９云技术助力多院区一体化信息平台v7.6guo-new

1上海交通大学医学院附属仁济医院信息中心主任郭旭升2017上海交通大学医学院附属仁济医院云技术助力多院区一体化信息平台汇报人：郭旭升2017年4月

01020304医院简介IT面临的困扰多院区一体化信息平台多院区一体化基础云平台目录CONTNETS01医院简介历史概况创建于1844年（道光二十四年）上海开埠后第一所西医医院英国人WilliamLockhart开办1952年成为上海第二医学院附属医院现为上海交通大学医学院附属医院Dr.WilliamLockhart(1811–1896)医院现状东、西、北三个院区、上海市肿瘤研究所、仁济南院核定床位1400张（实际开放1800张）+600张（南院）52个临床业务科室职工3500余人，医生950余人，护士1500余人高级职称360余人博导83人，硕导162人东院西院北院南院肿瘤所学科分布国家临床重点专科12个消化内科、消化内科重点实验室、心内科、肾脏科、风湿免疫科、变态反应科神经外科、普外科、泌尿科、产科、器官移植科医学影像科癌基因及相关基因国家重点实验室（肿瘤所）卫生部内科消化重点实验室上海市重点实验室：上海市辅助生殖与优生重点实验室、上海市妇科肿瘤重点实验室上海市市级研究所：消化疾病、风湿病、男科学、颅脑创伤主要业务指标来源：申康数据全市第二全市第一全市第一主要业务指标来源：申康数据全市最低全市第二低排名医院4瑞金医院6中山医院8华山医院…18仁济医院2015年度中国最佳医院排行榜妇产科、普通外科、肾脏科、神经外科、核医学获中国医院最佳专科声誉排行榜提名来源：2016年11月13日复旦大学医院管理研究所发布2015年度中国医院最佳专科声誉排行榜风湿科1北京协和医院2仁济医院9长征医院麻醉科1四川大学华西医院4瑞金医院5中山医院9长海医院10仁济医院消化科1第四军医大学西京医院2仁济医院5长海医院泌尿外科1北京大学第一医院2长海医院7仁济医院医院总体定位

建成亚洲一流的医疗中心城市

综合性学科均衡发展研究型临床研究技术引领国际化多元文化交融仁濟醫院上海交通大学2020年跻身世界一流大学

国家级区域医疗中心建设在上海发展现代医疗服务业中有所作为学科人才内涵建设学科齐全综合实力强大国内一流医学中心资源配置合理学科特色鲜明具有一定国际知名度和影响力02IT面临的困扰历史概况多院区割裂信息系统服务器和数据库加剧膨胀信息系统碎片化数据一致性和完整性服务器、机房以及信息接口开发等成本攀升IT面临的困扰：多院区割裂信息系统东西南北四个院区，三套HIS电子病历患者在多个院区就诊时，诊疗资料分开建立，不能同步共享东西院两套信息系统，版本一致性差，运维成本，服务器成本患者就医体验不佳IT面临的困扰：服务器和数据库加剧膨胀

东西北三个院区共有110台PC服务器

各类信息系统共计96各数据库

如果全部实现高可用（HA），服务器数量至少要膨胀到1.5倍除了主力服务器，其他边缘服务器难以得到高质量均衡运维

随着信息化持续推进，这个趋势仍然在继续图：仁济医院三院互联市区走向图IT面临的困扰：信息碎片化系统被院区、服务器、数据库分割成碎片分散的应用系统难以形成理想状态下的合力，雪崩时每一片雪花都觉得自己是无辜的。应用厂商不会为医院的信息化整体架构、数据流的最优化出发，而是以自己系统和公司的利益最大化思考局部亮点代替不了整体质量IT面临的困扰：数据一致性和完整性

