1 引言

    目前醫(yī)院主要業(yè)務(wù)都依賴信息系統(tǒng)，信息系統(tǒng)已成為醫(yī)院日常業(yè)務(wù)運轉(zhuǎn)的重要支柱，因此信息系統(tǒng)的業(yè)務(wù)連續(xù)性成為醫(yī)院信息化建設(shè)工作的一大重點。以首都兒科研究所附屬兒童醫(yī)院為例，由于系統(tǒng)初期建設(shè)零散，沒有規(guī)則，對業(yè)務(wù)連續(xù)性管理有不利影響，因此借助大量設(shè)備已達(dá)更新年限必須升級改造的契機(jī)，重新規(guī)劃并構(gòu)建醫(yī)院IT信息系統(tǒng)基礎(chǔ)構(gòu)架、提供足夠的業(yè)務(wù)連續(xù)性保護(hù)就成為十分必要的工作。

2 醫(yī)院業(yè)務(wù)連續(xù)性

    2．1 含義

    醫(yī)院業(yè)務(wù)連續(xù)性是指醫(yī)院有應(yīng)對風(fēng)險、自動調(diào)整和快速反應(yīng)的能力，以保證信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)的連續(xù)運轉(zhuǎn)。為醫(yī)院信息系統(tǒng)提供連續(xù)運行的基礎(chǔ)平臺是IT系統(tǒng)基礎(chǔ)構(gòu)架的主要功能，業(yè)務(wù)連續(xù)性是其最主要的性能指標(biāo)。遵循系統(tǒng)方法的功能原則 有助于從整體上把握IT系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和改造的目標(biāo)、方法。業(yè)務(wù)連續(xù)性包含3個方面：高可用性、連續(xù)操作、災(zāi)難恢復(fù)。業(yè)務(wù)連續(xù)性的核心評估指標(biāo)有兩項：RTO和RPO。

    2．2 具體分析

    醫(yī)院的信息系統(tǒng)按照支撐業(yè)務(wù)的類型可分為3類：醫(yī)療相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)、經(jīng)營辦公管理類業(yè)務(wù)系統(tǒng)、IT基礎(chǔ)管理類業(yè)務(wù)系統(tǒng)，見表1。不同類型的業(yè)務(wù)系統(tǒng)對連續(xù)性的要求也有所不同。根據(jù)對業(yè)務(wù)系統(tǒng)RTO和RPO的評估，可將連續(xù)性分為3級，針對不同的等級要求，設(shè)計合理架構(gòu)，采用必要技術(shù)予以保障，以適當(dāng)?shù)某杀具_(dá)到最佳的績效產(chǎn)出。

表1 醫(yī)院信息系統(tǒng)對業(yè)務(wù)連續(xù)性要求

3 IT基礎(chǔ)平臺建設(shè)實踐

    3．1 總體結(jié)構(gòu)

    3．1．1 總體結(jié)構(gòu)。

    對復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行研究和改造時，需要遵循層次性原則。針對IT基礎(chǔ)設(shè)施的不同用途和位置，將設(shè)備進(jìn)行分層管理，可分為如下幾個層面：

    (1)存儲設(shè)備層：主要是存儲設(shè)備、數(shù)據(jù)保護(hù)設(shè)備等，任務(wù)是對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、備份、遷移的操作，業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要的存儲資源都集中在這里。

    (2)存儲網(wǎng)絡(luò)層：用于主機(jī)和存儲設(shè)備之間的互聯(lián)、分區(qū)、隔離等操作。

    (3)業(yè)務(wù)主機(jī)層：提供應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)的主要平臺，包括業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要的處理器、內(nèi)存等資源。

    (4)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)層：主要提供業(yè)務(wù)終端和主機(jī)之間的通信、主機(jī)和主機(jī)之間的通信、主機(jī)和存儲設(shè)備之間的通信管理。

    (5)業(yè)務(wù)終端層：主要是業(yè)務(wù)系統(tǒng)最終使用者的實際操作平臺，執(zhí)行輸入輸出等具體工作。

    (6)綜合系統(tǒng)管理：對整個IT基礎(chǔ)構(gòu)架進(jìn)行全面的監(jiān)控、管理以及可能的操作。IT基礎(chǔ)平臺總體結(jié)構(gòu)，見圖1。

    3．2 存儲設(shè)備

    3．1．2 采用不同技術(shù)手段實現(xiàn)連續(xù)性要求。

    (1)針對在線業(yè)務(wù)的存儲設(shè)備，采用基于存儲虛擬化的磁盤陣列同步鏡像，實現(xiàn)存儲系統(tǒng)零停機(jī)，對主機(jī)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)完全透明。

    (2)針對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的邏輯錯誤或人為損壞，采用CDP技術(shù)，通過磁盤同步鏡像、連續(xù)快照、數(shù)據(jù)日志錄像實現(xiàn)數(shù)據(jù)的零損失。

