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1、医院信息基础架构建设方案美国 EMC 公司武汉分公司目 录1. 当前医院业务系统现状 .- 1 -1.1 整体成本高企 .- 1 -1.2 系统可用性低 .- 1 -1.3 扩展缺乏弹性 .- 2 -1.4 平台兼容性差 .- 2 -1.5 缺乏数据备份 .- 2 -2. 信息基础架构建设目标 .- 3 -2.1 服务器整合 .- 3 -2.2 存储整合 .- 3 -2.2 统一数据备份 .- 3 -3. 医院信息基础架构建设方案 .- 4 -3.1 方案概述 .- 4 -3.2 虚拟化计算平台设计 .- 5 -3.3 存储交换机设计 .- 6 -3.4 核心存储设计 .- 6 -3.5 备份
2、方案设计 .- 8 -EMC 医院信息基础架构建设方案本文档仅限 给予美国 EMC 公司和被呈送方内部使用，未经许可，请勿扩散到第三方。- 1 - 医院信息基础架构建设方案1. 当前医院业务系统现状医院目前的业务系统是按照传统的应用部署方式，各个业务系统分别部署在单独的 PC 服务器上，架构简单；但是随着业务系统逐渐增多，服务器数量增加，数据中心会面临如下问题：1.1 整体成本高企(1) 硬件成本较高目前除了 HIS 采用双机保护的冗余设计，其余主要的业务系统都没有采用冗余性设计，都是单机运行；考虑医院业务系统安全性，应用系统需要配置两台服务器做双机热备以提高可靠性；同时，双机保护也需要共享存
3、储，随着后期 EMR、LIS 、PACS 等系统的增加会带来更多的采购成本。(2) 运营和维护成本高随着应用系统以及服务器、存储资源的增加，会带来包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本的增加等。1.2 系统可用性低因为每台服务器上存储的数据都是独立运行，是一个个存储孤岛，会面临以下四个问题：(1) 当服务器出现故障时，该服务器的数据无法访问，且有丢失数据的风险；(2) 每个应用系统使用的存储资源是固定的，会存在分配不均衡，存储资源浪费的问题；(3) IT 管理人员需要维护的存储资源设备很多，工作量大；EMC 医院信息基础架构建设方案本文档仅限 给予美国 EMC 公司和被呈送方
4、内部使用，未经许可，请勿扩散到第三方。- 2 - (4) 当系统维护和升级或者扩容时候需要停机进行，会造成医院业务中断。1.3 扩展缺乏弹性随着新业务（LIS、EMR、PACS 等）的开展，服务器数据会急剧增多，而新购服务器面临着规划、采购到设备到货、操作系统安装、应用部署等大量工作，大大增加了业务上线的复杂性。此外，硬件维护也需要数天/周的变更管理准备和数小时的维护窗口。1.4 平台兼容性差随着硬件的不断升级以及操作系统、数据库的日新月异，基于早期硬件平台和操作系统开发的应用程序在新的硬件平台、操作系统平台、新数据库上会出现不可预知的问题。1.5 缺乏数据备份 医院目前只对关键的 HIS 应
5、用通过手工或脚本进行备份，整个信息基础架构没有完善的数据备份保护措施，更没有预防数据中心灾难性事故的远程备份保护方案。如发生不可预测的硬件、软件故障以及灾难性事故，会对医院造成难以估量的经济损失和恶劣的社会影响。EMC 医院信息基础架构建设方案本文档仅限 给予美国 EMC 公司和被呈送方内部使用，未经许可，请勿扩散到第三方。- 3 - 2. 信息基础架构建设目标2.1 服务器整合通过服务器虚拟化技术，将医院目前的业务系统整合到数台高性能虚拟服务器中，通过虚拟化技术的高可用保护功能，实现多台机器的互相备份、动态资源调度，能够灵活的进行管理，提高整体应用平台的弹性。2.2 存储整合将原有分散独立的
6、各个服务器上的数据集中存放到专业的、可靠的存储系统中，实现存储资源的集中管理、分配，提高存储利用率；应用服务器通过高性能 FC 光纤接口实现对存储的高效访问，通过集中存储的方式提高数据的安全性和可管理性；同时可以考虑利用存储的高可用技术提高医院业务系统数据存储、访问的可靠性，保障医院业务系统的稳定运行。2.2 统一数据备份通过配置业内最领先的备份一体化设备，制定全面备份策略，实现医院HIS、LIS 、EMR 等业务系统和关键数据库系统的快速定时备份和恢复，提高数据安全性。EMC 医院信息基础架构建设方案本文档仅限 给予美国 EMC 公司和被呈送方内部使用，未经许可，请勿扩散到第三方。- 4 -
