醫(yī)療-四川省基層醫(yī)療機構(gòu)管理信息平臺項目成功案例崔利生

1、聯(lián)想為省衛(wèi)生與全省基層醫(yī)療機構(gòu)管理二期項目提供堅實數(shù)據(jù)客戶背景及系統(tǒng)現(xiàn)狀本次省衛(wèi)生與統(tǒng)籌全省建設(shè)的基層醫(yī)療機構(gòu)管理信息系統(tǒng)二期建設(shè)范圍覆蓋 21 個市州和 181 個區(qū)縣共涉及 137 個點。而在全省 300 多個縣，已期由省衛(wèi)計委統(tǒng)一籌措建立了新農(nóng)合醫(yī)保系統(tǒng)與縣級醫(yī)院能力建設(shè)系統(tǒng)，這些系統(tǒng)本次也要求整合進入本管理信息系統(tǒng)之中。同時，開展省災(zāi)備數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)建設(shè)。省級管理中心需管理各個縣市州傳輸上來的運維數(shù)據(jù)，分析出報表并為各個縣市州的數(shù)據(jù)中心分配賬戶，各個縣市州可以登錄到省級管理中心對自己的數(shù)據(jù)管理。目前省上尚未建立成體系的災(zāi)備數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)。與客戶期望由于有區(qū)域醫(yī)療資源共享的要求，本次基層醫(yī)

2、療機構(gòu)管理信息系統(tǒng)建設(shè)會為每個縣市州數(shù)據(jù)中心建設(shè)區(qū)域PACS 集中閱片中心，以共享區(qū)域內(nèi)在各家醫(yī)療機構(gòu)所做醫(yī)療影像檢查的結(jié)果，杜絕重復(fù)檢查對的和帶來的醫(yī)療成本高企。同時，基層醫(yī)療機構(gòu)管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫 Oracle RAC 還需要架構(gòu)在本集中系統(tǒng)之上。而且為基層系統(tǒng)的可用性和運維簡便性，為基層系統(tǒng)提供了服務(wù)器虛擬化集群，這些虛擬化 Oracle VM 應(yīng)用的數(shù)據(jù)也需要中生產(chǎn)系統(tǒng)之上。因此，要求生產(chǎn)提供全冗余架構(gòu)，不間斷提供光纖通道數(shù)據(jù)塊服務(wù)，并且容量調(diào)整還需要非常方便。另外，為了保障所有區(qū)縣醫(yī)療業(yè)務(wù)系統(tǒng)的連續(xù)運行，全省集中建設(shè)“災(zāi)備中心”，在災(zāi)備中心中，主要考慮了對數(shù)據(jù)庫的保障，對文件系統(tǒng)的

3、保障以及對業(yè)務(wù)應(yīng)用的保障方案。要求災(zāi)備中心主要實現(xiàn)以下功能：在區(qū)縣數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫發(fā)生故障時，“災(zāi)備中心”可以直接接管所有的業(yè)務(wù)支撐，也可以通過恢復(fù)區(qū)縣數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)，保證整個系統(tǒng)無間斷的運行，不影響醫(yī)療業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運行?！盀?zāi)備中心”在平時也可以承擔(dān)一部分業(yè)務(wù)的處理，例如查詢、統(tǒng)計分析等任務(wù)；在區(qū)縣數(shù)據(jù)中心壓力過大時，“災(zāi)備中心”也可以進行一部分的負(fù)載分流。聯(lián)想解決方案考慮到本次建設(shè)的基層醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)系統(tǒng)分為兩種模式：有專線的鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)通過專線直連縣級數(shù)據(jù)中心，并通過連接省級災(zāi)備中心業(yè)務(wù)服務(wù)器；另一種無專線的鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)則通過連接縣級數(shù)據(jù)中心和省級災(zāi)備中心。聯(lián)想在每個檔次的縣級數(shù)據(jù)中心需要