    (3)針對存儲網(wǎng)絡(luò)，通過光纖通道網(wǎng)絡(luò)的多鏈路自動切換，實現(xiàn)存儲網(wǎng)絡(luò)零停機(jī)。

    (4)關(guān)鍵業(yè)務(wù)主機(jī)通過雙機(jī)熱備的故障轉(zhuǎn)移集群，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的連續(xù)服務(wù)。

    (5)部分小規(guī)模業(yè)務(wù)通過服務(wù)器虛擬化技術(shù)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)連續(xù)服務(wù)。

    (6)其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、終端設(shè)備在前期的建設(shè)中通過不同手段實現(xiàn)一定程度的業(yè)務(wù)連續(xù)性。

    3．2．1 集中存儲系統(tǒng)。

    新構(gòu)建的集中存儲系統(tǒng)為NetApp FAS3140 MetroCluster系統(tǒng)，以兩組盤柜構(gòu)成同步鏡像，磁盤陣列控制器通過FC—SAN連接主機(jī)，共配置2×14塊300 GB容量FC磁盤和2×14塊1TB容量SATA磁盤，采用虛擬存儲技術(shù)，已接管了HIS、LIS、移動護(hù)理、合理用藥、病案等3O項業(yè)務(wù)的存儲。新的集中存儲系統(tǒng)采用很多新技術(shù)對業(yè)務(wù)連續(xù)性做出重要的支持。

    通過雙控制器冗余、RAID DP、MetroCluster集群等技術(shù)，對在線業(yè)務(wù)的存儲平臺實現(xiàn)了多種多樣的保護(hù)效果。具體為：

    (1)單一RAID磁盤組允許損壞兩塊硬盤數(shù)據(jù)無損失。

    (2)任意磁盤陣列控制器或單一部件故障，磁盤陣列正常服務(wù)，業(yè)務(wù)系統(tǒng)正常運行。

    (3)單一磁盤組或磁盤柜損壞，磁盤陣列正常服務(wù)，業(yè)務(wù)系統(tǒng)正常運行。

    (4)雙控制器可以部署到不同的物理位置，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離災(zāi)備和業(yè)務(wù)連續(xù)。

圖1 IT基礎(chǔ)平臺總體結(jié)構(gòu)

    3．2．2 持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)系統(tǒng)。

    在數(shù)據(jù)中心設(shè)置專門用于連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)的CDP設(shè)備，用于實現(xiàn)1級系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實時鏡像和多點歷史軌跡保存。一旦出現(xiàn)系統(tǒng)癱瘓等重大事故，直接利用VM虛擬機(jī)系統(tǒng)從CDP中直接啟動，確保醫(yī)療系統(tǒng)不因IT系統(tǒng)的故障受到重大影響。通過CDP設(shè)備，對HIS和LIS系統(tǒng)進(jìn)行全面數(shù)據(jù)保護(hù)，在磁盤陣列完全故障時，保證在外部有一份完全一致的數(shù)據(jù)可以隨時使用；同時，保留255個快照和24 h的數(shù)據(jù)操作錄像，可以回溯24 h內(nèi)任意時刻的數(shù)據(jù)狀態(tài)，并且在5 rain內(nèi)指派給用于查詢和分析的服務(wù)器。

    3．2．3 存儲網(wǎng)絡(luò)。

    存儲網(wǎng)絡(luò)主要采用FC—SAN和基于以太網(wǎng)的iSCSI訪問。構(gòu)建冗余的IP—SAN網(wǎng)絡(luò)，所有的服務(wù)器和磁盤陣列都提供冗余的網(wǎng)絡(luò)連接�；�于兩臺冗余配置的8 GB通道的光纖通道交換機(jī)構(gòu)建的FC—SAN網(wǎng)絡(luò)、磁盤陣列、HIS數(shù)據(jù)庫服務(wù)器雙機(jī)和Vmware虛擬化集群服務(wù)器都連接到SAN上。HIS數(shù)據(jù)庫雙機(jī)上安裝NetApp的MPIO軟件，Vmware集群上啟用Vmware的MPIO驅(qū)動，用于多鏈路光纖通道連接到存儲，實現(xiàn)冗余磁盤設(shè)備文件消減和鏈路自動切換。

    3．3 服務(wù)器平臺

    3．3．1 雙機(jī)熱備系統(tǒng)。

    HIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用PC服務(wù)器和Windows操作系統(tǒng)，通過MSCS和SQL的故障轉(zhuǎn)移集群提供保護(hù)，實現(xiàn)1—3 min內(nèi)的主機(jī)切換。