全院共有110台服务器，96个数据库。数据一致性、运转效率、成本效率不佳。

例如：陆劲松主任诊疗时患者病历张冠李戴。月初做报表时一线应用时常运行缓慢或卡顿。患者多次住院时身份ID不整合，既往病历调阅困难，处方查询速度慢。国内医院信息系统孤岛现象严重，缺乏标准和互联互通系统缺乏顶层设计与规范整合例如，开一条抗菌药物医嘱，需要在1秒钟内，获取药品信息、医生信息、患者体征信息、检验报告、PACS报告、手术出血量、手术切口、药品配伍禁忌以及既往抗菌药物医嘱等信息，要涉及HIS系统、电子病历、医嘱系统、LIS系统、手术麻醉系统、合理用药系统、PACS系统等7个系统。EMRLISHISPACS医生下达抗菌药物医嘱互联网用户路由数据库1数据库2数据库3数据库4数据库5数据库6事务规模小，相互关系弱，数据一致性要求相对低，追求高可用性IT面临的困扰：服务器、机房及信息接口等成本攀升服务器购买运维成本机房反复扩建升级系统接口开发成本是一个容易忽视但累积金额可观的隐形成本03多院区一体化信息平台多院区一体化信息平台架构的规划思路仁济IT规划“逆潮流”而动

X86大机平台分散式松耦合单体数据库紧耦合多院区一体化信息平台架构的规划思路医护体验是硬道理

IT架构要服务于医疗活动速度、准确、可靠是目标多院区一体化信息平台架构的规划思路对多院区一体化模式考量：分散建设OR大集中建设？对服务器的性能考量：传统表访问、单体数据库、ESB?对服务器模式稳定性考量：水平扩展OR垂直扩展？多院区一体化信息模式分散建设模式大集中建设模式？IT架构的逆行者对大集中模式的理解首先保障核心医疗数据的一致性、准确性和高效率；再逐步实现集成平台数据总线上的异步互操作，向同步互操作迈进；最终实现全院诊疗数据象齿轮咬合一样的实时精确协同。核心生产系统共享单体数据库，利用最可靠的数据库事务等机制三院区互联设备连接示意图三院互联设备连接示意图对服务器的性能考量数据集成平台愿景很好，效果平平。数据集成平台很难实现完全的互操作，最终异化为数据仓库，产出一堆漂亮的报表而已。既要务实，又要前瞻：ESB+共享单体数据库单体数据库＝HIS

+

EMR

+

LIS

+移动医疗系统耦合模式：传统表访问、单体数据库、ESB?对服务器的性能考量现状：仁济医院本部有东西北三个院区，年门急诊量超过420万人次，院内软件使用者约3500人；业务量较大；核心生产系统采用单体数据库。要求：支撑该单体数据库的服务器要求性能超强；垂直扩展性要有充分余量。对服务器的性能考量：x86服务器的局限性x86服务器单机整体故障率高，平均每年故障率2%。x86的数据处理能力弱，业界CPU利用率为10%左右主要瓶颈在于I/O短板，不适合做为核心的数据处理平台。x86服务器虚拟化从本质上无法提高单机的CPU和I/O处理能力。x86服务器生命周期短，每隔一年半左右更新换代，硬件厂家和虚拟化厂家产品发布不同步，经常导致兼容性问。题。systemDatabaseMiddlewareApplicationsNetworkLinuxW.serverSecurityReports

&AnalysisSQLserverORACLEWorkflowApplicationServerEnterpriseIntegrationWebCustomPackagedCompositeAppsCPU性能＋I/O性能＋稳定性＋可用性＋安全性来源：IDC统计服务器模式：x86虚拟云的局限性物理server1物理server2物理servern虚拟服务器1虚拟服务器3虚拟服务器2对服务器模式稳定性的考量现状：多院区共享一套系统，而且多系统共享单体数据库要求：支撑该数据库的服务器要具备高度稳定性和可靠性服务器出了问题，将影响三个院区多个系统的业务，其后果是不可承受的。对服务器模式稳定性的考量HISLIS…..107台水平扩展，成本低，但数据分散，每个节点服务器的稳定性和可靠性都不高。HIS大型机（扩展能力:141颗CPU＋10TB内存）X86LISEMRPACS。。。水平扩展(大规模整合、动态创建虚机)垂直扩展—应用架构不变水平扩展＋垂直扩展，成本持平，架构更灵活，整个平台更可靠，有利业于务连续性和多院区一体化和大数据整合。垂直扩展—应用架构不变垂直扩展—应用架构不变垂直扩展—应用架构不变服务器模式选择水平扩展OR垂直扩展？对仁济医院信息化发展的基本判断软件使用者数量已趋于饱和，不会象互联网企业那样“爆发式”增长。因此通过服务器性能垂直扩展（Scaleup）完全可以满足医院的需求24cpu互联网用户爆发式增长数据库1数据库2数据库3数据库4数据库5数据库6水平扩展互联网应用医院应用医院员工相对恒定患者发展相对稳定24cpu垂直扩展多院区一体化信息平台架构多院区一体化信息平台应用服务ESB单体数据库（HIS、电子病历、移动医疗、移动医疗）多院区一体化基础云平台东、西、北三院区互联基础数据服务物理04多院区一体化基础云平台选择大型机架构的几点考虑高性能强大的IO数据处理能力（系统I/O带宽高达832GB／sec）最佳资源共享平台（多重虚拟化和虚拟化技术的鼻祖）水平扩展能力（数据库整合）＋垂直扩展能力（弹性架构）最高支持8000台虚拟机高安全最安全的服务器平台（获取国际安全认证最高级别EAL5+）高稳定稳定可靠不宕机(内部全冗余设计，金融行业首选和久经市场验证)国内仁济是国内医院首例，三个院区共享一套数据库。美国约翰霍普金斯医院EPIC电子病历基于传统大机

