第四軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院是一所集醫(yī)療、教學(xué)、科研、預(yù)防、保健和康復(fù)為一體的大型現(xiàn)代化三級(jí)甲等醫(yī)院。現(xiàn)開設(shè)床位1200張，年門急診量達(dá)71萬人次，年收容量近7萬人次。目前總面積14萬平方米的3棟病房大樓即將投入使用，醫(yī)院的床位將擴(kuò)展到3000余張。現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心建于2005年，機(jī)房面積僅有40平方米，無法滿足將來系統(tǒng)升級(jí)擴(kuò)容的需要，新建數(shù)據(jù)中心迫在眉睫。新數(shù)據(jù)中心機(jī)房面積為125平方米，距數(shù)據(jù)中心200余米。考慮到醫(yī)院信息系統(tǒng)的可靠性和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，擬將原數(shù)據(jù)中心建設(shè)為容災(zāi)備份中心。
1 基于SAN+Centera的技術(shù)架構(gòu)
唐都醫(yī)院于2009年實(shí)施了PACS。隨著醫(yī)院業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)，其存儲(chǔ)系統(tǒng)建設(shè)面臨全新需求，主要包括PACS、RIS、HIS等核心應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)的整合，提供可靠的一級(jí)在線數(shù)據(jù)管理。同時(shí)能夠保存短期內(nèi)需要緩存的PACS圖像文件，并實(shí)現(xiàn)快速查詢能力，以響應(yīng)前端業(yè)務(wù)需要。此外，還要求容災(zāi)中心與數(shù)據(jù)中心的核心做異步復(fù)制，使醫(yī)院信息中心具有災(zāi)難恢復(fù)能力，保護(hù)信息的完整與安全。
為解決上述兩大需求，采用短期／長(zhǎng)期分類，動(dòng)態(tài)／靜態(tài)結(jié)合的統(tǒng)一存儲(chǔ)解決方案，即SAN存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)合EMC Centera歸檔系統(tǒng)，作為數(shù)據(jù)中心的全新存儲(chǔ)模式(見圖1)。
圖1 一樣容災(zāi)SAN與Centera歸檔組成的架構(gòu)平臺(tái)
在該架構(gòu)中，部署了EMC CLARiiON C×4—480存儲(chǔ)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)一級(jí)在線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，不僅能夠提供高性能的在線文件訪問，而且能保存短期內(nèi)需要緩存的PACS圖像文件。同時(shí)，在容災(zāi)中心部署了EMC CLA Rii0N C×4—1 20SAN存儲(chǔ)平臺(tái)，與數(shù)據(jù)中心的核心存儲(chǔ)進(jìn)行異步復(fù)制，使醫(yī)院信息中心具有災(zāi)難恢復(fù)能力。
為了實(shí)現(xiàn)PACS系統(tǒng)的長(zhǎng)期靜態(tài)影像數(shù)據(jù)的高效存儲(chǔ)和檢索，采用EMC公司Centera數(shù)據(jù)歸檔系統(tǒng)作為二級(jí)靜態(tài)數(shù)據(jù)歸檔系統(tǒng)，節(jié)省了一級(jí)存儲(chǔ)的寶貴資源，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)容災(zāi)系統(tǒng)與Centera歸檔完全融合。Cente ra采用冗余設(shè)計(jì)，無單點(diǎn)故障，具有內(nèi)容鏡像、內(nèi)容再生和地域復(fù)制功能，可確保系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，始終都會(huì)有一份受到保護(hù)的內(nèi)容拷貝，保證了數(shù)據(jù)的完整性。此外，采用EMC Networker集中數(shù)據(jù)備份管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)PACS系統(tǒng)影像數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)、以及Centera歸檔影像數(shù)據(jù)的集中離線數(shù)據(jù)備份，保障了數(shù)據(jù)的安全可靠。
SAN+Centera的技術(shù)架構(gòu)，不僅保障了醫(yī)院核心系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全可靠，還將影像的瀏覽時(shí)間由原先的分鐘級(jí)別提升到秒級(jí)，減少了系統(tǒng)訪問的響應(yīng)時(shí)間。
2 基于EMC RecovERPoint的技術(shù)架構(gòu)
受實(shí)際條件的限制，現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心及容災(zāi)中心同處一間機(jī)房，不是真正意義上的異地容災(zāi)，且數(shù)據(jù)備份采用異步數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)，RPO指標(biāo)為分鐘級(jí)，一旦生產(chǎn)系統(tǒng)在高峰時(shí)間發(fā)生故障，將會(huì)丟失相當(dāng)數(shù)據(jù)，這對(duì)于醫(yī)院和病人都是不能接受的。因此將新建數(shù)據(jù)中心，一是實(shí)現(xiàn)真正的異地容災(zāi)，二是優(yōu)化原有備份恢復(fù)策略，較大改善RPO和RTO目標(biāo)。新數(shù)據(jù)中心和容災(zāi)中心的架構(gòu)將采用基于持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)的一主一備數(shù)據(jù)中心架構(gòu)(見圖2)。
圖2 采用EMC RecovERPoint技術(shù)的容災(zāi)方案拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
該架構(gòu)使用了EMC RecovERPoint的持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)功能，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)塊級(jí)數(shù)據(jù)和NAS文件系統(tǒng)的遠(yuǎn)程復(fù)制。可以確保當(dāng)單個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，最大限度減少數(shù)據(jù)的丟失量(包括零丟失)，最快速度的恢復(fù)關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)，提高數(shù)字化信息系統(tǒng)的整體服務(wù)級(jí)別。
