三六三医院犀浦院区

三六三医院犀浦院区数据中心建设需求2019年3月

目录TOC\o"1-4"\h\z\u1 项目概况 32 设计原则 33 数据中心整体设计方案 53.1 需求分析 53.2 数据中心结构 73.3 方案特点 93.4 技术内容与要求 93.4.1 服务器设备 93.4.2 虚拟化软件 103.4.3 存储设备 103.4.4 数据备份与恢复 103.4.5 应用容灾 11

项目概况三六三医院为国家公立三级甲等综合医院，始建于1972年，现院区位于武侯区，新院区位于郫都区犀浦镇，新院区将于2019年建成，届时两个院区将同时运行。随着新院区工程建设完成，两个院区面向患者的服务能力将进一步提升，承载医院医疗业务的HIS、LIS、PACS、EMR等系统数据的处理能力、数据存储能力、数据高可靠性将需要进一步提高，任何业务系统短暂的中断，都将影响医院医疗业务的正常开展。本次方案通过设计一套高性能、高可靠、兼容能力强的“双活”数据中心，为医院提供一个RTO、RPO为0的数据中心解决方案，保障医院业务系统的数据高可用，助力医疗业务持续、稳定、高效运营，更好的服务广大患者，承担医院社会责任。设计原则以《三级综合医院评审实施细则》、《全国医院信息化建设标准与规范》为依据，根据《中华人民共和国网络安全法》、《信息系统安全等级保护管理办法》、等有关法律与条规规定，要求医院关键业务系统及数据具备容灾能力，应用与数据能够在本地容灾并恢复。结合医院实际情况进行本次“双活”数据中心及备份方案详细设计，具体设计思路指导原则如下：1、方案实用并具备高性能不仅要求能够满足目前医院使用的要求，而且还应适应未来至少3-5年的信息化发展需要。随着业务的增加和计算机技术的发展，接入信息化环境的用户将越来越多，业务系统复杂度越来越高，以及图形图像和多媒体的应用越来越广泛，对数据中心性能提出了更多要求，结合目前医院信息化的数据并发处理要求，提供一套高性能的数据中心存储，具备一定的先进性。2、可扩展与兼容性随着IT信息技术的发展，云平台、大数据应用、互联网+医院等各类新兴应用大量出现，在带来医疗业务助力的同时，对数据中心也提出了更高的要求，能够兼容不同类型的操作系统、文件系统、不同品牌的存储系统，不同结构类型的数据。根据医院未来发展趋势，提供一个具备强大兼容能力、横向可扩展的数据中心，使的数据中心具备一定的前瞻性；3、稳定可靠可靠性是数据中心需要考虑的一个主要原则。作为信息系统应用的依赖和基础，要求系统必须具备连续安全可靠地运行的能力，所以在系统结构设计中选用高可靠性产品，合理的设计架构，尽可能利用成熟技术，关键部分要制定可靠的备份或冗余策略，对于重要的节点采用先进可靠的容错技术，以保证数据中心具有故障自愈的能力，最大限度地支持各业务系统的正常运行。4、易于管理随着数据中心规模的扩大和系统复杂程度的增加，管理和故障排除变得越来越困难。采用先进的管理工具，通过图形界面对设备进行集中化统一管理，实行集中监测、分权管理，统一分配资源，进行故障统计分析和故障自动报警，大大简化信息系统管理难度。5、行业特点行业业务特征决定了信息系统的需求，也决定了设备的技术选型要求，因此必须以用户的实际需求出发，合理的选择使用信息技术和产品。

数据中心整体设计要求需求分析（1）医院HIS、LIS、PACS、EMR等关键业务系统，其生成的存储数据为结构化数据，在确保存储协议兼容性的前提下，采用符合该类数据类型的高性能存储架构。（2）医院PACS系统的图像文件、各类文献扫描文件、文本类文件，生成的存储数据达到医院总体数据的80%，为非结构化数据，在确保存储协议兼容性的条件下，采用符合该类数据类型的高性能存储架构。（3）在数据中心服务器、存储传输网络、存储端到端的存储架构上，不能因为任何一个节点在传输速率上存在性能瓶颈，影响整体endtoend的传输性能。（4）医院OA、ERP等边缘业务系统，数量众多，单独部署硬件服务器存在硬件采购成本高，管理运营难度、电力资源成本、机房空间占用都随着服务器数量的增加而增加。要求此次建设的数据中心能够对以上边缘业务系统提供一套虚拟化的数据中心平台进行承载。（5）医院承担着全院日常运营的所有数据，一旦出现任何灾难事故，数据中心被破坏，都将导致数据不可用、不可恢复，影响上百万患者的个人医疗数据，造成重大的不良社会影响。《全国医院信息化建设标准与规范》要求医院具备应用级容灾及恢复能力。从政策上、医院实际业务需求上，需要对所有业务系统、存储架构进行容灾设计。（6）医院HIS业务系统是全院所有业务系统的核心，任何其它业务系统的数据交互与处理都涉及HIS系统，因此要能够保障HIS系统的数据能够实时进行回滚，避免因为运维误删、遭受安全攻击等事件，造成HIS系统的不可用。（7）医院所有结构化业务系统数据占到医院的20%，年增长量不多，但这20%的数据却影响着医院的80%业务开展，容灾能够解决医疗信息系统的高可用，但是对于运维人员误删、业务系统遭遇安全攻击、勒索攻击等却无能为力，因此需要对结构化数据进行备份设计。（8）医院BI、大数据总线等应用都是未来影响医院高效运营，提升医疗服务能力的重要工具，当前数据中心应具备向下一代新型应用兼容和扩展的能力。（9）此次数据中心设计，能够兼容主流品牌存储、服务器，因存储在业务数据增加的基础上，需要持续扩容，要求存储能够支持横向扩展，不影响业务系统的正常运行。（10）现有医院以往使用的存储进行利旧使用，节约存储资源，提高资源利用率。

