【文章內(nèi)容簡介】 10 ? 簡化系統(tǒng)維護(hù) ? 降低系統(tǒng)宕機(jī) 風(fēng)險 ? 優(yōu)化 IT 流程，提升醫(yī)療效率 白鴿學(xué)吧 11 3. 醫(yī)院信息中心系統(tǒng)架構(gòu)： 白鴿學(xué)吧 12 方案描述 全自動存儲分層（ FAST VP/FAST Cache） 醫(yī)院信息系統(tǒng)中，不同的 分類數(shù)據(jù) 對存儲系統(tǒng)的要求也不同 。 根據(jù)不同應(yīng)用數(shù)據(jù)的重要程度及性能要求，將不同應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分別存儲在不同類型的存儲介質(zhì)上，有助于提升系統(tǒng)整體性能，降低 TCO。 企業(yè)級固態(tài)閃存盤 （ SSD） 給客戶 帶來巨大的價值 ? 更快的性能： 30 倍的 IOPS，不到 1 毫秒的響應(yīng)時間； ? 更高的能效：每 TB的能源需求減少 38%，每 IO 的能源需求減少 98% ? 更好的可靠性： 固態(tài)閃存盤 沒有移動機(jī)械部件 ,RAID 重建速度更快。 ? 核心業(yè)務(wù) 系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫： 要求存儲能夠在最短時間內(nèi)完成盡可能多的數(shù)據(jù)庫查詢 操作 ，對數(shù)據(jù)訪問性能要求最高 ； – 需要 將 HIS、 EMR、 LIS、 CIS、 RIS 等系統(tǒng) 的 數(shù)據(jù)庫 存儲 在企業(yè)級固態(tài)閃存盤(SSD)上，以最大限度 提高數(shù)據(jù)庫的 訪問速度 ； ? PACS 系統(tǒng) 主要為順序讀寫，對磁盤的 吞吐性能要求較高 ； – 需要 將 并發(fā) 訪問 量 不高，但數(shù)量及容量巨大的 PACS 系統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像文件 ， 根據(jù)數(shù)據(jù)的讀寫頻率差異，動態(tài)自適應(yīng)地 在 SAS 磁盤和 NL_SAS 磁盤上 存儲 ； ? 門戶網(wǎng)站、辦公、電子郵件等應(yīng)用系統(tǒng)對性能的要求相對較低 – 需要 將性能要求 一般 的數(shù)據(jù)庫 及網(wǎng)站辦公文件 存儲 在 SAS 磁盤上 和 NL_SAS 磁盤上 。 EMC VNX 的 FAST 全自動存儲分層 架構(gòu)， 根據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)的不同重要程度及性能要求，將其 分別存儲在 以企業(yè)固態(tài)閃存盤（ SSD） +SAS 磁盤 +NL_SAS 磁盤組成的存儲資源池中 ，有助于提升系統(tǒng)整體 效率 ，降低 總體成本。 在 EMC 的 全自動 存儲 分層 方案 中， 還 為客戶提供更為先進(jìn)的 FAST Cache 技術(shù)。 該技術(shù)利用 企業(yè)閃存驅(qū)動器，將頻繁訪問的 HIS、 LIS、 CIS、 RIS系統(tǒng)中 數(shù)據(jù) ，自動地 從 磁盤中 緩白鴿學(xué)吧 13 存至由閃存驅(qū)動器構(gòu)成的 FAST Cache 中，為數(shù)據(jù)庫應(yīng)用提供最短訪問時間和最快 I/O 速率 ，進(jìn)一步應(yīng)對突發(fā)的業(yè)務(wù)峰值 （例如醫(yī)院每天早晨 8:0010:00 的業(yè)務(wù)高峰期） 帶來的系統(tǒng)性能壓力 。 本方案推薦的產(chǎn)品包括： ? EMC VNX 統(tǒng)一存儲 ? EMC VNX FAST Suite PACS系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲 歸檔 方案 PACS系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理架構(gòu)分析 PACS 系統(tǒng)是醫(yī)院信息系統(tǒng)重要的組成部分，與其他醫(yī)院信息系統(tǒng)相比， PACS 系統(tǒng) 具有以下特點(diǎn)： ? PACS 系統(tǒng)以靜態(tài)醫(yī)學(xué)影像和動態(tài)醫(yī)學(xué)影像為主，并發(fā)訪問小， 數(shù)據(jù)吞吐能力需求 高 ? PACS 系統(tǒng)影像數(shù)據(jù)增長快，要求存儲系統(tǒng)能夠提供海量存儲能力 ? PACS 系統(tǒng)影像數(shù)據(jù)需要長期保存 ，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時影像在線檢索 ? PACS 系統(tǒng)影像數(shù)量巨大，需要存儲系統(tǒng)提供強(qiáng)大的文件系統(tǒng)，提供快速 文件 檢索 伴隨醫(yī)院規(guī)模的 不斷 擴(kuò)大， PACS 系統(tǒng)的影像數(shù)據(jù) 增長會越來越快。 