医院服务器存储设计方案

目录TOC\o"1-4"\h\z目录 1东莞樟木头人民医院服务器、存储系统设计方案说明 2一、项目概述 2二、服务器、存储系统架构组成设计 3三、服务器系统设计 3四、存储系统设计 5五、系统设计特点 11东莞樟木头人民医院服务器、存储系统设计方案说明一、项目概述樟木头人民医院位于樟木头镇东城区仙河大道、莞惠公路旁，广深铁路在樟木头镇设有车站，医院占地面积6万多平方米。病床330张，职工500余人，日门诊量预计在1500～2000人次左右，现有医生工作站150台左右。其中高级职称68多人，中级职称60余人，是一所集医疗、教学、科研、预防、康复于一体的国营非营利性综合性医院，是东莞市社会医疗保险定点医院，是法定产科医院，是全镇唯一一家法定发放医学出生证的医疗机构，是广东省普通高等医学院校教学医院，是珠江三角洲经济发展区的知名医院。在经济全球化，社会信息化的进程中，医院已经进入了数字化和信息化的时代，大型的数字化医疗设备在医院中使用，各种医院管理信息系统和医疗临床信息系统正在普及。常见的系统包括医院信息系统HIS：(HospitalInformationSystem)、实验室信息系统LIS：（LaboratoryInformationSystem）、医学影像存档与传输系统PACS：（PictureArchivingandCommunicationSystem）、临床信息系统CIS：(ClinicalInformationSystem)、电子病历CPR：（ComputerizedPatientRecord）、社保系统等。考虑现有医院2台服务器将无法承担全院的业务量，为完善樟木头人民医院信息化建设，保证HIS系统、PACS系统业务正常运行，现重新规划设计医院的信息化系统。具体设计方案如下：立即提升在容灾系统上的镜像卷为生产卷，从而使得生产服务器可以使用原镜像卷作为数据卷，并继续使用原先镜像的数据提供服务。在主存储修复，数据镜像回主存储的数据卷后，可以在遇到意外时，依旧有一个完整的数据副本。之后可将容灾系统上的数据卷重新降为镜像卷，因此完全解决了主存储损坏时系统长时间的停顿。2、由于逻辑错误等引起数据损坏容灾系统在对核心的数据卷做完整的保护的同时，可以使用快照技术保护历史数据。我们知道，在误操作、病毒、黑客等问题发生时，不但可能非法修改数据，还可能恶意删除数据。在数据被恶意删除的时候，镜像卷的数据将同步进行删除操作。而使用快照功能，可以保留快照。快照可以按照时间进行计划，也可以手工完成。在实施数据卷的快照时，只保留快照点时间开始数据的变化量，因此使用的空间极小，但用户却依次能保留多个数据的副本。利用快照技术，不但可以完全防止各种有意无意的数据删除动作，还能追溯不同时间的不同数据版本，进行数据分析或测试。结合“标尺”恢复技术，可以利用快照将数据损失减少到“秒”的级别。3、操作系统的保护操作系统是应用的基础。操作系统的保护是应用数据保护的一个重要组成部分。对操作系统的保护主要有两个方面的要求： 能有效保护操作系统相应信息，包括系统卷信息、COM+类注册数据库、活动目录、引导文件、注册表信息和系统文件等。 在硬件损坏、系统崩溃、发生意外灾难、维护等时候能快速、正确地恢复系统到原先的状态。当应用服务器的本地硬盘损坏的时候，只需要使用一个可以引导的FC协议HBA卡，将容灾系统内的系统卷镜像提升为生产卷，即可进行远程引导，立即重新启用应用系统。4、灾难防护能力的扩展根据备份与远程灾备方案设计要求，可以对医院提供业务数据中心和同城的数据级备援的远程方案。在灾难的恢复体系中，本地的恢复直接利用容灾系统所具有的瞬间恢复功能即可完成，而灾备中心可通过人工干预来启动业务系统。