云大机平台完成集成调试统一管理平台和LIS系统已经“迁到”大机平台世界上最安全的服务器，硬件平均无故障时间40年“云计算”落地仁济，大心脏托起一体化新数据中心落成并完成新旧系统切割数据中心符合国际TIER3标准和国家A级标准。整体工程通过第三方技术验收。机房布线参考德国IT机房，以工匠精神铸就布线工程精品。大型机的多层虚拟化技术“裸机”上的LinuxLinux虚拟机Linux虚拟机Linux虚拟机“裸机”上的LinuxLPAR层级的虚拟化处理器、内存、I/O等硬件资源z/VM和KVMforzSystemsLPAR层固件层LPARs层在固件层，实现LPAR层级的虚拟化在LPAR层级，可实现对底层资源的跨分区动态共享。LPAR-1LPAR-nLPAR-i第一层第二层对LPAR上运行的虚拟机进行虚拟化。一是使用大型机原生的z/VM虚拟化软件，二是选择新的KVMforzSystems技术。在z/VM上再运行一个z/VMGuest虚拟机，可以创建任意深度的嵌套的虚拟化层级零宕机的全冗余架构设计—最高级别的RAS特性体系架构上做到了硬件部件全冗余设计，避免单点故障。备用CPU、内存冗余校验技术等关键部件冗余设计确保不宕机。CPU、内存、电源线、内置电池、光纤通道卡、网卡等所有部件设计都支持N＋1冗余。硬件部件做到了智能检测报警和自动隔离，支持在线不停机更换。核内指令双路校验，排除处理器故障高度的可用性，接近于连续可用，硬件平均无故障时间（MTBF）>40年仁济医院混合云演进路线图大机私有云平台核心区过渡区HISEMR移动LISOA区块链应用X86私有云HRPPACSB超大数据互联网+应用……X86私有云影像扩容互联网+应用公有云公网区块链应用其他医疗机构仁济宁波分院区块链－跨行政区域病历数据共享十三五IT架构的规划东、西、北三个院区买断裸光纤构建冗余环网，实现院区网络一体化引进大型机服务器云平台支撑四系统单体数据库构建多院区一体化基础云平台：HIS、电子病历＋数据集成平台三个院区共享一套HIS、电子病历、LIS、移动医疗改进医护和患者使用体验外围系统严格按照ESB总线实现信息互操作性交互医院基础云平台升级与云架构建设大型机8FC8FC4FC4FC闪存FlashSystem900存储DS88844FC4FC交换机SAN48BSVC存储网关

交换机SAN48BSVC存储网关

4FC4FC4FC4FC硬件平台升级数据集中运维资源完全共享虚机动态分配升级＋整合＋共享服务器众多、资源竖井、运维复杂架构集中、资源共享、运维简化虚拟机虚拟机虚拟机虚拟机虚拟机虚拟机虚拟机虚拟机虚拟机虚拟机虚拟机虚拟机虚拟机虚拟机虚拟机虚拟机服务器云化资源池存储云化资源池服务器云存储云新业务系统快速部署上线、服务器和存储资源云化共享、资源按需动态调配、架构可横可纵灵活多变、私有云平台稳定可靠、数据最高安全保障。医院私有云平台建设本地磁盘级别双活高可用建设大型机SVCVirtualDisksAppAppAppFlashSystem900DS8884IO写Mirror1Mirror2大型机主机系统带宽高达832GB/sec，最高可配141颗处理器和10TB内存，单台可支持8000个虚机。全闪存阵列全面提升磁盘I