“醫院災備新時代”系列3——信息系統災備四大場景分析

時間:2017-11-06 欄目:技術前沿

在“醫院災備新時代”系列前2篇文章中,我們介紹了醫院主要信息系統及部署、業務連續性演進、業務連續性需求分析,及信息系統災備部署成功要素。今天我們推出最后1篇文章。
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{  醫院災備新時代  }
信息系統災備四大場景分析.


在醫療信息化進程中,災備的重要性已經以法規條文的形式納入監管范圍。在實際的醫療信息災備過程中,從技術層面看,比較突出的問題有:
 
1)、異構存儲的災備問題
 
由于醫院的HIS、PACS 和電子病歷等系統是在不同時期分批建成的,導致各系統的數據處于分散存儲狀態,有些存儲系統已經無法滿足業務不斷發展的需要。此外,每個系統所采取的存儲方式與存儲介質也各不相同,不同存儲廠商之間的異構存儲難以建立一個有效的災備系統。
 
2)、異地容災系統不完善
 
隨著醫院業務增長和系統規模擴大, 傳統的雙機互備架構方案的缺陷也逐漸曝露。有兩個方面的問題:一方面群集模式中磁盤陣列成系統的一個單點故障,一旦陣列發生故障,則整個系統將不可避免地停機;另一方面,核心交換機、機房供電等大范圍故障均能導致群集服務的中斷。

3)、NAS存儲的備份問題

醫療機構的存儲系統多采用NAS架構,而在數據復制層面,NAS存在較為明顯的短板。具體表現為:如果使用NAS廠商的相關復制功能,那么就必須有一套相同的NAS系統復制,而現有的NAS系統只能在文件管理系統層次進行復制。但是在實際環境中,用戶更希望針對特定文件進行相應的管理。比如,對相關的文件進行實時的備份,但是因為前端業務集群服務器主機可能會同時讀寫同一個NAS文件夾中的數據,造成無法實現數據的實時保護。
 
4)、非結構化數據量的激增
 
根據現行的《醫療機構管理條例實施細則》第五十三條規定:“醫療機構的門診病歷的保存期不得少于15年;住院病歷的保存期不得少于30年。隨著遠程醫療、區域醫療等醫療形式的推進,圖片、視頻等非結構化數據的貢獻、傳輸、存儲將呈現指數級增長,而非結構化數據相比文字、圖片等結構化信息,技術復雜程度要高很多。因此,這必將對數據的備份及容災業務造成巨大壓力。
 
以上醫療災備面臨的突出問題,是隨著醫療信息化發展過程中逐漸出現的問題。在實際的災備場景中,每個醫院的生產環境和災備需求不一樣,所以不能按照解決單一或者綜合問題的思路去規劃災備建設,而是要根據醫院的實際場景需求提供相應的解決方案。
 
在全國各地的醫療行業災備方案實施過程中,我們提供不同的定制化方案給到用戶。如果要總結哪些場景應用比較有代表性,下面四大場景值得分析(由于篇幅有限,本文只羅列主要內容,詳細方案及解決上面四個問題的技術原理請詢問英方官網客服。)
 

一、多院區多數據中心集中業務災備場景

 
目前,很多大型醫院都有多個院區,從異地容災的可行性、管理難度、資金投入、業務邏輯熟悉程度,我們建議用戶選擇其中一個院區作為災備中心。
 
針對各院區信息系統可通過IP網絡實現業務數據復制和應用接管,同時為了規避網絡帶來的風險,業務接管方式配置為半自動模式,即配置一鍵切換,但是需要人為判斷后切換。
 
在實現以上系統容災的前提下,設計方案需具備如下要素:
 
