【正文】 為Y，一般情況下，單次檢查產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量平均不會(huì)超過50MB。 閱片終端數(shù)量為P。 寫帶寬系數(shù)： 業(yè)務(wù)寫峰值的權(quán)重為Z，一般醫(yī)院80％的業(yè)務(wù)會(huì)在上午4小時(shí)內(nèi)完成 ,同時(shí)，峰值處理交易量是平均的2倍；則Z = 80%/50%/4 = 讀帶寬系數(shù)： 業(yè)務(wù)讀峰值的權(quán)重為Q，峰值時(shí)有10％的終端在工作，5S內(nèi)完成一位病患影像數(shù)據(jù)的調(diào)閱。 即Q ＝10%/5 = PACS系統(tǒng)對存儲需求： 寫帶寬：X*Y*Z/3600s。 讀帶寬：P*Y*Q。 最大年增量：X*Y*365 LIS實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)系統(tǒng)LIS系統(tǒng)主要完成各種體檢數(shù)據(jù)、指標(biāo)從終端體檢設(shè)備到后臺服務(wù)器的傳輸和存儲。當(dāng)前一般采用數(shù)據(jù)庫存儲技術(shù)，整體而言LIS系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)帶寬、存儲性能和存儲容量要求相對較低，但其對數(shù)據(jù)的安全可靠傳輸及存儲要求高，要做到數(shù)據(jù)的連續(xù)性保護(hù)。 醫(yī)院各類經(jīng)營管理系統(tǒng)醫(yī)院經(jīng)營管理系統(tǒng)主要是人、財(cái)、物的管理，包括人事、財(cái)務(wù)管理、藥品藥庫管理等，這些系統(tǒng)的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量不大，但是數(shù)據(jù)敏感，因此主要訴求是安全，包括傳輸安全、存儲安全，避免數(shù)據(jù)泄露。根據(jù)數(shù)字化醫(yī)院的發(fā)展及醫(yī)院當(dāng)前的規(guī)劃，醫(yī)院信息共享集成平臺將是以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向和驅(qū)動(dòng)的、可快速構(gòu)建和運(yùn)行管理應(yīng)用軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)軟件平臺，它是一個(gè)消息交換中心和業(yè)務(wù)流程及智能化設(shè)備集成樞紐，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議與規(guī)范向醫(yī)院各個(gè)子系統(tǒng)提供各種接口，各系統(tǒng)利用該接口實(shí)現(xiàn)信息的上傳下達(dá)從而實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的信息共享、交換與聯(lián)動(dòng)?；谌杭墧?shù)據(jù)中心及其管理平臺和數(shù)據(jù)交換與信息集成平臺，支持對醫(yī)院信息系統(tǒng)中各種類型數(shù)據(jù)（結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化）的存儲、清洗、抽取、裝載及管理，實(shí)現(xiàn)輔助決策管理和智能挖掘，用于支持開發(fā)和部署醫(yī)院各種應(yīng)用系統(tǒng)。此類系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求一般，主要是計(jì)算分析型，因此主要要求IT平臺能提供快速的分析處理能力，非常適合采用虛擬化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。 業(yè)務(wù)需求分析匯總業(yè)務(wù)類型業(yè)務(wù)特點(diǎn)數(shù)據(jù)量業(yè)務(wù)連續(xù)性數(shù)據(jù)保護(hù)處理能力傳輸速度帶寬關(guān)鍵需求HIS數(shù)據(jù)庫：支撐掛號、繳費(fèi)等就診流程。工作站眾多，要求可靠快速響應(yīng)。小高高高快低網(wǎng)絡(luò)快速傳輸、不丟包服務(wù)器響應(yīng)快、連續(xù)性好數(shù)據(jù)存儲可靠EMR數(shù)據(jù)庫/文件：長期保存的病人電子病歷，支持快速的書寫提交修改。中高高高快中服務(wù)器響應(yīng)快、連續(xù)性好數(shù)據(jù)長期可靠存儲LIS數(shù)據(jù)庫：檢驗(yàn)申請及結(jié)果數(shù)據(jù)、檢驗(yàn)報(bào)告的傳輸和保存。