    3．3．2 服務(wù)器虛擬化系統(tǒng)。

    通過虛擬化管理平臺滿足業(yè)務(wù)連續(xù)性的要求。鑒于安全原因，內(nèi)外網(wǎng)分別建立不同的虛擬化集群，并排除部分關(guān)鍵業(yè)務(wù)的服務(wù)器單點故障隱患。內(nèi)網(wǎng)虛擬化平臺用于HIS外的其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)，包括LIS等醫(yī)療業(yè)務(wù)和域控、DNS、DHCP等IT服務(wù)業(yè)務(wù)；外網(wǎng)的虛擬化平臺主要運行網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(DNS、域控等)、圖書館、OA等業(yè)務(wù)。通過Vmware提供的HA，F(xiàn)T，VMotion，Storage Vmotion，DRS，SRM 和vRanger等技術(shù)，實現(xiàn)以下功能：

    (1)針對主機(jī)故障，通過HA技術(shù)實現(xiàn)2～5 min內(nèi)業(yè)務(wù)恢復(fù)到其他主機(jī)上。

    (2)針對小規(guī)模特別重要的業(yè)務(wù)，通過FT實現(xiàn)完全無停機(jī)的業(yè)務(wù)切換。

    (3)針對主機(jī)和存儲設(shè)備，通過Vmotion和Storage vMotion實現(xiàn)零停機(jī)的設(shè)備維修維護(hù)。

    (4)針對主機(jī)負(fù)載不均衡，通過DRS技術(shù)自動調(diào)整主機(jī)負(fù)載。

    (5)通過SRM和vRanger實現(xiàn)不同站點間的業(yè)務(wù)災(zāi)備。

    3．4 目前醫(yī)院IT基礎(chǔ)設(shè)施的實際水平

    經(jīng)過重新規(guī)劃的IT基礎(chǔ)設(shè)施，提供相對完善的業(yè)務(wù)連續(xù)性保護(hù)機(jī)制，并確立存儲設(shè)備、存儲網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)3個層次的業(yè)務(wù)連續(xù)性標(biāo)準(zhǔn)：

    (1)存儲設(shè)備：核心業(yè)務(wù)需依賴MetroCluster集群的同步鏡像，使得磁盤陣列的故障對于主機(jī)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)透明，任何磁盤陣列的故障都不會對主機(jī)和業(yè)務(wù)造成停頓。

    (2)存儲網(wǎng)絡(luò)：需以冗余的FC—SAN為核心，今后的擴(kuò)展需通過相同程度的冗余設(shè)計進(jìn)行，主機(jī)和存儲都以最少雙鏈路連接到FC—SAN，并啟用多鏈路存儲管理軟件。

    (3)業(yè)務(wù)主機(jī)：核心業(yè)務(wù)必須采用雙機(jī)熱備或者進(jìn)入Vmware虛擬化集群，提供足夠的高可用保護(hù)和自動恢復(fù)業(yè)務(wù)的機(jī)制，見表2。

表2 目前醫(yī)院IT基礎(chǔ)建設(shè)的實際水平

4 結(jié)論

    4．1 以科學(xué)方法論總體規(guī)劃分步實施

    利用設(shè)備分層管理的理念，利于清晰描述分步實施的邊界，制定相關(guān)的技術(shù)要求，使規(guī)劃具有較強(qiáng)的操作性。

    4．2 詳細(xì)的技術(shù)方案論證和實驗驗證

    技術(shù)方案的確定不能局限于討論和實驗室測試，必須在生產(chǎn)環(huán)境中進(jìn)行小范圍測試。由于生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，對技術(shù)方案的論證越充分，實驗越細(xì)致真實，實施中的技術(shù)障礙越少。

    4．3 選擇合適的改造契機(jī)

    本院此次建設(shè)主要因為有大量的設(shè)備到達(dá)或即將到達(dá)使用年限，正需要進(jìn)行大規(guī)模升級改造，借此契機(jī)采用新技術(shù)構(gòu)建新的系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺，可以獲得理想的性價比。如果單純追求新技術(shù)容易造成浪費，需認(rèn)真評估其績效。

    4．4 獲取足夠的技術(shù)支持能力

    信息技術(shù)發(fā)展迅速，項目實施的效果與技術(shù)人員對新技術(shù)的掌握程度密切相關(guān)。無論是培養(yǎng)自己技術(shù)人員還是選擇服務(wù)態(tài)度和技術(shù)能力良好的集成商作為合作伙伴都需要相當(dāng)長時間的磨合。

    4．5 采用虛擬化技術(shù)

    本次改造采用了虛擬存儲、虛擬集群和虛擬桌面的技術(shù)，實踐證明在業(yè)務(wù)連續(xù)性建設(shè)中，虛擬化技術(shù)起到了重要的作用，實際使用效果非常理想。

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。

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本文標(biāo)題：構(gòu)建高業(yè)務(wù)連續(xù)性的IT系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺

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