4、規(guī)劃全冗余的體系架構(gòu)，包含 Oracle VM 服務(wù)器虛擬化、Oracle RAC 并行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、生產(chǎn)、備份等一系列設(shè)施。其體系結(jié)構(gòu)如下圖所示：由于各級縣市州的基層能力有限，因此為了保障省衛(wèi)計委“基層醫(yī)療機構(gòu)管理信息系統(tǒng)”業(yè)務(wù)系統(tǒng)的連續(xù)正常運轉(zhuǎn)，因此需要在省級災(zāi)備中心為每一個縣市州數(shù)據(jù)中心建立一一對應(yīng)關(guān)系的災(zāi)備業(yè)務(wù)系統(tǒng)。省災(zāi)備數(shù)據(jù)中心體系結(jié)構(gòu)如下圖所示：在聯(lián)想的解決方案中重點通過以下幾個方面來切實解決用戶的：以滿足客戶基于數(shù)據(jù)庫與大規(guī)模文件系統(tǒng)相混合的需求VNX 5300/5500/5700 是一種強健的，整合了原有的數(shù)據(jù)塊、文件服務(wù)器和直連應(yīng)用程序，使醫(yī)療機構(gòu)可以動態(tài)增加、共享和經(jīng)濟高效地

5、管理多協(xié)議文件系統(tǒng)以及多協(xié)議數(shù)據(jù)塊。借助該，Windows 和 Linux/UNIX 客戶端可以在多協(xié)議（NFS 和 CIFS）環(huán)境享 PACS 影像文件。Lenovo VNX 系列設(shè)計為可在關(guān)鍵業(yè)務(wù)環(huán)境中提供“五個 9”的可用性。其鏡像寫緩存功能使它當(dāng)中的每個處理器都同時包含其的主緩存數(shù)據(jù)以及其對等處理器的緩存的輔助拷貝。其備用電池能夠在出現(xiàn)電源故障時按順序執(zhí)行關(guān)機，緩存會轉(zhuǎn)儲到區(qū)磁盤，以確保數(shù)據(jù)得到保護。所有 RAID 保護級別 0、1、1/0、3、5 和 6 可以同時并存于同一陣列中，以適應(yīng)不同的保護要求。以虛擬化整合技術(shù)以及重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)最大化發(fā)揮客戶的虛擬化能力與效果VNX 系列是

6、適合虛擬化應(yīng)用程序環(huán)境的理想中端系統(tǒng)。無論客戶環(huán)境是基于 Oracle VM、VMware、Hyper-V 還是基于 Xen，VNX 都針對所有受支持的協(xié)議獲得了充分鑒定，確保在實施的所有階段都能夠成功地部署虛擬化基礎(chǔ)架構(gòu)。該還能與 Unisphere、VirtualStorageegrator (VSI) for VMware vSphere 插件、VASA (vSphere API for StorageAwareness) 和 VAAI (vStorage APIs for Arrayegration) 緊密集成，使管理員可以端到端地洞悉整個環(huán)境的情況。每個人都可以使用其熟悉的管理界面查

7、看虛擬資源和物理資源，透明地調(diào)配資源、集成、所有功能并將其分流到陣列上。由于虛擬機的使用會在存儲上存放眾多的相同的數(shù)據(jù)塊，為了提供空間利用率，要求具備文件和塊級重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)。重復(fù)數(shù)據(jù)消除的主要目標(biāo)是通過消除文件系統(tǒng)上文件中的（或數(shù)據(jù)塊的）冗余數(shù)據(jù)，來提高效率。VNX 重復(fù)數(shù)據(jù)消除和壓縮融合了文件級/數(shù)據(jù)塊級重復(fù)數(shù)據(jù)消除和壓縮技術(shù)。其具有靈活的策略引擎，可以指定處理過程中要排除的數(shù)據(jù)，并根據(jù)特定文件的年限決定是否對其執(zhí)行重復(fù)數(shù)據(jù)消除。在文件系統(tǒng)上啟用 VNX 重復(fù)數(shù)據(jù)消除和壓縮以后，此功能會定期掃描文件系統(tǒng)，找出符合策略標(biāo)準(zhǔn)的文件，然后對它們執(zhí)行壓縮。對壓縮后的文件數(shù)據(jù)進行哈希處理，以確定是