II.快速恢复过程1、数据库记录丢失如果是数据库的部分表或记录受损，只需将前某一时刻点的数据逻辑快照提取出来（可以在本地也可以在异地），分配给原有服务器，就可以恢复数据库受损的部分数据整个数据库出现错误，利用容灾系统管理器，只需要将指定时间点的快照mount上来，完整的历史点数据库就可以使用了，当然你可以抽取任何丢失的记录。2、文件丢失的恢复如果意外删除文件，或查询某一时刻之前的部分数据，通过容灾系统的时间点及快照功能，只需在线的将前某一时刻点版本数据的文件通过主机直接拷贝到当前磁盘中，以恢复受损的文件。3、主机系统故障恢复如本地核心业务服务器应用系统出现故障时，通过容灾系统进行数据的远程引导启动。同时对应用系统进行方向复制，把容灾系统恢复到本地业务服务器上。4、本地磁盘故障容灾系统需对各应用服务器的系统卷进行全面全功能的镜像，如果系统服务器本地磁盘故障，用该镜像只需要使用FC光纤卡进行引导，将容灾系统内的系统卷镜像提升为生产卷，即可进行远程引导，立即重新启用应用系统。5、生产站点失效下的恢复当本地信息中心受损时（如停电、自然灾害等），在省院远程中心具备一套相似的备用主机系统，这时，可利用在省院信息中心的备用系统，先将相对应的损坏服务器操作系统卷提升出来，Mount到备用服务器上，再通过提升数据卷快速恢复受损单位业务环境。6、随时演练测试容灾系统具有灵活的灾备数据提取和验证机制，确保了灾备体系的一致性确认以及应急流程的完善和应急人员的专业化，恢复演练不会对生产系统造成任何影响。2、系统主要功能根据医疗行业相关要求，一些医疗数据要保留至少7年以上，但这些数据并不是经常访问，所以可将长期不使用的数据迁移到二级存储当中，节省出来宝贵的一级存储空间，实现数据的分层存储。总院主业务主存储和门诊主业务存储采取冗余硬件控制器架构，主机通道为8Gb的光纤通道，完全满足HIS系统的多并发数据量以及PACS系统高带宽的要求，并具备良好的可扩展性。主存储采用多种主机接口（FC+iSCSI），FC提供满足高吞吐量，iSCSI提供灵活部署，具备远程容灾的能力。本地备份存储可以随时扩展容量，同时在备份服务器上安装相关备份组件，可有效保护HIS和PACS系统中的重要数据。24x7持续保护应用服务器：透过应用服务器端的磁盘保护工具，即时监测所有系统和资料，在几乎不影响应用程序运作的情况下记录磁盘区块新增异动，并依照管理者设定的保护原则，将差异的磁盘区块持续或定时排程的复制到UDBS储存服务器，接着运用TimeMark快照技术，保存多达255个不同时间点的磁盘复本，无论应用服务器的系统当机、资料损毁或是硬体故障，都可以利用磁盘复本在最短的时间内复原至正常状态。100%保证资料库回复一致性：应用服务器的资料库在执行快照时为了确保回复资料一致性，必须暂时停止运作。宝德UDBS特别针对所有主流的资料库、应用程序，提供应用感知（Application-aware）的资料库代理程序（DBagent），当资料库接收到快照通知时，代理程序会自动执行记忆体资料写入磁盘，快照后重启资料库等动作，不需撰写Script，就能100%确保快照备份时资料库的一致性，而且执行时资料库只会暂停一瞬间，完全不影响日常营运。5分钟复原作业系统，关键应用不中断：恶意程序破坏、更新程序冲突、硬盘故障等状况都可能导致作业系统不稳或当机，传统备份机制需要冗长的程序才能回复正常运作。透过宝德UDBS的RemoteBoot远端启动机制，可以在意外发生后，指定最后或特定时间点的快照复本磁盘，在应用伺服器重新开机后接手本机硬盘，5分钟内就能恢复系统正常运作，完全不需重新安装作业系统和回存资料，将停机造成的损失降至最低。