醫(yī)療衛(wèi)生云平臺技術方案

1、醫(yī)療衛(wèi)生云技術方案云計算的優(yōu)勢云計算的優(yōu)勢超大規(guī)模虛擬化云計算特點高可擴展性按需服務高可靠性云存儲與分析Page 3各行業(yè)信息系統普遍存在問題設備利用率差，系統之間的資源無法靈活調整設備利用率差，系統之間的資源無法靈活調整業(yè)務系統相互獨立，縱向橫向融合越來越難業(yè)務系統相互獨立，縱向橫向融合越來越難設備總體檔次低，各業(yè)務處于獨立狀態(tài)設備總體檔次低，各業(yè)務處于獨立狀態(tài)各自為政的模式形成各自為政的模式形成大量地域大量地域/ /系統系統孤島和煙孤島和煙囪囪業(yè)務缺乏統一規(guī)劃，導致重復建設業(yè)務缺乏統一規(guī)劃，導致重復建設信息孤島現象嚴重信息孤島現象嚴重 缺乏統一的城市信息化標準體系缺乏統一的城市信息化標準體

2、系不同部門組織制訂的信息化標準之間不協調不同部門組織制訂的信息化標準之間不協調缺乏完整、科學的標準體系缺乏完整、科學的標準體系缺乏缺乏科學、實用科學、實用的的衛(wèi)生衛(wèi)生信息化信息化建設的總體框架建設的總體框架缺乏適合不同缺乏適合不同類型衛(wèi)生系統使用類型衛(wèi)生系統使用的建設與運行模的建設與運行模式式缺乏合適的運行管理模式缺乏合適的運行管理模式 投資投資成本高，風險越來越大成本高，風險越來越大構建下一代醫(yī)療信息系統構建下一代醫(yī)療信息系統-“衛(wèi)生云衛(wèi)生云”“衛(wèi)生云衛(wèi)生云”實現目標實現目標衛(wèi)生云平臺衛(wèi)生云平臺架構架構易實現易實現不同系統的整合不同系統的整合 消除信息消除信息孤島，有效數據共享孤島，有效數據

3、共享一一體化體化安全解決方案安全解決方案 保障信息的安全保障信息的安全適應不間斷高負荷適應不間斷高負荷運行運行 保障保障業(yè)務業(yè)務連續(xù)連續(xù)性與可靠性與可靠性性 統一統一管理與配置管理與配置 易于部署和發(fā)布新的應用易于部署和發(fā)布新的應用 低碳低碳環(huán)環(huán)保，保，節(jié)約節(jié)約能源能源 利于環(huán)境保護利于環(huán)境保護數據整合數據整合整體的安全整體的安全設計設計集中存儲集中存儲容災備份容災備份綠色節(jié)能設計綠色節(jié)能設計服務為核心服務為核心統一管理統一管理海量數據統一存儲海量數據統一存儲海量數據實時分析海量數據實時分析有效有效保護數據保護數據信息信息高可靠性高可靠性高可用性高可用性 領導領導 業(yè)務部門業(yè)務部門 信息部門信

4、息部門 決策者決策者低低TCOTCO可分階段投資可分階段投資 原有原有投資的保護投資的保護 業(yè)務業(yè)務部部門門穩(wěn)定、可靠穩(wěn)定、可靠支持全業(yè)務支持全業(yè)務快速支持將來業(yè)務快速支持將來業(yè)務業(yè)務連續(xù)性好業(yè)務連續(xù)性好 信息部信息部門門運行維護簡單運行維護簡單能夠平滑升級能夠平滑升級/ /擴容擴容問題能夠快速修復問題能夠快速修復新一代衛(wèi)生云平臺保證衛(wèi)生醫(yī)療數據安全采集，安全傳輸，安全存儲，海量數據與分析，快速檢索與分析的數據管理平臺，實現衛(wèi)生醫(yī)療資源信息的共享與實時管理；建立統一管理平臺、全面共享、數據挖掘，可以向居民、醫(yī)療機構、政府機構等不同服務對象提供各類衛(wèi)生醫(yī)療信息服務。：數據中心：衛(wèi)生人員，終端用戶

