張林萍　陸為民　王維

【 摘 要 】 論文通過分析醫(yī)院信息存儲集成架構(gòu)的發(fā)展，介紹某醫(yī)院的信息系統(tǒng)存儲架構(gòu)及其存在的問題，同時引入部署重要數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的應(yīng)用級災(zāi)備的必要性和需要實現(xiàn)的功能。接著指出醫(yī)院信息存儲架構(gòu)今后的發(fā)展方向，最后總結(jié)醫(yī)院信息系統(tǒng)的存儲和信息安全是一個長期的課題，只有不斷探索改進和應(yīng)用新技術(shù)、新觀念，才能讓醫(yī)院的信息系統(tǒng)有長遠的發(fā)展。

【 關(guān)鍵詞 】 信息存儲架構(gòu)；SAN存儲；應(yīng)急災(zāi)備

【 Abstract 】 This article through the analysis of the development of hospital information storage integration architecture，Storage architecture introduces a hospital information system and its existing problems，At the same time introducing deployment important database data， the necessity of the application level of disaster preparedness and the function of the need to implement. Then points out the development direction of hospital information storage architecture in the future，F(xiàn)inally summarizes storage and information security of hospital information system is a long-term project，Only by constantly explore new technology improvement and application、New ideas to make hospital information system has a long-term development.

【 Keywords 】 information storage architecture；san storage；emergency disaster preparedness

1 引言

醫(yī)院日常醫(yī)療服務(wù)業(yè)務(wù)對HIS、RIS、PACS等各類信息應(yīng)用軟件系統(tǒng)依賴越來越強，一旦系統(tǒng)宕機，若不能及時快速修復(fù)，將嚴重影響正常的醫(yī)療服務(wù)，引發(fā)醫(yī)患矛盾，甚至可能造成醫(yī)療事故。而醫(yī)院醫(yī)療業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定的運行很大程度依賴于安全穩(wěn)定性的高可用信息系統(tǒng)存儲架構(gòu)。同時醫(yī)療數(shù)據(jù)對于醫(yī)院來說，就是根本，是最重要的一部分。

2 早期存儲架構(gòu)的不足

上世紀90年代早期各大醫(yī)院大部分采用的集成存儲架構(gòu)為傳統(tǒng)的故障轉(zhuǎn)移型群集，有帶共享存儲的群集和不帶共享存儲的群集兩種類型，它們各存在一些不足之處。傳統(tǒng)的故障轉(zhuǎn)移型群集存在共享存儲單點故障，此故障發(fā)生，系統(tǒng)將中止運行，而且存儲也不便于計劃內(nèi)停機維護。

另外，不帶共享存儲復(fù)制型群集的原理是將主節(jié)點需要保護的分區(qū)或文件夾，通過網(wǎng)絡(luò)復(fù)制到備節(jié)點，主備節(jié)點安裝相同數(shù)據(jù)庫服務(wù)或應(yīng)用服務(wù)，備節(jié)點日常是不工作的，通常為主備模式Active/Standby。當主節(jié)點發(fā)生故障時，群集服務(wù)組中的所有資源會切換到備節(jié)點運行。主節(jié)點故障排除后，若再要切回主節(jié)點，需要等待保護區(qū)從備節(jié)點到主節(jié)點反相完全同步完成，此過程不僅等待時間較長，而且同步時爭用正常數(shù)據(jù)I/O訪問，業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件系統(tǒng)變的遲緩。還有主機本身所能安裝的磁盤是有限的幾個，不便于容量和I/O性能的擴展，隨著數(shù)據(jù)量的逐漸增長，存在空間限制和I/O性能瓶頸。

3 高可用存儲集成方案

目前，很多醫(yī)院采用的是FC SAN 存儲網(wǎng)絡(luò)組成的高可用群集方案。例如某家三級醫(yī)院共有兩間信息機房，分布在兩幢建筑中，功能分別定位為主機房和容災(zāi)機房。根據(jù)它的整體架構(gòu)最底層為兩臺數(shù)據(jù)存儲，其上一層為兩臺存儲交換機，在一起構(gòu)成一個簡單而健壯的存儲區(qū)域網(wǎng)SAN（云圖部分）；SAN的上一層是群集主機節(jié)點，以及其他功能主機；最上層為局域網(wǎng)絡(luò)核心交換機；整體上看分成左右兩邊，左邊為主機房，右邊為容災(zāi)機房，每層設(shè)備相互對應(yīng)及熱備。該集成架構(gòu)主要解決了共享存儲單點故障。

同時這樣的一種架構(gòu)，可以防止任一單點故障。如果是一臺存儲需要關(guān)機維護，或者損壞，其群集服務(wù)功能不受影響，只是速度有所下降，因為可同時讀操作的盤減少了，當該存儲修復(fù)好之后，只需要Reactive或Replace磁盤，鏡像卷會自動生成。如果是一個控制器損壞，一臺存儲交換機損壞，一個SFP模塊損壞，一個FC鏈路斷開，一塊HBA卡損壞，也不影響I/O讀寫，因為有冗余路徑和多路徑軟件支持。如果是某臺主機節(jié)點發(fā)生故障宕機，通過部署的Veritas軟件，其上所有群集服務(wù)組資源會轉(zhuǎn)移到優(yōu)先級較高的主機節(jié)點上運行。即使是整個主機房發(fā)生意外，如火災(zāi)、電源故障等，容災(zāi)機房群集服務(wù)器也能接管所有群集服務(wù)組資源，保障業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件系統(tǒng)可持續(xù)運行。