小中高中中低網(wǎng)絡(luò)快速傳輸、不丟包數(shù)據(jù)長期可靠存儲PACS文件：單個(gè)文件大，單次訪問數(shù)據(jù)量大；一般醫(yī)院每年增長幾十TB影像文件。大中高中快高網(wǎng)絡(luò)高帶寬存儲容量大、存取速度快，長期保存RIS數(shù)據(jù)庫：負(fù)責(zé)影像檢查流程處理、影像報(bào)告等中中高高中中服務(wù)器響應(yīng)快數(shù)據(jù)長期可靠存儲各類綜合管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫：人財(cái)物、經(jīng)營狀況等管理，數(shù)據(jù)敏感小中高快快中服務(wù)器響應(yīng)快、連續(xù)性好數(shù)據(jù)長期可靠存儲鑒于貴院目前實(shí)際情況，和醫(yī)院業(yè)務(wù)連續(xù)性要求，推薦HIS系統(tǒng)，EMR系統(tǒng)，LIS系統(tǒng)，RIS系統(tǒng)，PACS系統(tǒng)（基于SAN存儲架構(gòu)）采用同城存儲雙活災(zāi)備；PACS系統(tǒng)（基于NAS存儲架構(gòu)），OA系統(tǒng)等采用同城應(yīng)用主備災(zāi)備模式或數(shù)據(jù)級主備（如通過陣列異步復(fù)制功能實(shí)現(xiàn)）。2 雙活數(shù)據(jù)中心解決方案 總體架構(gòu)設(shè)計(jì)基于系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)原則，結(jié)合華為公司在醫(yī)療行業(yè)災(zāi)備系統(tǒng)成功案例和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，推薦醫(yī)療行業(yè)災(zāi)備總體部署如下圖:雙活方案部署圖l 架構(gòu)描述1. 醫(yī)院生產(chǎn)中心與醫(yī)院災(zāi)備中心通過裸光纖連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)復(fù)制和業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的訪問；2. 兩套存儲系統(tǒng)物理上部署在兩個(gè)數(shù)據(jù)中心之間，通過存儲系統(tǒng)HyperMetro雙活鏡像技術(shù)在邏輯上組成一套存儲系統(tǒng)，前端業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)會(huì)在兩套存儲上同時(shí)各保持一份，任意一套存儲系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)均不會(huì)造成數(shù)據(jù)丟失，實(shí)現(xiàn)RPO=0，解決單數(shù)據(jù)中心存儲故障導(dǎo)致業(yè)務(wù)停頓的問題；3. 醫(yī)療應(yīng)用（HIS/EMR等）的數(shù)據(jù)庫層本期項(xiàng)目先采用現(xiàn)有HA軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步和災(zāi)備，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵業(yè)務(wù)的跨數(shù)據(jù)中心災(zāi)備，一個(gè)數(shù)據(jù)中心故障，另一個(gè)數(shù)據(jù)中心可以快速恢復(fù)業(yè)務(wù)，減少業(yè)務(wù)中斷時(shí)間。未來考慮通過升級為Oracle RAC以及應(yīng)用集群化部署實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)庫集群和負(fù)載均衡，實(shí)現(xiàn)RTO≈0；4. 將兩個(gè)數(shù)據(jù)中心的虛擬化服務(wù)器構(gòu)建成一個(gè)虛擬化集群，虛擬化集群中的服務(wù)器采用新增的RH5885V3服務(wù)器在加上原有華為RH5885 V3服務(wù)器構(gòu)成，將現(xiàn)有業(yè)務(wù)遷移至虛擬化平臺，并通過虛擬化平臺管理手段將業(yè)務(wù)分類后分別運(yùn)行在兩個(gè)數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器上，當(dāng)某臺服務(wù)器故障時(shí)，該服務(wù)器上的虛擬業(yè)務(wù)可以在本數(shù)據(jù)中心其他服務(wù)器上自動(dòng)恢復(fù)，如果整個(gè)數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器全部故障，則自動(dòng)在對端數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器上恢復(fù)業(yè)務(wù)。