8、識別出該文件。如果未曾識別出壓縮后的文件數(shù)據(jù)，則將其拷貝到文件系統(tǒng)的隱藏部分。文件數(shù)據(jù)在文件系統(tǒng)的用戶部分所占用的空間將被出來，文件的元數(shù)據(jù)會進行更新，以引用文件系統(tǒng)隱藏部分中的數(shù)據(jù)拷貝。如果曾經(jīng)識別出與該文件關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，則其占用的空間并更新元數(shù)據(jù)。它采用 SHA-1（安全哈希算法）來執(zhí)行文件級重復(fù)數(shù)據(jù)消除。以虛擬資源調(diào)配技術(shù)滿足用戶對所有縣市數(shù)據(jù)中心的預(yù)分配目的另外，由于基層業(yè)務(wù)的多變性，數(shù)據(jù)量非常難于預(yù)估，所以要求空間動態(tài)可再分配。借助VNX 虛擬資源調(diào)配這一技術(shù)，數(shù)據(jù)塊和文件空間將按需分配，而不是按最初設(shè)置的量分配。后者在許多情況下會導(dǎo)致分配過度，并產(chǎn)生其他任何應(yīng)用程序都無法利用的孤立容

9、量。這種利用的容量仍然會產(chǎn)生功耗，因為 HDD 仍不停旋轉(zhuǎn)。虛擬資源調(diào)配則減少了這種影響，可以更加有效地使用用戶容量。下圖演示虛擬資源調(diào)配：使用自帶的管理Unisphere，省災(zāi)備中心的用戶管理員可以通過一個用于分布式存儲環(huán)境的簡單、集成式的用戶界面從任何地方管理 VNX 系統(tǒng)。Unisphere 控制面板是一個可進行一覽式管理和的屏幕，利用它，管理員可以快速查看并了解整個環(huán)境中正在發(fā)生的事情，并據(jù)此采取相應(yīng)的措施。以“虛擬可讀寫緩存”和“智能分層”技術(shù)來應(yīng)對省災(zāi)備中心對超大規(guī)模 OLTP 應(yīng)用的I/O 壓力問題而由于省災(zāi)備中心集中了全省各級縣市州數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)鏡像，造成其業(yè)務(wù)系統(tǒng)的O

10、LTP 模型壓力巨大，迫切需要區(qū)域的 IOPS 能力來緩解應(yīng)用處理的壓力。VNX 系列的閃存配置可為 OLTP 應(yīng)用提供較高的處理性能，緩解虛擬化環(huán)境中的密集處理 IO 風(fēng)暴問題。此外，閃存驅(qū)動器和硬盤驅(qū)動器的結(jié)合可以兼顧性能和效率，同時最大限度地降低每 GB 成本。即使只有幾個閃存驅(qū)動器與 FAST Suite（一種可跨異構(gòu)驅(qū)動器將數(shù)據(jù)進行分層，并將最活躍的數(shù)據(jù)放入緩存中的）結(jié)合使用，活動高度頻繁的數(shù)據(jù)由高達 2 TB 的閃存驅(qū)動器提供服務(wù)，該驅(qū)動器帶有 FAST Cache，可以動態(tài)吸收系統(tǒng)工作負(fù)載的意外“”。隨著數(shù)據(jù)年限增加及其活動性隨時間發(fā)展而變得不再頻繁，F(xiàn)AST VP（針對虛擬池的

11、全自動分層）將數(shù)據(jù)從高性能驅(qū)動器分層到高容量驅(qū)動器，以降低總體成本，同時客戶也能體驗到閃存所帶來的最佳性能優(yōu)勢。這一切都是基于客戶定義的策略自動發(fā)生的，從而了應(yīng)用程序和管理員的時間和開支。方案及產(chǎn)品及選型依據(jù)：產(chǎn)品配置數(shù)量選型依據(jù)基層生 產(chǎn)LENOVO VNX 5300 磁盤陣列（雙冗余控制器/ 16GB 緩存/ 8 個 8Gbps FC 主機接口/ 15塊 600GB 15000rpm SAS 熱插拔硬盤）63 套，便于提供 PACS 系統(tǒng)的 NAS服務(wù)與數(shù)據(jù)庫的 Block 服務(wù)根據(jù)基層服務(wù)對象的規(guī)模，確定所需磁盤陣列的緩存大小和容量基層生 產(chǎn)LENOVO VNX 5500 磁盤陣列（雙冗