4 重要數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的應(yīng)用級災(zāi)備

在業(yè)務(wù)連續(xù)性方面，目前該醫(yī)院內(nèi)還缺乏有效的重要數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的應(yīng)用級災(zāi)備。雖然通過Storage Foundation部署，解決了存儲單點故障的問題。但是，核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫的邏輯故障問題還未得到解決。Storage Foundation所提供的鏡像卷不能防止邏輯錯誤所引發(fā)的數(shù)據(jù)庫實例故障。雖然數(shù)據(jù)有一份冗余，但是邏輯錯誤的發(fā)生會使得冗余數(shù)據(jù)也存在相同的錯誤。最終仍舊會導致應(yīng)用層數(shù)據(jù)庫實例啟動失敗，同樣會導致業(yè)務(wù)暫停。而且這類故障修復(fù)的時間通常都會花費相當長的時間。因此急需一個既能保證實時的重要數(shù)據(jù)冗余備份，也能夠快速頂替宕機業(yè)務(wù)系統(tǒng)并且最重要的是能夠徹底杜絕數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)文件邏輯錯誤的災(zāi)備應(yīng)急方案。

所以，該醫(yī)院信息存儲解決方案下一步的建設(shè)主要是計劃在容災(zāi)機房中新增一部分設(shè)備用于部署災(zāi)備應(yīng)急系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要實現(xiàn)幾項功能。實時增量復(fù)制，僅實時傳輸發(fā)生變化的數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)帶寬占用小到極致。支持斷點續(xù)傳，并可在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)之后自動恢復(fù)續(xù)傳，而且恢復(fù)連接后無需重新校驗比對，或是重新進行基準同步。當主系統(tǒng)災(zāi)難故障發(fā)生時，災(zāi)備系統(tǒng)能夠一鍵式快速接管主系統(tǒng)，保障業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件繼續(xù)運行，切實做到應(yīng)用級災(zāi)備。當主系統(tǒng)故障修復(fù)后，災(zāi)備系統(tǒng)所接管的業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件能夠一鍵式快速回切到主系統(tǒng)，同時所產(chǎn)生的新數(shù)據(jù)也能夠自動增量回寫。具有方便快捷的容災(zāi)演練操作流程，使得容災(zāi)演練成為一個常態(tài)化的系統(tǒng)例行維護工作，最大程度保證災(zāi)備系統(tǒng)的可用性。獨立的管控系統(tǒng)對主系統(tǒng)或災(zāi)備系統(tǒng)無任何操作影響，提供簡易的跨平臺Web管控界面。方便快捷的一鍵式啟用災(zāi)備系統(tǒng)，整個過程大概在3分鐘左右。災(zāi)備系統(tǒng)可以支撐業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件繼續(xù)運行，切實做到應(yīng)用級災(zāi)備。同時使用災(zāi)備系統(tǒng)時所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)能夠自動完整導入到原系統(tǒng)中，不需要人工二次補錄數(shù)據(jù)。

5 醫(yī)院信息系統(tǒng)存儲的發(fā)展方向

隨著醫(yī)療的發(fā)展和進步，在大數(shù)據(jù)時代的今天，醫(yī)院的醫(yī)療數(shù)據(jù)，不管是結(jié)構(gòu)化還是非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)都呈幾何倍數(shù)的增長，醫(yī)院的數(shù)據(jù)存儲需求不再是簡單的能夠存放，而是數(shù)據(jù)的共享訪問，海量數(shù)據(jù)的快速訪問和檢索，以及實時共享交換，同時還要能進行數(shù)據(jù)分析和挖掘、數(shù)據(jù)的快速統(tǒng)計、疾病分類、趨勢分析、藥物分析等。在今后醫(yī)院信息系統(tǒng)存儲的發(fā)展方向應(yīng)該考慮存儲虛擬化技術(shù)，包括云存儲在醫(yī)院PACS中的應(yīng)用。

6 結(jié)束語

醫(yī)院信息系統(tǒng)的存儲和信息安全是一個長期的課題，只有不斷的探索改進和應(yīng)用新技術(shù)、新觀念才能讓醫(yī)院的信息系統(tǒng)有長遠的發(fā)展。

參考文獻

[1] 何萍，索仲良.論如何構(gòu)建醫(yī)院信息系統(tǒng)的安全體系[J].計算機應(yīng)用與軟件，2007，24（10）：202-204.

作者簡介：

張林萍（1979-），男，上海人，畢業(yè)于上海師范大學，本科，學士，醫(yī)院信息科職員，工程師；主要研究方向和關(guān)注領(lǐng)域：醫(yī)院信息系統(tǒng)架構(gòu)管理與維護。

陸為民（1975-），男，上海人，畢業(yè)于上海第二醫(yī)科大學，本科，學士，醫(yī)院信息科，工程師；主要研究方向和關(guān)注領(lǐng)域：醫(yī)療信息系統(tǒng)。

王維（1975-） ，男，江蘇東臺人，洛陽工學院，大學本科，工學學士，工程師；主要研究方向和關(guān)注領(lǐng)域：醫(yī)院信息系統(tǒng)維護。