济宁市第一人民医院始建于1896年,经过110多年的发展,医院现已成为一所专业科室门类齐全、医疗设备先进、专业特色突出、医教研全面发展的三级甲等医院,是山东省济宁市第一人民医院医疗集团核心医院,也是山东省医学科学院研究生教学医院和济宁医学院教学医院。中西医结合是医院的一大特色,是山东省两个中西医结合基地之一。
济宁第一人民医院信息化建设经历了多年的发展,目前形成以医院信息管理系统(HIS)为中心,电子病历系统(EMR)、医保系统、OA系统等业务系统相配套的医疗信息化体系。医院信息中心存储着整个医院的数据资源,如何保障数据的快速响应、安全、可靠性,已成为医院信息化建设的头等大事。因此,医院每次上线新业务系统时,都会重点考虑数据存储与管理的实施方案。
快速响应与容灾备份
以门诊HIS系统与门诊电子病历系统的建设为例,医院要求为这两套业务系统4台服务器提供稳定的,可扩展的数据集中存储服务,保障两套业务系统的快速响应。同时,医院要求设置备份存储,实现主存储数据的实时在线备份、一旦主存储出现故障,业务系统能够及时(30分钟以内)切换到备份存储上,备份存储要求还可以作为测试系统应用,并要考虑未来数据备份需求。
医院门诊电子病历系统按5TB左右数据量配置,2台PC Server做双机,Windows/Cache数据库。门诊HIS系统约有30GB数据,由2台PC Server做双机,Windows/SQL数据库。根据两大业务系统数据类型及业务响应需求,EMC建议在存储设备上配置不同类型的磁盘,通过分层存储保证不同业务对数据访问性能的要求。例如,可用SSD闪盘来放置访问性能要求较高的HIS系统数据,以及电子病历数据库的索引和Log文件,消除数据库访问的瓶颈提高访问性能。
两套业务系统实施方案的配置包括:用于生产存储的EMC CLARiiON CX4-240一台,配置3块SSD闪存盘,11块400G 10K光纤磁盘;用于备份存储的是EMC CLARiiON CX4-240一台,配置11块400G 10K光纤磁盘;数据复制软件是MirrorView/S同步复制解决方案;其它软件是Powerpath多路径管理软件与Autostart集群软件;以及两台MDS9124 24口光纤交换机。具体实施方案如图1所示。
零数据丢失与成本降低
通过分层设计、模块化接口、数据卷的动态扩展等技术方案,济宁第一人民医院满足了两大门诊业务系统的业务要求,建立了数据集中存储系统和数据容灾保护系统,并采用双机集群实现业务连续性,提升IT运行效率,保证数据的安全。通过有效提高系统的可高用性,从而进一步提升门诊系统的服务。上述方案总体实施结果具有以下两大亮点:
- w 通过分层存储满足不同业务性能需求,同时降低成本。
通过采用SSD闪存驱动器用来放置"热点数据",消除了HIS系统电子病历数据库索引和Log文件的访问瓶颈,可极大提高数据库查询性能和写入数据的速度。EMC SSD闪存驱动器突破了I/O瓶颈,响应速度比最快的旋转介质的15000转的FC磁盘还要快30倍,而且能耗整体降低,以每秒交易为单位进行比较,能耗可降低90%以上。
同时,对于关键业务数据库文件,医院采用了FC光纤磁盘进行存储,FC磁盘具有高可靠性、安全性、处理性能高等特点。而非关键业务、备份数据、归档数据可采用低成本的SATA磁盘存储,做到真正降低存储成本。
- w 数据容灾保障业务连续性, 实现系统零数据丢失的最高级别保护。
为防患未然,两套业务系统采用EMC MirrorView/S同步复制软件实现两台磁盘阵列间的基于数据卷级的镜像同步复制,从而做到对关键系统零数据丢失的最高级别保护。MirrorView是基于存储阵列之间的数据LUN级同步复制,不占用主机资源,可实现医院业务系统的数据容灾要求。
有关数据恢复,假设生产阵列宕机后只需把备份阵列相应同步LUN卷分配给主机,并重新启动主机上应用程序即可恢复业务运行,整个操作可通过脚本方式执行,恢复时间在30分钟内。并且当主阵列宕机修复后,备份阵列上数据反向复制到主阵列上保证数据不丢失。
上述EMC信息基础架构方案满足了济宁第一人民医院门诊系统的响应需求,保障门诊HIS系统的访问响应时间,以及新业务系统的零数据丢失,使医院在部署业务应用系统时得心应手,管理也方便简单。首先,根据业务需求可提供不同级别的存储服务,特别的通过部署SSD固态闪盘,来提高整个数据库业务系统性能。其次,通过采用基于存储系统的数据同步复制容灾保护技术,保证了数据安全,数据保护达到RPO=0,RTO<30分钟的要求,保证了济宁第一人民医院新上线业务系统的数据安全、可靠性、以及两大门诊系统的高效使用。