12、余控制器/ 24GB 緩存/ 8 個 8Gbps FC 主機接口/ 30塊 600GB 15000rpm SAS 熱插拔硬盤）15 套，便于提供 PACS 系統(tǒng)的 NAS服務(wù)與數(shù)據(jù)庫的 Block 服務(wù)根據(jù)基層服務(wù)對象的規(guī)模，確定所需磁盤陣列的緩存大小和容量基層生 產(chǎn)LENOVO VNX 5700 磁盤陣列（雙冗余控制器/ 36GB 緩存/ 8 個 8Gbps FC 主機接口/ 40塊 600GB 15000rpm SAS 熱插拔硬盤）1 套，便于提供 PACS 系統(tǒng)的 NAS服務(wù)與數(shù)據(jù)庫的 Block 服務(wù)根據(jù)基層服務(wù)對象的規(guī)模，確定所需磁盤陣列的緩存大小和容量省災(zāi)備 中心存 儲LENOVO

13、 VNX 7600 磁盤陣列（雙冗余控制器/ 128GB 全局系統(tǒng)緩存/ 16 個 8Gbps FC 主機接口/ 4 塊 300GB 15000rpm SAS,15 塊 200GB SSD,161 塊 3TB 7200rpm NLSAS 熱插拔硬盤/ FAST 智能緩存與 分層套件）4 套考慮全省各縣市州數(shù)據(jù)直接往省中心災(zāi)備機房備份所帶來的巨大并發(fā)量，采用 SSD 模擬緩存和智能分層相結(jié)合的先進方式來應(yīng)對巨大的 I/O 并發(fā)風(fēng)暴省災(zāi)備 中心備LENOVO Data7200 虛擬磁帶庫（全冗余架構(gòu)/ 36GB 全局系統(tǒng)緩存/ 2 個 8Gbps1 套根據(jù)備份容量需求和兼顧用戶備份使用以及備份設(shè)備

14、的性能來決定收益及運行效果采用 LENOVO VNX 系列系統(tǒng)及配套Data數(shù)據(jù)備份管理體系，使省衛(wèi)計委成功快速建立了覆蓋全省各級縣市州的基層醫(yī)療機構(gòu)管理信息系統(tǒng)中心。將數(shù)據(jù)置于這些高可靠、高效能的系統(tǒng)之中，并通過 Unisphere 跨網(wǎng)絡(luò)的由省衛(wèi)計委統(tǒng)籌管理，是用戶的最佳選擇。如何贏得客戶為了滿足客戶對于生產(chǎn)需要同時為虛擬化集群和并行數(shù)據(jù)庫集群提供共享服務(wù)的關(guān)鍵性要求和可靠穩(wěn)定性要求，特別提供了經(jīng)過長期嚴(yán)苛考驗，非常適合數(shù)據(jù)庫高負(fù)載情況和虛擬化環(huán)境的 VNX 5300/5500/5700 等一系列設(shè)備來滿足客戶的期望。同時，因為區(qū)域 PACS 服務(wù)的加入，要求系統(tǒng)提供 NAS 文件服務(wù)。總結(jié)客戶最看重的聯(lián)想解決方案是如下幾點：以滿足客戶基于數(shù)據(jù)庫與大規(guī)模文件系統(tǒng)相混合的需求以虛擬化整合技術(shù)以及重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)最大化發(fā)揮客戶的虛擬化能力與效果以虛擬資源調(diào)配技術(shù)滿足用戶對所有縣市數(shù)據(jù)中心的預(yù)分配目的以“虛擬可讀寫緩存”和“