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解决方案


医疗双活数据中心
需求和目标
随着我国医疗信息化的持续发展和新兴技术的不断涌现,数字医院、远程医疗等技术得以实现,医院运营效率大幅提升,看病难、看病贵等问题得到一定缓解。同时,信息技术的普及使得信息获取变得触手可及,和优势医疗资源的集中,形成一定的聚集效应,大中型医院存在着超负荷工作的问题。这对医院信息系统的可靠性和业务连续性带来了极大的挑战。 信息系统建设作为医疗行业信息化的核心内容,在近几年的发展中经历了不同的阶段。随着国家新医改方案的实施,对国内传统医院信息系统发展带来前所未有的机遇与挑战,现有的信息系统已难以全面适应医院的需求。因此,一个全新的数字化医院解决方案是当前国内医院信息化行业的迫切需求。 银兴科技在深入理解医疗行业信息化需求和发展趋势,通过多年的耕耘,推出了一系列创新的医疗解决方案,致力于帮助医院客户构建敏捷高效、安全可靠和易于运维的端到端信息化解决方案。

 

 

项目需求分析
医疗行业信息系统中最重要的是信息,包括病人临床信息和医院管理信息等。医疗IT部门面临的最明显挑战是由信息数字化造成的信息量持续增长带来的,这些增长来源于:
  • 1. HIS/EMR系统
  • - 随着就诊人数的增长,需要保证系统的性能满足业务发展的需要;
  • - 需要满足7x24小时高可靠运行的业务连续性要求;
  • - 需要保证数据的安全性和可恢复性,避免因数据丢失引起的医疗纠纷;
  • 2. PACS系统
  • - 如果仍然采用随影像设备配置的功能简单的医疗影像系统,如何实现全院影像信息共享和查询?
  • - 如果实施了全院PACS系统,则带来数据量的快速增长,如何做到控制成本、同时提供数据的共享和快速查询?
  • - 需要满足7x24小时高可靠运行的业务连续性要求;
  • - 需要保证数据的安全性和可恢复性,避免因数据丢失引起的医疗纠纷
医疗行业其他应用系统还包括:LIS、医保、银联前置机、合理用药、知识库、排队叫号、病人查询系统、OA、杀毒系统、文件服务器、WEB、Email等。 如今,随着医院不断有新的应用系统上线,数据呈级数增长,原有的系统迫切需要扩容升级。由于医院内的HIS、PACS 和电子病历等系统是在不同时期分批建成的,导致各系统的数据处于分散存储状态。不仅如此,每个系统所采取的存储方式与存储介质也各不相同,而且有些存储系统已经无法满足业务不断发展的需要。 随着医院信息化进程的逐步深入,医院部署的的应用系统越来越多,环境也变得越来越复杂,这无形中增加了IT人员管理维护系统的难度。同时,随着应用系统的不断增加,数据也相应大量增长,这就给原有的信息基础架构提出了更高的要求:
  • - 提高系统数据整体安全性,避免因数据丢失导致的公共事件发生
  • - 平滑的提供更大的存储空间
  • - 提供更快的数据响应速度
  • - 提供更大的数据吞吐能力
  • - 提供灵活的资源调配能力(包括服务器和存储)
并且,随着信息系统在医院教学和管理中的重要性越来越高,信息主管部门越来越多的关注在:
  • 1. 如何解决应用系统和数据容量迅速增长带来的问题:
  • - 利用率降低
  • - 成本不断增加
  • - 管理越来越复杂等
  • 2. 如何满足关键应用系统的业务连续性要求
  • - 关键系统高性能
  • - 关键服务不停顿
  • - 关键数据不丢失