7、 3. 医院信息基础架构建设方案3.1 方案概述对于 HIS、LIS、EMR、PACS 以及 OA、决策管理等应用系统的建设，采用云计算架构方式，搭建一个动态的、可伸缩的计算资源池，既能够满足目前就诊人数对信息中心 IT 资源的要求，又能够快速无缝的扩展整个 IT 架构；新业务的部署可直接在计算资源池中进行调配，节省大量的上线时间，而且可以随时分配资源搭建测试环境来测试新业务系统的开发。整个信息基础建设方案可以实现如下几点： 35%-75% TCO （总体拥有成本）节省EMC 医院信息基础架构建设方案本文档仅限 给予美国 EMC 公司和被呈送方内部使用，未经许可，请勿扩散到第三方。- 5 -
8、通过将整合多个物理服务器到一个物理服务器降低 40软件硬件成本； 整合比：生产环境 10-15 : 1 ，开发测试环境 15-20 : 1； 每个服务器的平均利用率从 5-15%提高到 60%-80%； 存储的利用率也能够提高 50%以上； 降低 70-80%运营成本， 包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本。 提高运营效率 部署时间从小时级到分钟级， 服务器重建和应用加载时间从 20-40 hrs =15-30 min， 每年节省 10,000 人/小时（以 300 台服务器计算） ； 以前硬件维护需要之前的数天/周的变更管理准备和 1 - 3 小时维护窗口，现在可以进行零
9、宕机硬件维护和升级。 提高服务水平 帮助您的企业建立业务和 IT 资源之间的关系，使 IT 和业务优先级对应； 将所有的计算、存储系统作为大的资源统一进行管理，并按需自动进行动态资源调配； 无中断的按需扩容 旧硬件和操作系统的投资保护； 不再担心旧系统的兼容性，维护和升级等一系列问题。3.2 虚拟化计算平台设计通过虚拟化计算平台能够充分满足医院各个业务系统的性能及可靠性要求，并且能够充分实现计算资源的充分利用。(1) 性能方面：我们以负载压力最大同时也是最为关键的医院 HIS 系统计算：假设医院每天门诊病人 5000 人次，住院病人 2000 人次；以每个人分别进行了挂号、诊断、检测、划价、收
10、费、治疗等过程，需要处理 4.2 万笔业务/天；EMC 医院信息基础架构建设方案本文档仅限 给予美国 EMC 公司和被呈送方内部使用，未经许可，请勿扩散到第三方。- 6 - 同时考虑 HIS 系统与其他业务系统（LIS、EMR、PACS、OA 等）的相互访问，同样按照 4.2 万笔业务/天计算，HIS 系统每天需要处理的业务笔数达到 8.4 万笔/天；假设 80%的业务是在业务高峰期的 9 点11 点两个小时完成，每分钟 HIS系统需要处理 84000/120=700 笔/分钟；同时考虑主机的负载能力在 50%以下时，业务响应时间比较快，所以 HIS系统的处理能力需要达到 1400 笔业务/分
11、钟；以每笔交易在数据库中处理的事务（transaction）为 20 计算（属于比较复杂的交易类型） ，可以得出我们 HIS 系统对于服务器计算能力的要求为：1400 笔/分钟20=28000 TpmC目前主流厂商的两路 PC 服务器的处理能力非常强大，已经达到了百万级的TpmC 的性能，超过绝大多数的中高端小型机的处理能力；所以对于医院 HIS系统所需要的 28000TpmC 的性能要求，一个配置两路 6 核至强处理器的机架式服务器的性能将远远超过需求。(2) 可靠性方面：通过虚拟软件的 HA、FT 等高可用特性能够实现多台物理服务器的相互备份，任何一台服务器发生故障，该服务器上的虚拟机将会平滑迁移到其他物理服务器，保障业务系统的连续性。(3) 资源整合方面：通过在这些机架式服务器上部署虚拟化平台，装载HIS、LIS 、EMR、OA 等不同业务系统，可以实现计算资源的充分利用，同时也将避免独立部署各个 LIS、EMR、PACS 等业务系统带来的资源浪费；而且利用虚拟化平台的动态资源调度功能（DRS）实现计算、存储资源的动态调配，保障关键业务系统始终享有最优资源，业务响应及时。虚拟化平台的高性能、高可靠性及资源整合等特性将极大的