5、1.數據中心呈分布是網狀分布；2.全省的衛(wèi)生及醫(yī)療系統及存儲將“集中”建設,每個數據中心網點 ,每份數據在數據中心網點中有最少3份備份最大程度弱化每個衛(wèi)生中心的IT能力，只要能夠接入衛(wèi)生專網，即可訪問衛(wèi)生系統1.本方案將在省級、地市級以及重要鎮(zhèn)級衛(wèi)生單位建立3個數據中心，其中2個數據中心作為主數據中心，1個作為災備數據中心，數據中心間采用萬兆專網互聯；其他地市、縣及鄉(xiāng) 鎮(zhèn)衛(wèi)生中心通過衛(wèi)生專網實現數據互聯，信息共享2.根據地理位置的重要性、信息量等選擇網點作為數據中心，數據中心將建設虛擬服務平臺（虛擬網絡+虛擬服務器）和存儲池，為整個省的衛(wèi)生中心提供IT集成、系統訪問和業(yè)務支持；3.數據中心在全

6、網的部署呈變化化、信息互補、互為備份的形式進行建設；4.數據中心的建設規(guī)模(包括網絡、服務器、存儲等建設與配置)取決于業(yè)務系統本身的信息規(guī)模，并可依信息規(guī)模的發(fā)展進行隨時、靈活、簡單的擴容5.省衛(wèi)生系統的已有的業(yè)務系統要求在不影響正常業(yè)務的前提下切換到衛(wèi)生云數據中心，在建以及新建的業(yè)務系統必須能滿足直接安裝并應用在該數據中心；6.省衛(wèi)生云的業(yè)務系統應包括基本藥物，公共衛(wèi)生，醫(yī)療服務和綜合管理應用模塊，實現涵蓋公共衛(wèi)生服務，基本醫(yī)療服務，基本藥物配備，監(jiān)控服務門戶網站，業(yè)務運營管理，服務質量管理，績效考核管理，信息監(jiān)測統計，遠程醫(yī)療服務等；7.由于“衛(wèi)生云”平臺整合整個衛(wèi)生系統的信息，因此對IT

7、能力相對不足，甚至無IT維護能力的鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生中心而言，只需要一個簡單的終端設備，如PC、PAD、手機、打印機、視頻會議系統等，通過衛(wèi)生專網，即可隨時訪問“衛(wèi)生云”的各個系統，實現信息共享8.每個縣級衛(wèi)生中心將為每個 IT力量薄弱或沒有IT力量的鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生中心提供業(yè)務扶持和協助 整個衛(wèi)生云的架構不再像傳統網絡平臺按照嚴格的分層進行布局，而是會呈現一種扁平化的網狀結構；整個平臺的運營和管理將集中在云數據中心分布式分布式“數據中心數據中心”通過通過“云桌面云桌面”，實，實現簡單、多樣化的終現簡單、多樣化的終端訪問形式端訪問形式在每個終端采用“云桌面”方式，即可隨時訪問到數據中心，對相關的業(yè)務系統進行訪問

8、每個終端都受到云平臺的監(jiān)控、管理以及權限控制每個終端本身可以作為一個獨立存在的存儲節(jié)點，終端的數據可以通過設置數據同步，保證數據中心的衛(wèi)生信息及時更新應用運行環(huán)境云計算管理平臺MasterOne 監(jiān)測 控制 規(guī)劃運營支撐系統云服務門戶統一服務認證SaaS應用層PaaS平臺層IaaS(virtulization)基礎架構層（虛擬化）海量數據分析云數據審計和安全云Web服務開發(fā)部署平臺IaaS(non-virtualization)基礎架構層（非虛擬化）注：云服務門戶、統一服務認證以及應用系統開發(fā)及在此方案不做詳述注：云服務門戶、統一服務認證以及應用系統開發(fā)及在此方案不做詳述云存儲Hadoop 云

9、資源運營服務H3CH3CH3C基礎硬件平臺構成資源池化(虛擬化)資源調度組合衛(wèi)生云-基礎架構層（IAAS）方案綠色數據中心綠色刀片服務器存儲方案一個為“云平臺”量身定制的數據中心解決方案一站式解決機房建設所需要的各個環(huán)節(jié)的建設問題模塊標準定制，批量生產，快速安裝，有效降低機房建設成本高密度機房設計技術，提高機架利用率，降低用地成本，滿足新型數據中心的業(yè)務發(fā)展需要全方位節(jié)省能源開銷，降低運營成本基礎設施按模塊管理，統籌支撐業(yè)務系統，配合先進的監(jiān)控系統，實時掌握基礎設施的運行狀態(tài)，滿足合理調配需要專業(yè)的技術團隊，為客戶機房維護提供有力的、全方位的技術支持一站式數據中心基礎架構層（IAAS）方案-云