医疗双活数据中心
随着医疗服务业务的进一步发展,医疗信息系统要求提供7*24小时的高可用性服务,业务运行不允许中断,系统一旦停机会给医院造成巨大的损失。 为了应对系统停机、业务中断等风险,多数医院建设了容灾数据中心,传统的以数据复制技术为基础的多数据中心架构均以灾难情况下的站点整体切换为第一目标,这种技术强调灾难情况下的站点恢复能力,但往往由于底层数据复制配置、网络环境、相互依存服务等方面的限制,无法顺利实现单个业务应用系统或主机的透明切换和迁移; 另一方面容灾站点的服务器、存储、网络等资源长期处于闲置状态,并且长期占用机房场地并耗费大量能源,所以大部分医院并没有建立一个高效的容灾机制,一旦应用系统或机房硬件出现故障,将会造成业务中断,影响医院运营。 如何构建一个在发生故障时提供保护并使关键应用程序保持在线,尽可能减少人工干预的高可用性解决方案,成为本方案的最大挑战。 银兴科技双活数据中心解决方案,指两个数据中心都处于运行状态,可以同时承担业务,提高数据中心的整体服务能力和系统资源利用率。两个数据中心通常部署于医院两个园区,互为备份,当一个数据中心故障时,业务自动切换到另一个数据中心,数据零丢失,业务零中断。 银兴科技双活数据中心可承载任何应用,为客户提供50km内的同城端到端的双活数据中心解决方案,解决传统灾备中心不能承载业务和业务无法自动切换的问题。 在应用层,两个数据中心的主机集群、数据库集群和应用集群同时运行,且互为备份,当一个数据中心故障时,业务自动切换到另一个数据中心,不影响业务连续性。同时,在应用主机透过多路径软件,提高数据传输的可靠性,保障应用主机与存储阵列之间的路径安全性。 在存储层,两个数据中心的ClusterIO HA引擎组成集群。通过ClusterIO HA镜像特性,数据同时写入两个数据中心,保证两个数据中心存储阵列之间数据实时同步,数据实时一致,两个数据中心同时可用。当两个数据中心存储层的任一设备故障时,上层业务自动切换至其他设备,不影响上层业务应用,保证业务的连续性。
 
 
全自动双活容灾架构
为了更好的解决通常“烟囱式“建设方式带来的弊端,采用服务器虚拟化架构解决方案,在两个数据中心之间构建一个计算资源池,每个数据中心分别部署3~5台物理服务器,安装Vmware虚拟化软件,将两个数据中心的6~10台服务器配置成为一个VmwareHA集群,能够支持35~60个医院应用系统的正常运行,最有效的利用服务器资源,节省采购和运维成本,降低管理复杂度。同时在构建的VmwareHA集群中,任何一台物理服务器发生故障,该服务器上的虚拟机会平滑迁移到其他的物理服务器上,保障了医院业务系统的稳定运行。 对于最关键的HIS、EMR等业务系统,采用物理机构建Oracle RAC或双机热备的方式,在两个数据中心分别部署一台服务器来运行HIS、EMR等数据库。任何一台数据库服务器或数据中心发生故障,医院的HIS、EMR数据库仍然能够从另外一台数据库服务器继续访问医院的HIS、EMR等数据库,确保医院业务的稳定运行,实现业务连续性
嵌入式存储网关
SILVERstor ClusterIO HA硬件式引擎为经过优化设计的专属硬设备,与一般存储网关不同的是,SILVERstor ClusterIO HA 硬件式引擎并非采用一般x86服务器装上操作系统与储存管理软件的软硬件组合方式,其设计上采用专属的RISC处理器及FPGA,以硬件加速的方式,线速(Wire speed)处理所有资料I/O及执行RAID 1 Mirroring功能,操作系统则采用韧体微程序代码设计,体积小,执行速度快。 此外,SILVERstor ClusterIO HA在数据的镜像,采用的是命令导向技术,直接将IO命令同时在双活存储上执行,并不需要进行快取同步,最大化存储性能。因此,透过优化的整合设计,单一SILVERstor ClusterIO HA 硬件式引擎可达到2,000MB/sec数据I/O速度与开机时间仅需15秒钟的绝佳效能表现
 
 
开放式存储架构
在架构应用及部署上,SILVERstor ClusterIO HA 硬件式引擎与一般储存网关相同,前端连接主机,后端连接存储系统,所有的I/O由SILVERstor ClusterIO HA 硬件式引擎控管,并提供通透性的数据存取服务,完全不影响前端主机与后端存储系统。 在主机系统及存储系统的平台支持性方面,SILVERstor ClusterIO HA 硬件式引擎可提供跨平台的支持,可支持多种异质平台的主机与存储系统,完全不受存储品牌限制,并且SILVERstor ClusterIO HA 硬件式引擎的运作并不需要在前端主机上安装任何代理程序、驱动程序及软件。
双倍提升服务能力
在传统的数据中心环境下,灾备生产中心长年处于休眠状态,并不参与前端应用的数据读写工作。如果数据中心环境良好,没有突发性灾难的发生,灾备中心资源就一直处于闲置状态,造成用户投资浪费。 在银兴科技双活数据中心方案,分布于不同数据中心的存储系统均处于工作状态。两套存储系统承载相同的前端业务,且互为热备,同时承担生产和灾备服务。这样不仅解决了资源长期闲置浪费的大问题,还能使数据中心的服务能力得到双倍提升。

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