立即检视、随时验证的备份还原：传统备份机制只能从备份纪录中确认工作执行完毕，却不代表资料已被正确保护，且回复失败的可能性很高。宝德UDBS在应用服务器端就能快速转换快照磁盘复本并检视内容，透过FibreChannel与应用服务器连结，1分钟内就能直接载入档案系统进行资料比对和还原验证，完全不需长时间的资料回复，或占用服务器本身的磁盘空间，影响系统运作。自动弹性切换时时同步/异步复制模式：宝德UDBS具有连续和周期两种远程复制模式。周期复制模式支持拥有的MicroScan功能，可将带宽的利用率发挥到最高。一般远程复制技术在执行差异数据比对时，是以4KB∼64KB为处理单位进行复制，即使资料变化量不足1KB，系统仍须以4~64KB为单位传送资料，进而产生许多冗余的流量，占用额外带宽。MicroScan则以最细微的512bytes为单位追踪磁盘区变化，由于颗粒度更细，产生冗余区块的比率非常低，传输差异数据时所需的带宽更小。在执行复制时启用MicroScan可节省90%的网路流量。连续复制是宝德UDBS提供的异步复制（asynchronousreplication），在此模式下，所有变化数据皆会被传送至远端，RPO（复原点目标）比周期复制模式小，即灾难发生后的资料丢失量较少。连续复制同样也可按照排程在本地和远端建立快照复本，并配合安装在主机上的代理程序，确保回复时副本数据的一致性。连续复制还具备自动复制模式转换功能。如果发生网路中断、壅塞，导致缓冲区被写入数据占满时，系统会自动终止连续复制模式的运作，转为周期复制模式，同时启用MicroScan功能来降低流量冲击，避免连线恢复时因差异资料量过大，占满整个网路的状况。支持多种进阶网路功能，节省设备投资：无论周期复制或连续复制模式，皆支持先进的网路管理/流量优化功能。复制流量管理（ReplicationThrottling）可限制传输带宽的上限，并依照网路流量尖峰与离峰时段，设定不同的传输频宽上限，提升频宽利用率；透过压缩（compression）功能，可减少资料在经过WAN传送时耗损的频宽；内建的加密（encryption）功能，可卸载现有网关及服务器执行SSL加密作业负荷，增进整体效能；支援断点续传，当网路中断时，会从中断处接续未完成之档案，而非全部重传，亦免除比对两地磁盘差异的完整磁区扫描作业，节省时间和系统资源。以上功能皆可以软件实现，无需另外采购网路设备。五、系统设计特点本设计方案即减轻业务人员的劳动强度，将医院各方面的资源，包括人事、财政、物资、医务护理、医疗辅助、医疗影像存档等充分调配和平衡，以期达到管理最佳的经济效果。避免因服务器瘫痪可能导致医院整个业务中止，以引发的医疗事故和医疗纠纷，最大限度地排除安全隐患。实用性与先进性：首先，易于掌握和学习使用，易于管理和维护。同时，采用成熟、先进的网络技术和设备及通信技术。开放性与标准化：总体方案设计中，采用开放式的体系结构，这可使相对独立的分系统易于进行组合调移。同时，保证网络选用的通讯协议和设备符合国际标准或工业标准，使服务器的硬件环境、通信环境、软件环境、操作平台的相互之间依赖减至最小，发挥各自优势，并且保证网络的互连，为信息的互通和应用的互操作性创造有利的条件。可靠性与安全性：系统安全可靠运行是整个系统建设的基础。鉴于HIS、PACS信息的重要性，考虑了关键设备和线路的冗余，能够进行在线修复、更换和扩充。经济性与可扩充性：总体方案设计中，必须从经济性着眼，以实现系统目标为基础，力争花较少的钱办更多的事。建成后的系统具有良好的可扩充性和升级能力。同时，为医院实现信息化管理提供了坚实的基础，为医院信息系统的安全、稳定运行提供安全保障，使医院管理更上