10、 數 據 中 心 方 案機柜制冷消防供電監(jiān)控網絡 與 布線裝修防雷基礎架構層（IAAS）方案存儲硬 件 平 臺 設 備大容量云存儲大容量云存儲節(jié)點節(jié)點:一個配置12個硬盤驅動器的存儲服務器高密度存儲服務器:可以在一個機柜中提供 1.3PB的存儲能力。基礎架構層（IAAS）方案-虛 擬 化 云 平 臺n一個機架 ： 96個刀片，2.6PB迎接大數據的挑戰(zhàn)n實現服務器虛擬化計算，部署VMWare/XEN/Xenserver虛擬化平臺。n部署集計算集群平臺形成可動態(tài)調度的計算資源n統一不同操作系統和異構存儲資源n大容量數據擴容和分區(qū)管理n數據自動備份和恢復基礎架構層（基礎架構層（IAASIAAS）方

11、案方案-自動化自動化的計算的計算資源資源調配調配虛擬服務器群與存儲服務器群確保一份重要的數據，如果需要支持大量并發(fā)用戶的訪問，可以同時保存于多個數據中心，或者分布于一個數據中心的多個不同的機柜中。提供一個標準的訪問與調度接口，支持和滿足不同用戶群的IT計算需求，實現自動化的計算資源分配能實現平臺在數據處理能力（應用處理服務器）、數據存儲能力兩個方面的無限可擴充性基礎架構層（IAAS）方案-IaaS的統一安全架構internetAnti-DDOS精細化深度檢測與防御0101010011虛擬化安全收集&分析流量分析系統流量分析系統n數據中心整體安全規(guī)劃，在出口設置面向網絡整體的IPS，流量清洗，流

12、量分析系統，在內部可針對各區(qū)域在線部署接入層IPS,防火墻模塊。n消除安全策略給數據中心帶來性能和功能瓶頸，高性能IPS提供2至7層的防護能力n異構系統安全的統一管理，設置獨立管理分析報表輸出平臺。n面向云計算模式，同時實現私有云的安全分區(qū)部署，公有云的外部整體保護，互聯云的云間保護，實現基于VPS的虛擬安全和安全服務的虛擬化。基礎架構層（IAAS）方案數據中心災備方案基礎架構層（IAAS）方案-應用場景應用場景l(fā) 計算與存儲分布式集中：計算與存儲分布式集中： IT條件差的鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生中心無需構建自己的信息中心，即可實現衛(wèi)生云數據共享l 信息訪問不受地域限制：信息訪問不受地域限制： 用戶可以在任何

13、環(huán)境使用任何終端，隨時訪問到衛(wèi)生云數據中心 衛(wèi)生云數據中心(Paas)Windows OSApple OSAndroid OS衛(wèi)生云平臺(Saas)災備中心綠色數據中心（Iaas） 監(jiān)控平臺鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生中心衛(wèi)生云建設目標：建設國家級、省級和地市級三級衛(wèi)生信息平臺加強公共衛(wèi)生、醫(yī)療服務、新農合、基本藥物制度、綜合管理五項業(yè)務應用建設健康檔案和電子病歷2個基礎數據庫建設一個專用衛(wèi)生信息網絡建設標準規(guī)范和信息安全兩大體系其他形式終端以IaaS+PaaS為基礎形成衛(wèi)生云應用平臺基本藥物公共衛(wèi)生基本藥物醫(yī)療服務 基本藥物配備監(jiān)控服務門戶網站服務質量管理績效考核管理遠程醫(yī)療服務信息監(jiān)測統計其他應用省/地市級數

