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“小成本,大保障”

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摘 要:目的:完善医院容灾体系,提高医院信息系统的可靠性。同时,根据医院实际情况,统筹考虑整个机房建设需求,有效控制容灾建设成本。在容灾建设的探索中,实现“小成本,大保障”的要求。结果:在有限的信息化资金中,实现了核心数据库、影像图像和其他小型的应用服务器的容灾建设。医院信息化可靠性明显提高,达到了医院的预期目标。结论:由于医院规模大小、信息化建设的投入各有差异,需要通过对自身医院情况的深入剖析,选择适合医院信息系统的容灾建设方案。

关键词:医院信息系统;容灾;建设;成本

1 概述

随着医院信息化建设的不断深入,医院对于信息化的依赖程度日益增加。这就对医院信息化建设的安全性和可靠性提出越来越高的要求。近几年,时有信息系统故障造成医院业务瘫痪的报道。有些是中断数个小时,有些甚至中断数天,对医院造成了严重不良的社会影响。

究其原因,这些信息系统故障都是由于缺少信息系统的容灾或者容灾没有正常启动引起的。所以,在医院对信息系统高度依赖下,容灾建设正成为信息系统建设的一项核心内容。

目前各家医院规模大小不一,信息系统容灾建设的程度也参差不齐。大型的医院为了保障系统的高可靠性,会投入数百万甚至上千万去建设医院的容灾系统。而小型的医院则普遍存在着容灾建设程度低,甚至没有容灾系统的情况。这和医院的业务量及对信息化重视程度也有很大的关系。

2 现状及问题

我院是一家市级的三等乙级综合性医院,开放床位650张,2015年业务量4.29亿。医院自2011年开始,每年业务量增长迅速,对信息系统的安全性和可靠性的要求也越来越高。医院有HIS、LIS、PACS等信息系统40余个,服务器30余台。HIS、PACS系统使用ORACLE数据库,服务器均采用“一主一备”的群集+存储的模式。同时,医院也进行了部分的容灾建设。对于关键的数据库服务,如HIS、PACS、LIS,采用ORACLE自带的Data Guard技术实现数据容灾。目前医院的容灾建设主要存在以下几个问题:

(1)服务器资源利用率低,存在单点故障风险的数据库和服务器多

由于医院服务器是根据业务需要逐渐增加的,造成服务器数量多但硬件资源利用率低的问题。同时,周边小型的应用服务器,如各类前置机服务器、OA服务器、数据采集服务器等均是单点工作,没有建立相应的容灾系统。一旦这些服务器出现硬件或者软件故障,对应的应用服务短时间内无法恢复。

(2)影像存储空间和容灾能力不足

PACS影像存储于2010年上线使用,实际可用容量约12T。随着近年影像数据的快速增长,影像存储空间趋于饱和。所有的影像均存储于一台存储设备上,没有相应的影像数据容灾。一旦该存储出现问题,影像数据存在着丢失的风险。

(3)HIS容灾服务器配置性能低

HIS服务器的容灾系统建于2008年,性能严重不足。随着医院的发展,容灾服务器的配置已经不能承载目前的数据量。群集的两台主服务器或者存储一旦出现故障,容灾服务器并不能保障医院所有业务的运行。

3 方法及对策

经过对容灾技术的调查和研究,双活容灾数据中心的模式拥有绝对的优势。但是,双活容灾对硬件的要求极高,至少需要双存储、双存储网关。这显然需要大量的信息化资金投入,超出我院容灾建设的预算范围。通过对我院实际情况的深入讨论和分析,同时结合经济成本的因素,我们制定了以下完善容灾的建设方案(如图1)。

硬件:IBM V7000存储一套、光纤交换机两台、HP DL388P服务器三台

软件:VMware服务器虚拟化软件、Data Guard

(1)构建服务器虚拟化平台,提升系统可靠性,减少物理服务器数量。在容灾机房,由三台服务器、两台光交、一套新存储和一台老存储搭建一套服务器虚拟化平台。将HIS容灾、PACS容灾、LIS应用、OA应用、前置机应用等服务迁移至虚拟化平台。利用虚拟化本身的高冗余性,来提升之前单点应用服务的可靠性和安全性。

(2)实现“一虚一实,一主一备”,排除单点故障隐患。利用Data Guard技术,对所有ORACLE数据库服务进行“一虚一实,一主一备”的部署。即为每个ORACLE数据库在物理机上和虚拟化平台上,分别搭建主应用和容灾应用。如图1,OA、LIS、PACS等均分别有一台物理机服务器和一台虚拟平台中的服务器实现一主一备。同时,升级所有ORACLE版本至10g以上,为保障主服务器的运行性能,Data Guard数据保护模式采用了最大性能模式,基本确保数据零丢失。

(3)合理架构,共享存储,发挥设备最大性能,降低成本。新采购的IBM V7000存储配置如下:双NAS控制器、3T NL-SAS*12块、900G SAS*12块、200G SSD*2块。PACS影像数据与服务器虚拟化平台共享V7000存储,12块3T机械硬盘和双NAS控制器向PACS提供新的影像存储服务。12块900G机械硬盘和2块200G固态硬盘则向服务器虚拟化提供高可用的存储服务。同时,PACS影像数据服务器同时向IBM V7000和原有的NETAPP存储中写入图像数据,解决了影像数据容灾问题。

4 不足

当然,该方案对比其他方案,虽然成本得到降低但也存在以下不足:

(1)主备模式切换过程中仍需停机切换。经测试,整个切换过程约需停机15分钟左右,这处于我院可接受范围内。

(2)为确保主数据库的性能,Data Guard保护模式选择了最大性能模式,存在着理论极小部分数据异步的可能。虽然在实际多次测试的环境下,该模式没有任何数据丢失。数据的零丢失也是我院今后容灾建设的最终目标。

5 结束语

在我院容灾建设的过程中,我们本着“小成本,大保障”的理念进行了容灾方案的优化。根据医院实际情况,最终选择了最合适的容灾方案。容灾方案建设完成后,我们对系统进行了各项测试,包括主备数据库切换、备用机性能实测等。各项测试结果均达到了我院的建设预期,进一步提升了我院信息系统容灾应急能力。