数据中心结构

上图为三六三医院数据中心设计图，左边为双活主机房区，右边为双活备份机房区。通过两个机房区的数据中心建设，实现了医院整体信息化的容灾与恢复能力，符合医院实际业务发展及《全国医院信息化建设标准与规范》要求。具体如下：医院的核心HIS业务系统及Cache数据库十分重要，因此将其直接部署于高性能的标准X86架构服务器，避免其它服务器环境兼容性不足，发生未知问题，影响HIS业务系统稳定性。在备份机房采用同样架构的高性能服务器进行业务系统部署，并在两个数据中心的HIS系统服务器之间集群部署，实现了HIS系统的高性能与高可用。其它主要业务系统，通过在主、备数据中心物理服务器上搭建虚拟化基础平台，根据业务系统实际需求，灵活分配相应的计算资源、内存资源、存储资源，并通过虚拟化平台实现各个业务系统的承载平台逻辑隔离、资源复用、HA集群、FT容错等，在应用层面实现了边缘业务系统的高性能与高可用，后期根据医院业务扩展情况，灵活增加服务器，增加虚拟化平台的硬件资源。PACS等系统的非结构化数据以及边缘业务系统，以分布式存储方式搭载虚拟化平台建设，保障非结构化数据业务系统的存储可靠性与高性能。医院HIS、LIS、PACS、EMR等业务系统的结构化数据网络传输方式为SAN存储区域网络，通过FC协议实现高速数据传输速率，通过网络传输冗余链路极大提高了数据传输的可靠性并具有极高的冗余能力。医院HIS、LIS、PACS、EMR等业务系统的数据库均为结构化数据，考虑结构化数据与块存储的良好兼容性及块存储的高性能，此次采用全闪存的块数据存储设备存储HIS、LIS、EMR等业务系统的结构化数据。医院PACS系统图像数据、文献扫描件、图片、文本等均为非结构化数据，其特点是数据量大，占用80%医院数据存储空间，需要文件系统进行存储。考虑医院大数据平台应用发展趋势，未来医院的存储还需要兼容大数据平台的HADOOP、S3协议，因此采用面向对象分布式存储对医院非结构化数据进行存储，在满足当前存储容量、性能、兼容性的要求下，提供灵活的横向扩展能力，兼容多种文件系统协议。随着非结构化数据的极速增长、潜在应用价值挖掘需求，面向对象分布式存储提供多种方式迎接医院数据中心变革。对于HIS等关键业务系统，为了保障其不因运维误操作、网络攻击等意外导致数据不可用，部署持续数据保护设备，能够实现HIS及主要应用业务系统的任意时间点回滚，保障其始终如一的稳定性。持续数据保护设备通过与现有存储联动，将保护日志数据存储至现有设备，完成了现有存储的资源再利用。在主、备数据中心实现存储双活，能够兼容主流的不同品牌存储，能够通过多种方式向上层服务器提供存储资源服务，如卷、独立存储等。能够实现两个数据中心存储LUN的1:1镜像。实现了真正意义上的active—active双活。应用效果整个数据中心建成后，实现了医院HIS、LIS、EMR、PACS应用数据库等关键业务系统从网络、应用、服务器、存储网络、存储端到端的双活以及数据级的异地容灾。通过持续数据保护，实现了关键业务系统的实时持续保护，保障了HIS系统不因逻辑错误而不可用，最终建设成了一套具备高性能、高可靠、横向扩展能力、兼容能力强、管理维护方便、技术领先的、适合医疗业务发展需要的数据中心。通过数据中心的信息化保障，提升医务人员的使用体验、减少了信息技术部的运维管理工作量、为患者提供更好的医疗服务。技术要求参照《全国医院信息化建设标准与规范》规定，对硬件设备、基础软件、数据备份与恢复、应用容灾技术的相关意见如下：服务器设备CPU参数频率：根据CPU类型及医院应用业务规模确定。核数：经验值≥4核。总主频=激活内核数*线程数*每核频率（以1000张床、3000门诊量为例）三级缓存容量：经验值>35MB。内存参数内存总容量=CPU总核数*nGB(可根据医院应用业务规模确定n的值，经验值N=4或8，如做虚拟化资源池建议配置1TB以上)（以1000张床、3000门诊量/每天为例）内存频率:经验值≥1867MHz。虚拟化软件服务器虚拟化软件具备虚拟化集群、虚拟机配置管理、网络策略管理、在线迁移、在线克隆模板功能，支持主流基础设施组件。具备报警管理、主流参数的阈值配置管理功能，支持将报警信息以短信和邮件方式发给指定管理员。提供虚拟化集群管理、图形化展示集群拓扑、虚拟机桌面预览服务。支持主流内置备份模块，具备I/O虚拟化、动态负载均衡、故障自动迁移等功能。存储设备结构化数据与非结构化数据分类存储，采用两台有效容量40T高速存储承载结构化数据，实现关键业务系统结构化数据的“双活”架构，高速存储保障了结构化数据读写的敏捷性与数据存储性价比。采用有效容量100T分布式存储承载PACS影像、图像等非结构化数据，符合非结构化数据的海量数据存储容量、数据快速访问、数据高可用特性，兼容未来医院“大数据”新型应用场景下的数据存储协议，确保基础平台建设先进性。数据备