1)、必須具備數據一致性策略及檢查方式,保障數據庫多個文件組的一致性;
2)、配置數據持續保護,實現任意點還原;
3)、支持遠程復制鏈路,且不占用太大帶寬。
 
容災機房配置核心交換機,容災機房VLAN ID與各院區機房VLAN ID一致,各院區分別接入到對應的VLAN ID,以保證容災切換后容災主機IP地址可訪問。
 
容災交換機連接到容災服務器的端口配置為Trunk模式,用于接收多個VLAN ID數據。容災服務器采用多網卡配置,在虛擬化群集中配置多個虛擬交換機,定義至連接到多個院區的網絡接口。虛擬交換機定義多個VDS(虛擬分布式交換機),通過配置多個虛擬端口組模式,定義多個VLAN ID,用于和多個分院區通信。
      
在各院區信息中心和容災中心之間,部署英方i2node客戶端進行對應容災部署。如租用運營商網絡,可采用網絡虛擬化部署方式,打通各院區之間大二層網絡。
 

二、醫院信息系統兩地三中心災備場景

 
兩地三中心的災備場景大家都比較熟悉,不在此贅述。在醫療行業,大型的兩地三中心的災備場景并不多見,但是借助云計算服務商提供的異地云數據中心,醫療用戶可以構建基于本地及云端的兩地三中心模式。

英方災備解決方案支持兩地三中心的容災模式,可提供本地高可用的切換及異地容災的全面性安全保護,完全能支持保護單臺服務器、物理機房,甚至區域性的容災。并且可通過時間策略,自動化實現異地災備中心的復制時間,啟動異地容災業務,實現遠端整體數據查詢。

大概的方案思路包括兩個方面:一是本地災備中心業務接管。我們將生產端生產的數據,通過i2CDP / i2 Availability容災到本地災備中心,可采用自動接管模式。二是異地災備中心業務接管。異地災備中心將本地災備中心作為生產中心,再次進行容災復制,配置半自動業務接管模式(接管模式可根據實際場景設置)。
        

三、本地數據中心容災到虛擬私有云(VPC)的場景

 
虛擬私有云在概念上類似于虛擬專用網(VPN)。一個VPN可以被用來在公共網,比如互聯網上通過專用隧道發送數據,該隧道不能輸入未適當加密的數據。安全的附加級別既包括對數據進行加密,也包括對產生和接收網絡地址進行加密。
 
虛擬私有云(VPC)是一個公共云計算資源的動態配置池,需要使用加密協議、隧道協議和其他安全程序,在民營企業和云服務提供商之間傳輸數據。一個VPC基本上把提供商的多租戶架構變成單租戶架構。
      
醫院信息系統可通過租用VPC方式,完成現有信息系統的容災部署,通過VPC的連接網關,實現網絡互通,其優勢在于:

1)無需對現有信息系統及網路做較大改動;
2)無需建設容災機房運行環境,如裝修、新風、防雷、接地等;
3)無需購買額外的UPS、空調等;
 4)無需購買容災服務器主機,租用即可,也無需配電;
5)容災服務器計算能力彈性、可控。

英方解決方案支持將現有數據中心容災到VPC環境,并且統一容災管理。
 

四、部署在公有云的業務系統的災備場景

 
云計算對醫療行業的影響,除了提供強大的計算性能外,還能將原本昂貴的運維成本降低。因此,很多醫療數據及非核心業務系統,已經慢慢往云上部署,甚至部分業務系統將云端作為生產環境,將本地機房作為備份中心,有效地利用現有的各類IT資源。而在未來可預見的趨勢中,公有云、私有云及混合云的災備場景在醫療行業也將變得非常普遍。
 
英方災備方案支持本地到云端,云端到云端的不停機實時數據遷移、備份和恢復,在定制化的方案中,也可以幫助用戶實現本地與云端的高可用切換。例如,采用字節級數據復制技術保證數據傳輸的實時性,采用i2DOT保證主備兩端數據的一致性;而采用i2CDP作為數據持續保護,采用i2Availability作為業務連續性切換,通過云負載均衡實現部署在公有云的業務連續性。

 

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