影像 數(shù)據(jù)的 訪問 特點(diǎn)是：訪問 頻率在生成后最初一兩個月最高（主要用于治療），在最初的一到兩年內(nèi)有所降低（主要用于分析和研究），之后會很低，但必須能夠被訪問到（用于查詢） 。 面對高達(dá)幾十 TB 的醫(yī)學(xué)影像資料，如果采用常規(guī)的數(shù)據(jù)存儲和備份模式， 將無法 在提供快速的數(shù) 據(jù)檢索能力的同時， 對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的保護(hù)并。 因此， 需要將歷史數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)歸檔解決方案進(jìn)行剝離，再對在線數(shù)據(jù)采用 數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)進(jìn)行 保護(hù)。 針對 PACS 系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)，我們認(rèn)為 PACS 系統(tǒng)存儲體系架構(gòu)應(yīng)具備以下特點(diǎn)： ? 采用 在線 +歸檔 的分級存儲 體系架構(gòu) ， 管理日益龐大的海量影像文件 ? 近期產(chǎn)生的動態(tài)數(shù)據(jù)采用在線 形式 存儲，歷史靜態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔 ? 采用 數(shù)據(jù) 復(fù)制技術(shù)，對 數(shù)據(jù)庫和 在線影像數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù) PACS系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲 歸檔 方案 針對醫(yī)院 PACS 系統(tǒng)中 海量 醫(yī)學(xué)影像 管理 、連續(xù)性要求高和性能要求 一般等 特點(diǎn)，結(jié)合不同 PACS 軟件供應(yīng) 商的體系架構(gòu)，可分別采用 SAN 或者 SAN+NAS 的方式提供服務(wù)： 白鴿學(xué)吧 14 ? 針對醫(yī)院 PACS 系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，采用 EMC VNX 統(tǒng)一存儲系統(tǒng)管理 PACS 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和在線 的 PACS 影像文件，提供高速的數(shù)據(jù)訪問能力，提供有效的數(shù)據(jù)共享能力。 ? 對在線存儲的影像文件，利用 FAST 管理軟件，根據(jù)數(shù)據(jù)的讀寫頻率差異，動態(tài)自適應(yīng)地 在 SAS 磁盤和 NL_SAS 磁盤上實(shí)現(xiàn)分層存儲； ? 利用 PACS 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)歸檔功能， 將歷史數(shù)據(jù)從在線存儲中遷移到 EMC Isilon 歸檔存儲 系統(tǒng) 中， 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的長期、可靠的存儲， 并 確保歷史數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r被 業(yè)務(wù)系統(tǒng)訪問。 PACS系統(tǒng) 數(shù)據(jù) 存儲架構(gòu) 圖： PACS系統(tǒng)數(shù)據(jù)歸檔方案優(yōu)勢 EMC Isilon 作為信息生命周期或分層存儲戰(zhàn)略的一部分，大大降低統(tǒng)一存儲基礎(chǔ)架構(gòu)的總體擁有 成本，具備如下特點(diǎn)和優(yōu)勢： ? 管理方便：單一文件系統(tǒng)，無縫擴(kuò)展到 15PB，對 PACS 應(yīng)用透明 ? 擴(kuò)展方便： 60 秒完成擴(kuò)展，無停機(jī)時間 ? 性能保證：傳統(tǒng) Windows 文件系統(tǒng)隨數(shù)據(jù)量增加，性能下降，使得 PACS 系統(tǒng)越來越白鴿學(xué)吧 15 慢， Isilon 能保證性能隨容量增加而增強(qiáng) ? 數(shù)據(jù)管理成本最優(yōu)：自動的數(shù)據(jù)分層遷移管理 ? 