5. 通過中間件集群，虛擬化集群和負(fù)載均衡技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)據(jù)中心之間的應(yīng)用負(fù)載分擔(dān)和故障實(shí)時(shí)切換；6. 通過災(zāi)備管理平臺實(shí)現(xiàn)災(zāi)備系統(tǒng)的可視化監(jiān)控，實(shí)時(shí)查看數(shù)據(jù)的RTO和RPO指標(biāo)，數(shù)據(jù)復(fù)制狀態(tài)等。l 方案特點(diǎn)1. 實(shí)現(xiàn)AA雙活，數(shù)據(jù)零丟失，業(yè)務(wù)不中斷。任一站點(diǎn)故障，業(yè)務(wù)自動(dòng)切換至另一站點(diǎn)（RPO=0，RTO≈0），提供醫(yī)院業(yè)務(wù)系統(tǒng)的可靠性；2. 兩個(gè)數(shù)據(jù)中心同時(shí)提供業(yè)務(wù)，資源利用率提升100%；3. 災(zāi)備統(tǒng)一監(jiān)控和決策平臺，縮短決策時(shí)間，降低運(yùn)維成本。 存儲層雙活HyperMetro技術(shù)OceanStor系列產(chǎn)品的HyperMetro功能，可以實(shí)現(xiàn)存儲雙活架構(gòu)，為兩個(gè)數(shù)據(jù)中心存儲同時(shí)提供讀寫服務(wù)，且整個(gè)存儲系統(tǒng)架構(gòu)全冗余，任意數(shù)據(jù)中心故障時(shí)，另外一個(gè)數(shù)據(jù)中心有一份存儲設(shè)備和相同數(shù)據(jù)可用，最大化提高了業(yè)務(wù)連續(xù)性。 HyperMetro雙活集群原理存儲雙活集群技術(shù)HyperMetro最大支持32個(gè)存儲控制器，向應(yīng)用服務(wù)器提供無差異的并行訪問，同時(shí)處理應(yīng)用服務(wù)器的I/O請求；各控制器間互為備份，均衡負(fù)載，控制器故障后，其承接的業(yè)務(wù)自動(dòng)切換到正?？刂破?，保證系統(tǒng)的可靠性、業(yè)務(wù)的連續(xù)性。集群間的通信支持FC或10Ge鏈路，通信包括集群心跳和數(shù)據(jù)鏡像。其工作原理如下圖所示。 存儲數(shù)據(jù)鏡像通過HyperMetro LUN功能，保證兩個(gè)站點(diǎn)磁盤陣列之間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)同步。兩臺存儲設(shè)備上的LUN被虛擬化為一個(gè)虛擬的卷，主機(jī)寫操作通過卷虛擬化鏡像技術(shù)同時(shí)寫入兩個(gè)數(shù)據(jù)中心的存儲設(shè)備，保持?jǐn)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)一致。具體的IO讀寫流程如下圖所示。假如數(shù)據(jù)中心A陣列收到寫I/O，處理流程如下：申請寫權(quán)限和記錄寫日志：數(shù)據(jù)中心A陣列收到主機(jī)寫請求，先申請HyperMetro LUN的寫權(quán)限；獲得寫權(quán)限后，HyperMetro將該請求記錄寫日志。日志中只記錄地址信息，不記錄具體的寫數(shù)據(jù)內(nèi)容；該日志采用具有掉電保護(hù)能力的內(nèi)存空間記錄以獲得良好的性能。執(zhí)行雙寫：將該請求拷貝2份分別寫入本地LUN和遠(yuǎn)端LUN。通常情況下LUN是回寫狀態(tài)，數(shù)據(jù)會(huì)寫入該LUN的Cache就會(huì)返回。雙寫結(jié)果處理：等待兩端LUN的寫處理結(jié)果都返回；響應(yīng)主機(jī)：鏡像卷返回寫I/O操作完成。如果任何一個(gè)存儲設(shè)備故障，采用日志記錄故障期間數(shù)據(jù)的變化情況，待存儲設(shè)備恢復(fù)正常后，將增量數(shù)據(jù)后臺同步到修復(fù)的存儲設(shè)備，整個(gè)過程對主機(jī)“透明”，不會(huì)影響主機(jī)業(yè)務(wù)。 存儲數(shù)據(jù)修復(fù)單塊磁盤可能會(huì)因?yàn)榈綦姷犬惓Ｇ闆r出現(xiàn)壞塊。如果是可修復(fù)錯(cuò)誤而且本端無法修復(fù)，因?yàn)檫h(yuǎn)端站點(diǎn)有鏡像數(shù)據(jù)，則會(huì)自動(dòng)從遠(yuǎn)端站點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)來修復(fù)本地?cái)?shù)據(jù)盤的壞塊，進(jìn)一步提高系統(tǒng)可靠性。