14、據中心衛(wèi)生云-平臺層（PAAS）方案面臨挑戰(zhàn)面臨挑戰(zhàn)數據源結構化、半結構化（病歷），非結構化（PACS影像)數據格式標準難制定, 或不斷變化數據量中型城市（1000萬人口）存放50年會達到10PB 醫(yī)療信息區(qū)域內準實時共享，醫(yī)生可快速調閱病人信息信息共享提升效率基于病史的自動醫(yī)療、飲食等建議；針對病史和病癥的OTC藥物參考等個性化醫(yī)療疾病自動分類和診斷計算機輔助診斷趨勢分析：例如，流行病擴展情況分析、癌癥的歷年趨勢、藥物效果分析決策輔助系統區(qū)域醫(yī)療健康檔案系統區(qū)域醫(yī)療健康檔案系統解決問題居民電子病歷存儲、查詢解決方案HBase分布式數據庫存放健康檔案和PACS影像數據特點優(yōu)勢高速數據導入；實時

15、數據查詢；關鍵字搜索； 分布式統計命名服務器數據服務器數據服務器應用二應用三應用四 醫(yī)療衛(wèi)生檔案系統醫(yī)療衛(wèi)生檔案系統分布式數據倉庫數據服務器分布式ETL入庫分布式數據挖掘分布式數據庫EHR記錄服務注冊實體服務病歷索引服務病歷索引服務外部數據庫外部文件應用一應用五分布式文件系統應用平臺云存儲云存儲云構架云構架云服務云服務原有系統原有系統云平臺系統云平臺系統數據存放在磁盤陣列中，成為訪問瓶頸，無法提供高吞吐訪問分布式存儲，沒有單點服務器瓶頸，由系統中所有服務器一起提供數據服務關系型數據庫提供數據庫服務，構架原因造成數據插入和查詢性能無法擴展分布式數據，支持每秒萬次以上讀寫關系型數據庫結構固定，無法

16、擴展Schema來支持新的醫(yī)療業(yè)務要求列式數據庫，可以自由擴展Schema，新老數據并存數據統計性能低下，數據挖掘能力不強使用分布式數據倉庫和數據挖掘技術，支持集群分布式計算和最新的挖掘算法結構化數據和非結構化數據(影像、視頻）分別存放，數據一致性不夠分布式數據庫支持結構化和非結構化數據并存，保證高度數據一致系統擴容困難，需要系統停機維護支持不停機擴容，同步增加存儲能力和計算能力 支持每秒上萬條數據導入和查詢，每次查詢在秒級即可完成，提高使用體驗 分布式數據倉庫和挖掘引擎，成倍提高統計效率，提高挖掘廣度和深度 實時統計技術，可以提供實時統計結果，加快突發(fā)事件反映速度 檔案數據Schema自由擴

17、充，新老數據并存，支持業(yè)務擴展 通過分布式存儲和冗余提高數據可靠性，保證醫(yī)療檔案長期可靠保存 分布式系統支持不停機擴容，同步提高存儲能力和計算能力，保證將來擴展性經實際驗證的企業(yè)級經實際驗證的企業(yè)級 Hadoop 發(fā)行版發(fā)行版 全面測試的企業(yè)級發(fā)行版，保證長期穩(wěn)定運行，集成最新開源的和自行開發(fā)的補丁，用戶可以及時修正漏洞保證各個部件之間的一致性，使應用順滑運行實時數據處理的分布式大數據應用平臺實時數據處理的分布式大數據應用平臺 通過對 HBase 進行改進和創(chuàng)新，英特爾 Hadoop 發(fā)行版提供實時數據處理功能。為企業(yè)對數據的實時監(jiān)控和即時處理提供有效保障針對企業(yè)用戶開發(fā)的新的平臺功能針對企業(yè)

18、用戶開發(fā)的新的平臺功能 提供企業(yè)關鍵應用程序所需的即時大數據分析，以及其他針對企業(yè)用戶需要的增強功能，例如：提供跨數據中心的 HBase 數據庫虛擬大表功能，實現 HBase 數據庫復制和備份功能， 等等。提供底層提供底層 Hadoop Hadoop 性能優(yōu)化算法和穩(wěn)定性增強性能優(yōu)化算法和穩(wěn)定性增強 基于 Hadoop 底層的大量優(yōu)化算法，配合英特爾優(yōu)化架構，使應用效率更高、計算存儲分布更均衡，系統安裝程序計算得出的優(yōu)化參數配置，適合大多數應用情況，與硬件技術相結合，提高平臺性能提供企業(yè)必須的管理和監(jiān)控功能提供企業(yè)必須的管理和監(jiān)控功能 提供獨有的基于瀏覽器的集群安裝和管理界面，解決開源版本管理