合作廣泛：與國內(nèi)外主流 PACS 廠商都有集成測試及項(xiàng)目合作（東軟、上海岱嘉、 華海、 銳科、 GE、西門子 、飛利浦 等） 本方案推薦的產(chǎn)品包括： ? EMC Isilon 數(shù)字化醫(yī)院 虛擬化架構(gòu) 隨著醫(yī)院信息化的深入發(fā)展，醫(yī)院內(nèi)業(yè)務(wù)科室不斷提出新的需求，醫(yī)院的規(guī)模不斷擴(kuò)大，這都帶來了醫(yī)院的信息系統(tǒng)在規(guī)模和復(fù)雜程度上的不斷提升。這些醫(yī)院業(yè)務(wù)系統(tǒng)絕大多數(shù)是運(yùn)行在基于 x86 架構(gòu) PC 服務(wù)器上，采用 Windows 或 Linux 操作系統(tǒng)，按照傳統(tǒng)的應(yīng)用部署 方式，一個應(yīng)用部署在一臺物理服務(wù)器，一般的三甲醫(yī)院普遍擁有幾十臺服務(wù)器，這些服務(wù)器中除了有 HIS\PACS\LIS\EMR 等核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)外，還分布有 RIS、醫(yī)保、銀聯(lián)前置機(jī)、合理用藥、知識庫、排隊(duì)叫號、病人查詢系統(tǒng)、 OA、殺毒系統(tǒng)、手術(shù)麻醉、文件服務(wù)器、 WEB、 Email 等非關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)。 服務(wù)器虛擬化需求分析 目前，醫(yī)院對于非關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)的管理仍以分散為主，服務(wù)器故障節(jié)點(diǎn)比較多，一旦發(fā)生故障，宕機(jī)時間長， IT人員維護(hù)工作量大。而通常醫(yī)院的信息中心人員數(shù)量有限，且需要擔(dān)負(fù)整個醫(yī)院所有 IT系統(tǒng) 和設(shè)備的維護(hù)和管理，工作強(qiáng)度和壓力非常大。主要問題體現(xiàn)在： ? 成本高 ? 硬件成本較高。 ? 運(yùn)營和維護(hù)成本高，包括數(shù)據(jù)中心空間、機(jī)柜、網(wǎng)線，耗電量，冷氣空調(diào)和人力成本等。 ? 可用性低 白鴿學(xué)吧 16 ? 可用性低， 因?yàn)槊總€服務(wù)器都是單機(jī)， 如果都配置為雙機(jī)模式成本更高。 ? 系統(tǒng)維護(hù)和升級或者擴(kuò)容時候需要停機(jī)進(jìn)行，造成應(yīng)用中斷。 ? 缺乏可管理性 ? 數(shù)量太多難以管理，新服務(wù)器和應(yīng)用的部署時間長，大大降低服務(wù)器重建和應(yīng)用加載時間。 ? 硬件維護(hù)需要數(shù)天 /周的變更管理準(zhǔn)備和數(shù)小時的維護(hù)窗口。 ? 兼容性差 ? 應(yīng)用遷移到新的硬件平臺，需要與舊系統(tǒng)兼容的操 作環(huán)境（如操作系統(tǒng)）。 如何使醫(yī)院快速的部署新的臨床信息系統(tǒng)，如何更加簡單、高效的利用人力物力資源，如何進(jìn)一步提高業(yè)務(wù)系統(tǒng)的安全性， 成了醫(yī)院當(dāng)前迫切需要解決的問題！ 為了更好的解決上述物理服務(wù)器與醫(yī)院各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)之間的一一對應(yīng)方式所造成的弊端，可以采用服務(wù)器虛擬化架構(gòu)解決方案。 EMC 旗下的全球虛擬化產(chǎn)品領(lǐng)先廠商 VMware公司能夠?yàn)橛脩籼峁┩晟频姆?wù)器虛擬架構(gòu)解決方案，該方案可以實(shí)現(xiàn)： ? 服務(wù)器整合和基礎(chǔ)架構(gòu)的優(yōu)化 ； ? 消減物理服務(wù)器架構(gòu)的成本 ； ? 增強(qiáng)數(shù)據(jù)中心擴(kuò)展性 ； ? 改善操作的易用性和靈活性 ； ? 增加應(yīng)用系統(tǒng)的可用性并改善業(yè)務(wù)連續(xù)性 ； EMC 針對服務(wù)器虛擬化的統(tǒng)一存儲解決方案 本方案中，我們建議醫(yī)院的 服務(wù)器 虛擬化平臺信息基礎(chǔ)架構(gòu)采用 SAN+NAS 集中存儲方式，具體方案如下圖所示： 白鴿學(xué)吧 17 ? 將每個虛擬機(jī)的操作系統(tǒng)創(chuàng)建在共享的 SAN 集中存儲陣列上，通過 VMware VMFS 文件系統(tǒng)允許多個 ESX Server 同時訪問同一存儲，并支持 VMware VMotion? 技術(shù)、 VMware DRS 和 VMware HA 等高級功能，以實(shí)現(xiàn)虛擬化環(huán)境的高可用和動態(tài)資源調(diào)配。