假如數(shù)據(jù)中心A陣列收到寫I/O，鏡像處理流程如下：申請讀權(quán)限：陣列收到主機(jī)讀請求，先確認(rèn)HyperMetro的本地讀權(quán)限。讀本地LUN。讀本地LUN結(jié)果返回，如果可修復(fù)錯(cuò)誤，執(zhí)行錯(cuò)誤修復(fù)。重定向遠(yuǎn)端讀。遠(yuǎn)端讀返回。讀結(jié)果返回。本地寫入修復(fù)。 邏輯錯(cuò)誤保護(hù)當(dāng)遭遇病毒攻擊或人為誤操作等異常時(shí)，數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)可能被破壞。采用虛擬快照技術(shù)，在操作前對現(xiàn)有數(shù)據(jù)卷激活快照，實(shí)現(xiàn)本地?cái)?shù)據(jù)保護(hù)。虛擬快照采用寫前拷貝（COW）技術(shù)，僅將變化的數(shù)據(jù)拷貝至快照卷，系統(tǒng)資源占用少。當(dāng)原卷數(shù)據(jù)被錯(cuò)誤修改或刪除，需要進(jìn)行恢復(fù)時(shí)，采用快照對原卷進(jìn)行回滾，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)，并且，快照卷可分別映射給主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)測試和挖掘，不影響生產(chǎn)業(yè)務(wù)。結(jié)合華為容災(zāi)管理軟件，激活快照前觸發(fā)數(shù)據(jù)庫完全檢查點(diǎn)，待數(shù)據(jù)下盤完成后，激活快照，保證快照數(shù)據(jù)完全滿足數(shù)據(jù)庫的一致性要求，快速拉起數(shù)據(jù)庫。 高可靠仲裁防腦裂技術(shù)為保證各種異常情況下，存儲雙活集群能夠進(jìn)行仲裁，建議設(shè)計(jì)第三方仲裁站點(diǎn)，以保證極端場景下的業(yè)務(wù)連續(xù)性。極端場景包括：出現(xiàn)數(shù)據(jù)中心整體故障或中間鏈路故障等場景，存儲集群仍然可以訪問仲裁服務(wù)器進(jìn)行仲裁，保證業(yè)務(wù)可靠性和數(shù)據(jù)一致性。有仲裁站點(diǎn)的場景如下圖所示，為保證任一數(shù)據(jù)中心整體故障或中間鏈路故障等極端場景下，主機(jī)業(yè)務(wù)的連續(xù)性，方案建議采用仲裁服務(wù)器。這樣，可以保證極端災(zāi)難場景下，存儲集群仍然可以訪問仲裁服務(wù)器進(jìn)行仲裁，保證業(yè)務(wù)可靠性和數(shù)據(jù)一致性。第三方仲裁站與兩個(gè)數(shù)據(jù)中心之間通過網(wǎng)線互聯(lián)。仲裁服務(wù)器可以運(yùn)行在虛擬機(jī)上。當(dāng)出現(xiàn)任一數(shù)據(jù)中心整體故障或中間鏈路故障等極端場景，整個(gè)集群的仲裁過程如下：主中心與備中心之間的中間鏈路斷開，導(dǎo)致兩個(gè)數(shù)據(jù)中心集群發(fā)生分裂，進(jìn)而兩個(gè)中心之間的存儲虛擬化平臺發(fā)生“腦裂”，存儲虛擬化平臺從一個(gè)大集群分裂為兩個(gè)小集群；根據(jù)集群“腦裂”的通用原理，當(dāng)大集群分裂為兩個(gè)小集群時(shí)，每個(gè)小集群分別搶占第三方仲裁服務(wù)器，搶占成功的小集群“獲勝”，將繼續(xù)對外提供服務(wù)，為應(yīng)用提供存儲訪問空間；未搶占到仲裁信息的小集群則自動(dòng)退出集群，不再對外提供服務(wù)；當(dāng)中間鏈路恢復(fù)時(shí)，“自動(dòng)退出的小集群”檢測到中間鏈路由故障變?yōu)檎?，嘗試與“繼續(xù)服務(wù)的小集群”握手通信，經(jīng)過握手通信兩個(gè)小集群再次組成一個(gè)大集群，以ActiveActive模式提供服務(wù)，互相之間實(shí)現(xiàn)冗余。下圖列出了基于仲裁服務(wù)器模式，各種故障場景下雙活業(yè)務(wù)是否存活的概要。H1 和H2 表示組成雙活HyperMetro LUN的兩個(gè)陣列，C表示對應(yīng)的仲裁服務(wù)器。無仲裁站點(diǎn)的場景若無第三方仲裁站點(diǎn)，建議用戶在某個(gè)數(shù)據(jù)中心部署仲裁服務(wù)器，業(yè)務(wù)表現(xiàn)和上述的描述大致一致，但如果仲裁服務(wù)器所在的數(shù)據(jù)中心整體故障，雙活業(yè)務(wù)停止。若無仲裁服務(wù)器，用戶可以設(shè)置其中一端陣列為優(yōu)先站點(diǎn)，另一端為非優(yōu)先站點(diǎn)。當(dāng)發(fā)生腦裂場景，或者非優(yōu)先站點(diǎn)故障時(shí)，優(yōu)先站點(diǎn)上的lun繼續(xù)提供服務(wù)，非優(yōu)先站點(diǎn)的lun停止提供服務(wù)。