應(yīng)用系統(tǒng)的越來(lái)越復(fù)雜，在發(fā)生物理或者邏輯的故障后，傳統(tǒng)的補(bǔ)錄數(shù)據(jù)已經(jīng)無(wú)法滿足醫(yī)院的要求，為此有必要盡快采用市場(chǎng)成熟的技術(shù)，建立一套穩(wěn)定、高效、可靠的，適應(yīng)于醫(yī)院的容災(zāi)方案。

當(dāng)前系統(tǒng)中已經(jīng)使用了一臺(tái)IBM DS5020存儲(chǔ)，建議容災(zāi)方案中采用EMC的容災(zāi)技術(shù)，可靠性會(huì)高于其他的公司。其次，降低方案的整體投資成本和實(shí)施的復(fù)雜性，最后EMC提供硬件3年原廠的維保，減輕醫(yī)院維護(hù)的工作量。

4我院系統(tǒng)信息化要求和IT故障分析總結(jié)

根據(jù)醫(yī)院信息化系統(tǒng)的真實(shí)要求是：系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間越短越好，即RTO=0；數(shù)據(jù)丟失量為0，即RPO=0。物理上要求數(shù)據(jù)和應(yīng)用部署在至少2個(gè)機(jī)房。

IT系統(tǒng)分析：

從系統(tǒng)安全層面來(lái)看，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，故障的種類變得越來(lái)越多，而方式變得越來(lái)越復(fù)雜，越來(lái)越難以預(yù)防和解決。最典型的是每一類設(shè)備的生命周期，每一類設(shè)備在其設(shè)計(jì)之初就定義了有限的使用生命周期，隨著設(shè)備投產(chǎn)時(shí)間的持續(xù)，硬件故障的因素越來(lái)越高，給用戶帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)是越來(lái)越大。除了硬件故障外，還有一些軟性的故障，也越來(lái)越多，越來(lái)越頻繁，如應(yīng)用程序故障、數(shù)據(jù)庫(kù)損壞、崩潰、文件誤刪除、病毒等等。這類故障發(fā)生的概率低于硬件，但對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的危害更是大過(guò)硬件故障。

今天，隨著醫(yī)院業(yè)務(wù)的逐步開展和追求高質(zhì)量、高效率以及降低整體的擁有成本，越來(lái)越依賴于信息化的應(yīng)用系統(tǒng)和底層IT設(shè)備了。一旦底層的IT設(shè)備發(fā)生重大的物理故障和軟件故障，如果缺乏有效的應(yīng)急方案、應(yīng)急手段和機(jī)制都將會(huì)造成一些醫(yī)療糾紛、賠償?shù)葥p失，甚至帶來(lái)極大的、負(fù)面的社會(huì)影響。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展物理故障的修復(fù)和冗余技術(shù)越來(lái)越成熟，物理設(shè)備的使用生命周期是可以預(yù)知的，在條件合適的時(shí)候提前更換和處理，從而避免了物理故障帶來(lái)的大影響，所以80%的物理故障可通過(guò)技術(shù)手段有效的規(guī)避或降低風(fēng)險(xiǎn)。

但是邏輯故障的發(fā)生時(shí)間、發(fā)生地點(diǎn)和發(fā)生方式，我們無(wú)法預(yù)知，在故障發(fā)生后，往往缺乏有效的應(yīng)急方案和有效的應(yīng)急措施、制度流程等。

即使已經(jīng)擁有較好的邏輯故障處理方案，但在故障發(fā)生時(shí)，也會(huì)給信息化管理者帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)，此挑戰(zhàn)和風(fēng)險(xiǎn)是：時(shí)間缺陷和數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)

CDP與傳統(tǒng)存儲(chǔ)復(fù)制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)：

復(fù)制顆粒度：CDP是基于每一個(gè)io進(jìn)行復(fù)制，而傳統(tǒng)的復(fù)制是基于每一個(gè)LUN的復(fù)制；

支持回滾：CDP支持任意回滾，可以做到基于每一個(gè)IO回滾，而傳統(tǒng)的復(fù)制無(wú)法回滾，缺乏后悔藥技術(shù)。

多平臺(tái)和多數(shù)據(jù)庫(kù)支持：由于CDP是基于最小IO的顆粒度進(jìn)行復(fù)制容災(zāi)，所以支持所有的操作系統(tǒng)和所有數(shù)據(jù)庫(kù)的容災(zāi)。

操作界面：CDP只需要點(diǎn)擊三次鼠標(biāo)即可在容災(zāi)端完成回滾操作，并且時(shí)間控制在10分鐘以內(nèi)。而傳統(tǒng)的復(fù)制操作繁瑣，費(fèi)時(shí)至少需要30分鐘以上。