由于主數(shù)據(jù)中心距離容災(zāi)數(shù)據(jù)中心不足300米，因此可采用單模光纖直連的方式連接兩數(shù)據(jù)中心的SAN網(wǎng)絡(luò)。主數(shù)據(jù)中心的主存儲(chǔ)系統(tǒng)通過SAN持續(xù)將數(shù)據(jù)復(fù)制到容災(zāi)數(shù)據(jù)中心的容災(zāi)系統(tǒng)上，復(fù)制方式有同步或異步兩種方式方式。當(dāng)主數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，可以通過容災(zāi)存儲(chǔ)上的容災(zāi)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速回滾，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)等系統(tǒng)進(jìn)行任意時(shí)間點(diǎn)的恢復(fù)：當(dāng)容災(zāi)存儲(chǔ)出現(xiàn)故障時(shí)，可以通過重新進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)一致。從而確保醫(yī)院數(shù)據(jù)的安全可靠存儲(chǔ)。
在遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)中心構(gòu)建醫(yī)院的核心數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器，當(dāng)生產(chǎn)站點(diǎn)發(fā)生大的自然災(zāi)難時(shí)，可以通過容災(zāi)中心的服務(wù)器訪問備份存儲(chǔ)上的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)容災(zāi)的快速切換。當(dāng)生產(chǎn)中心站點(diǎn)恢復(fù)后，可以通過數(shù)據(jù)反向復(fù)制將修改數(shù)據(jù)增量同步回生產(chǎn)中心，然后實(shí)現(xiàn)容災(zāi)恢復(fù)。
對(duì)于HIS、LIS、EMR、RIS、醫(yī)保等醫(yī)院核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)讀寫頻率高，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性及連續(xù)性業(yè)務(wù)要求高。對(duì)于這部分?jǐn)?shù)據(jù)，采用實(shí)時(shí)同步方式進(jìn)行持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)，同時(shí)保留較長(zhǎng)的日志時(shí)間。利用EMC RecoverPoint的日志前滾與回滾功能，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)恢復(fù)，消除邏輯操作錯(cuò)誤帶來的數(shù)據(jù)損失。
針對(duì)PACS系統(tǒng)的影像文件，由于數(shù)據(jù)量巨大，且每日數(shù)據(jù)增量大，不能使用傳統(tǒng)的備份模式進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)。因此，針對(duì)在線數(shù)據(jù)采用基于NAS的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的在線保護(hù)，歷史數(shù)據(jù)則通過數(shù)據(jù)歸檔解決方案進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)。在信息中心機(jī)房或者遠(yuǎn)程容災(zāi)部署2套EMC統(tǒng)一存儲(chǔ)設(shè)備，利用EMC的數(shù)據(jù)鏡像軟件Replicator，通過IP鏈路，將PACS系統(tǒng)的在線影像數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程復(fù)制保護(hù)，當(dāng)其中任何一臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，保證數(shù)據(jù)丟失量最少。同時(shí)，在鏈路正常的情況下，可以快速將應(yīng)用系統(tǒng)切換至容災(zāi)存儲(chǔ)，最大限度地降低由于存儲(chǔ)系統(tǒng)故障造成的系統(tǒng)停機(jī)所帶來的影響。
綜上所述，該架構(gòu)能夠保護(hù)醫(yī)院數(shù)據(jù)在通常如服務(wù)器失效、數(shù)據(jù)損壞、軟件出錯(cuò)、病毒和終端用戶差錯(cuò)等情形下不受損失。同時(shí)，利用持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)，還使系統(tǒng)可以抵御突發(fā)災(zāi)難事件，使整個(gè)數(shù)據(jù)中心免于停頓，優(yōu)于原先架構(gòu)。
3 討論
數(shù)據(jù)中心的建設(shè)是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工程，僅僅是將系統(tǒng)從一個(gè)機(jī)房遷移到另一個(gè)機(jī)房，就可能遭遇系統(tǒng)宕機(jī)、硬件損壞等不可預(yù)測(cè)的情況。因此，建設(shè)新的數(shù)據(jù)中心，改變?cè)邢到y(tǒng)架構(gòu)必須十分審慎，必須經(jīng)過充分論證和實(shí)際驗(yàn)證方可實(shí)施。不宜過度追求技術(shù)上的先進(jìn)性，而導(dǎo)致系統(tǒng)過于復(fù)雜而無法順利過渡。總之，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)要根據(jù)醫(yī)院的實(shí)際情況，立足現(xiàn)在，著眼未來。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處：拓步ERP資訊網(wǎng)http://m.hanmeixuan.com/
本文標(biāo)題：數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)與容災(zāi)的技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)
本文網(wǎng)址：http://m.hanmeixuan.com/html/support/1112159318.html
相關(guān)文章