不足之處在于當(dāng)兩陣列之間失去聯(lián)系，可能是站點(diǎn)間鏈路丟失或其中一個(gè)陣列故障。系統(tǒng)不能區(qū)分這兩種情況，當(dāng)優(yōu)先站點(diǎn)陣列故障時(shí)，非優(yōu)先站點(diǎn)不能接管雙活業(yè)務(wù)，雙活業(yè)務(wù)停止。 數(shù)據(jù)庫層解決方案 Oracle RAC技術(shù)技術(shù)概述RAC全稱 Real Application Clusters，是Oracle數(shù)據(jù)庫高可用技術(shù)的一種，也是Oracle數(shù)據(jù)庫支持網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境的核心技術(shù)。從10g版本開始Oracle推出了Oracle Clusterware 集群軟件，使得RAC不再依賴于第三方廠商得集群軟件實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)并發(fā)的集群數(shù)據(jù)庫。 如圖所示，一組Oracle RAC數(shù)據(jù)庫服務(wù)器組成一個(gè)集群，他們之間通過高速內(nèi)網(wǎng)相互聯(lián)，共享緩存。用戶通過外部網(wǎng)絡(luò)連接到數(shù)據(jù)庫集群，當(dāng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器有單點(diǎn)故障時(shí)，上層用戶不會(huì)受到任何影響。數(shù)據(jù)庫集群共享下層的SAN存儲。Oracle RAC是Oracle數(shù)據(jù)庫高可用技術(shù)之一，也是Oracle數(shù)據(jù)庫支持網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境的核心技術(shù)，可提供多節(jié)點(diǎn)并發(fā)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，并通過監(jiān)聽客戶端和服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，把用戶連接分配到不同的節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行。Oracle Extended RAC在Oracle RAC技術(shù)基礎(chǔ)上提供了一種跨數(shù)據(jù)中心的雙活集群架構(gòu)，當(dāng)單中心故障時(shí)，另外一個(gè)數(shù)據(jù)中心存活的節(jié)點(diǎn)可自動(dòng)接管業(yè)務(wù)，接管過程對上層業(yè)務(wù)透明，用戶無感知?；贠racle Extended RAC，構(gòu)建雙活數(shù)據(jù)中心來并行承擔(dān)相同業(yè)務(wù)，提高數(shù)據(jù)中心的整體服務(wù)能力和系統(tǒng)資源利用率成為可能。在這種場景下，兩個(gè)數(shù)據(jù)中心互為備份，當(dāng)單數(shù)據(jù)中心故障時(shí)，業(yè)務(wù)可以能自動(dòng)切換到另一數(shù)據(jù)中心，業(yè)務(wù)不中斷。Oracle Extended RAC的核心是共享存儲子系統(tǒng)，通過共享訪問數(shù)據(jù)文件、重做日志文件、控制文件和參數(shù)文件的方式，確保各節(jié)點(diǎn)都能進(jìn)行讀寫操作，且在單個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，剩余節(jié)點(diǎn)能夠自動(dòng)接管并恢復(fù)數(shù)據(jù)庫。雙活架構(gòu)數(shù)據(jù)中心方案采用共享卷技術(shù)，將跨數(shù)據(jù)中心的存儲空間以共享方式提供給上層應(yīng)用訪問，滿足Oracle RAC共享存儲需求，使得兩個(gè)數(shù)據(jù)中心的節(jié)點(diǎn)可構(gòu)成一個(gè)跨數(shù)據(jù)中心Oracle Extended RAC集群。Oracle Extended RAC集群配合Oracle監(jiān)聽器技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)客戶端在數(shù)據(jù)中心間業(yè)務(wù)雙活訪問和負(fù)載均衡；配合Oracle透明應(yīng)用程序故障轉(zhuǎn)移（TAF）技術(shù)，當(dāng)服務(wù)器或單數(shù)據(jù)中心故障時(shí)，使客戶端能夠在新的連接中繼續(xù)工作，防止業(yè)務(wù)中斷