5容災(zāi)方案

根據(jù)以上的分析，我們認(rèn)為應(yīng)該采用業(yè)界最成熟的、最主流的雙活技術(shù)方案，幫助醫(yī)院規(guī)劃一套全新的容災(zāi)平臺(tái)，該平臺(tái)完全是一種開放式的，支持所有的操作系統(tǒng)比如windows、hnux、aix、hpux、vmware等，以及所有的數(shù)據(jù)庫(kù)的容災(zāi)比如Ora-cle數(shù)據(jù)庫(kù)、SQLserver數(shù)據(jù)庫(kù)、Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)等等，最終實(shí)現(xiàn)應(yīng)用級(jí)的雙活。增強(qiáng)醫(yī)院的數(shù)據(jù)保護(hù)級(jí)別，幫助醫(yī)院建設(shè)一套數(shù)據(jù)零丟失，業(yè)務(wù)零停機(jī)的雙活系統(tǒng)。3種技術(shù)手段共同去降低信息化的風(fēng)險(xiǎn)，解決物理故障、邏輯故障、數(shù)據(jù)庫(kù)備份的問題，其技術(shù)如下：EMC Recoverpoint虛擬機(jī)版本的CDP任意回滾的技術(shù)解決物理故障和邏輯故障；Oracle Dataguard復(fù)制技術(shù)有效的解決數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯故障；

幫助我院用戶建設(shè)一套穩(wěn)定、可擴(kuò)展、高效、敏捷、可控、可管、可預(yù)知的IT基礎(chǔ)系統(tǒng)。

6應(yīng)用效果

同城2個(gè)機(jī)房同時(shí)雙活在線，對(duì)外提供業(yè)務(wù)服務(wù)，部署的應(yīng)用完全一致、配置完全相同。真正意義上幫助醫(yī)院打造7*24小時(shí)不停機(jī)系統(tǒng)，任何一個(gè)機(jī)房不可用時(shí)，無(wú)需人工干預(yù)，機(jī)房零切換，數(shù)據(jù)零丟失，應(yīng)用零切換、零中斷。

服務(wù)器層：通過(guò)VMware服務(wù)器虛擬化軟件實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器的虛擬化，通過(guò)虛擬化的HA功能，解決服務(wù)器不可用的物理故障；

存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)層：2臺(tái)放置在生產(chǎn)機(jī)房，互為冗余的存儲(chǔ)鏈路，保證鏈路的高可用，結(jié)合多路徑軟件實(shí)現(xiàn)了10的負(fù)載均衡，鏈路故障切換；

邏輯故障：當(dāng)生產(chǎn)中心Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)故障無(wú)法正常啟動(dòng)后，通過(guò)Recoverpoint CDP技術(shù)快速的從容災(zāi)端恢復(fù)到生產(chǎn)端的一個(gè)正常時(shí)刻點(diǎn)，該時(shí)刻點(diǎn)確保數(shù)據(jù)庫(kù)正常啟動(dòng)，從而幫助客戶縮短業(yè)務(wù)停機(jī)時(shí)間，避免了數(shù)據(jù)庫(kù)故障帶來(lái)的驚慌失措和損失?；蛘呦仍谌轂?zāi)端回滾找到用戶需要回滾的時(shí)間點(diǎn)后再反向恢復(fù)到生產(chǎn)端。當(dāng)生產(chǎn)中心Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的某條記錄被誤刪除后，可以在容災(zāi)端服務(wù)器上查詢?nèi)轂?zāi)的數(shù)據(jù)庫(kù)，找回刪除的記錄，再結(jié)合應(yīng)用插回生產(chǎn)系統(tǒng)。

應(yīng)用層1：結(jié)合Oracle RAC，SQLserver或VMware實(shí)現(xiàn)跨機(jī)房的應(yīng)用雙活，2個(gè)數(shù)據(jù)中心同時(shí)提供負(fù)載均衡的應(yīng)用讀寫操作；

穩(wěn)定性：物理上、邏輯上冗余，提供5個(gè)9的穩(wěn)定和高可用；

可擴(kuò)展性：VNX5200可以擴(kuò)容到125塊硬盤，滿足用戶容量和性能需求；

管理：一切可管。任何物理、邏輯層的設(shè)備都能夠有效的管理起來(lái)，在管理的范疇之內(nèi)；

風(fēng)險(xiǎn)：一切可控。任何物理、邏輯層的故障發(fā)生后，均能通過(guò)該IT基礎(chǔ)架構(gòu)解決，即所有可能發(fā)生的故障都會(huì)對(duì)業(yè)務(wù)的影響發(fā)生到最小甚至是無(wú)影響，都是有著成熟的、可靠的應(yīng)急預(yù)案和操作手冊(cè)。整體成本：x86服務(wù)器虛擬化成本將會(huì)成倍的減少，不僅僅是建設(shè)成本，還有維護(hù)成本、管理成本，機(jī)房空間成本、能耗成本都會(huì)大幅度降低。