19、困難的問題，提供網頁、郵件方式的系統異常報警平臺層（PAAS）方案-大數據平臺特性大數據平臺特性衛(wèi)生云-應用層（SAAS）方案規(guī)范和標準應用程序應在Windows 和Linux環(huán)境下進行開發(fā), 并支持動態(tài)分布式運營環(huán)境、應用生命周期管理及復合應用構建的能力：1)應用運行環(huán)境 分布式運行環(huán)境 多種類型的數據存儲 動態(tài)資源伸縮 2)應用全生命周期支持 提供開發(fā)SDK、IDE等加快應用的開發(fā)、測試和部署。 公共服務：以API形式提供公共服務，如隊列服務、存儲服務和緩存服務等。 監(jiān)控、管理和計量：提供資源池、應用系統的管理和監(jiān)控功能，精確計量。應用使用所消耗的計算資源。 3)集成、復合應用構建能力 除

20、了提供應用運行環(huán)境外，還需要提供連通性服務、整合服務、消息服務和流程服務等用于構建SOA架構風格的復合應用。衛(wèi)生云-應用層（SAAS）方案-原有應用系移植方案統物理網絡架構服務器1服務器2服務器3服務器4服務器5存儲區(qū)域SAN應用1應用1應用1應用2應用2應用2應用3應用3應用3應用4應用4應用4應用5應用5應用5虛擬服務器1虛擬服務器2虛擬服務器3虛擬服務器4虛擬服務器n虛擬存儲池應用1應用1應用1應用2應用2應用2應用3應用3應用3應用4應用4應用4應用5應用5應用5物理+虛擬網絡架構原有應用系統無需down機，平滑過渡到云平臺虛擬服務器41.建設云IaaS和PaaS2.將原系統完整復制到

21、云平臺（虛擬服務器），同樣將原系統數據完整的復制到云平臺的虛擬存儲池，并完成相應的數據指向3.啟用并確保該應用在云平臺運行正常4.原系統停止，應用被平滑過渡到云平臺云云計算管理計算管理平臺平臺虛擬化虛擬化管理管理平臺平臺從虛擬機的管理，到云計算平臺的運行狀態(tài)監(jiān)控，OpenStack 提供了一組完整的管理工具。OpenStack管理子系統都是使用 Python 腳本語言實現的，可以根據用戶的需求進行定制開發(fā)。云云計算管理計算管理平臺平臺運行運行監(jiān)控監(jiān)控平臺平臺存儲平臺管理同時服務于許多不同的存儲消費者或客戶。平臺監(jiān)控與管理云云計算管理平臺計算管理平臺-云資源自動化管理存儲資源管理計算資源管理網絡

22、資源管理應用性能管理Executive DashboardService Level Reporting統一監(jiān)控管理中心n部署對計算、存儲、網絡的統一資源化管理平臺部署對計算、存儲、網絡的統一資源化管理平臺n網絡，安全資源的觸發(fā)聯動技術網絡，安全資源的觸發(fā)聯動技術n部署實現存儲資源基于策略的動態(tài)調整部署實現存儲資源基于策略的動態(tài)調整機制機制n基于自我開發(fā)的基于自我開發(fā)的OpenstackOpenstack云計算數據中心監(jiān)控和智能管理云計算數據中心監(jiān)控和智能管理Citrix/VmwarePad/Smart Phone瘦終端IT IT系統云化，云端應用云平臺系統云化，云端應用云平臺云桌面云云計算管理平臺計算管理平臺-云 桌 面 系 統云 桌 面 系 統利用機房本身以模塊形式進行一步到位的部署的優(yōu)勢，我們可以將數據中心的網絡、系統平臺、存儲的連接方法、配置等進行快速復制，直接安裝在地市級與縣級的衛(wèi)生局數據中心。這樣，本案以“一個模子” 快速部署在各個分支機構中心機房的，并保證機房的標準性和規(guī)范性，也避免了分支機構機房環(huán)境標準不一的難題。衛(wèi)生衛(wèi)生云平臺云平臺第三方系統集成能力第三方系統集成能力快速的快速的應用應用支撐支撐能力能力系統資源共