客戶需求：無錫市第一人民醫(yī)院計劃引進(jìn)存儲、備份和容災(zāi)設(shè)備，建設(shè)一個支撐“HIS、PACS、電子病歷和社會保險”等四大核心醫(yī)療業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心。

    解決方案：包括DELL|EMC CX300光纖盤陣和PV160T帶庫在內(nèi)的戴爾存儲設(shè)施成功入選，它們共同為醫(yī)院建設(shè)了一個“分類存儲、一體備份、重點容災(zāi)”的醫(yī)療數(shù)據(jù)中心。

    應(yīng)用效果：在上述戴爾存儲設(shè)施的強有力支撐下，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)取得了成功。

    醫(yī)療業(yè)務(wù)系統(tǒng)全面上線

    無錫市第一人民醫(yī)院創(chuàng)辦于1927年，至今已有80多年的歷史。多年來，該院在泌尿外科、血液科、心血管內(nèi)科等專業(yè)領(lǐng)域積累了非常雄厚的醫(yī)療技術(shù)力量；特別是在人工起搏、肝腎移植等一批尖端醫(yī)療項目上，該院已達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。在信息化建設(shè)方面，無錫市第一人民醫(yī)院同樣走在國內(nèi)同行的前列。近年來，該院已先后建成了“醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS）”、“醫(yī)療影像存儲與傳輸系統(tǒng)（PACS）”、“電子病歷系統(tǒng)”、“社會保險系統(tǒng)”等幾大核心醫(yī)療業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

    其中，“醫(yī)院信息系統(tǒng)”是醫(yī)院的管理中樞，它包含財務(wù)、人事、住院、藥品、門診、醫(yī)技、病程、收費等多個子系統(tǒng)，同時承擔(dān)著“臨床管理”與“行政管理”的雙重使命；“醫(yī)療影像系統(tǒng)”是醫(yī)院的影像中心，它承擔(dān)著從CT、X光機等各類成像檢查設(shè)備中采集影像資料、對這些資料加以處理和存儲、并為一線醫(yī)師提供查詢服務(wù)的使命；“電子病歷系統(tǒng)”是醫(yī)院的病歷中心，它詳細(xì)記錄了患者的治療方案和治療過程，既為醫(yī)院積累了寶貴的治療經(jīng)驗，又為處理醫(yī)患糾紛提供了不可或缺的證明文件；而“社會保險系統(tǒng)”則連通了醫(yī)院與社保部門的業(yè)務(wù)后臺，它為醫(yī)院接診并服務(wù)好廣大社?；颊咛峁┝酥С?。

    數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理問題凸顯

    HIS、PACS和電子病歷等系統(tǒng)是在不同時期分批建成的，各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處于分散存儲狀態(tài)，不僅如此，每個系統(tǒng)所采取的存儲方式與存儲介質(zhì)也各不相同，有些存儲介質(zhì)已經(jīng)落后。隨著上述系統(tǒng)應(yīng)用規(guī)模的不斷擴大，它們在數(shù)據(jù)管理方面的問題日益凸顯出來：

    首先，存儲后臺容量不足，數(shù)據(jù)調(diào)用不便。以PACS為例，該系統(tǒng)上線后，數(shù)據(jù)規(guī)模呈幾何級數(shù)增長。按照原來的存儲方式，這些數(shù)據(jù)被存放在系統(tǒng)外掛的盤陣之中。由于盤陣容量有限，因此不得不定期對盤陣進(jìn)行清理，并將歷史文件采取刻光盤的方式加以保存。一旦醫(yī)生需查詢這些歷史文件，就只能到光盤庫中去檢索，這使他們感到非常不方便。

    其次，鏈路結(jié)構(gòu)相對落后，系統(tǒng)穩(wěn)定堪憂。上述系統(tǒng)原來的存儲后臺多采用單獨SCSI鏈路，這種鏈路方式不僅帶寬較低，而且由于沒有冗余，可用性也較差。仍以PACS系統(tǒng)為例，有些醫(yī)生反映，該系統(tǒng)在同時調(diào)出多個大尺寸影像文件時，有時會因鏈路問題而發(fā)生遲滯。

    最后，分散存儲的模式，嚴(yán)重影響了數(shù)據(jù)資產(chǎn)的管理效率。從系統(tǒng)維護(hù)的角度看，每個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都要單獨備份，這樣的重復(fù)操作不僅費時費力，而且難以給各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資產(chǎn)提供同一水平的保護(hù)；從資源調(diào)配的角度看，不同系統(tǒng)的存儲資源和備份資源無法相互調(diào)劑，因而造成了厚此薄彼、資源浪費的現(xiàn)象。

    就上述三個問題，醫(yī)院信息中心指出：“醫(yī)院的信息化工作走到今天，隨著各類應(yīng)用系統(tǒng)的不斷增加與日益成熟，我們越來越感到：必須對數(shù)據(jù)資產(chǎn)的管理有一個通盤的考慮，有一個集中管理方案。這樣做，不僅有利于數(shù)據(jù)的安全和系統(tǒng)的穩(wěn)定，而且能夠為我們將來對這些數(shù)據(jù)資產(chǎn)進(jìn)行深度挖掘、實現(xiàn)知識管理，奠定堅實的基礎(chǔ)?！?br />

    “分類存儲、一體備份、重點容災(zāi)”的管理方案

    為了實現(xiàn)集中管理，醫(yī)院信息中心首先對上述四個系統(tǒng)及其后臺數(shù)據(jù)進(jìn)行了整體規(guī)劃。他們發(fā)現(xiàn)，這些數(shù)據(jù)按其自身特征可劃分為“PACS數(shù)據(jù)”和“非PACS數(shù)據(jù)”等兩大類，前者專指PACS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，后者包括HIS系統(tǒng)、電子病歷系統(tǒng)與社會保險系統(tǒng)的全部數(shù)據(jù)。

    這兩類數(shù)據(jù)的差別很大：前者主要是多媒體文檔，其并發(fā)訪問量小，但文件尺寸比較大；后者包括傳統(tǒng)文檔和數(shù)據(jù)，其并發(fā)訪問量大，但數(shù)據(jù)尺寸小。從系統(tǒng)本身的角度來看也是如此：無論是持續(xù)可用性、數(shù)據(jù)安全性，還是響應(yīng)速度，其它三個系統(tǒng)都比PACS系統(tǒng)的要求高。

    考慮到兩類數(shù)據(jù)、兩類系統(tǒng)的上述差別，信息中心最終制定了“分類存儲、一體備份、重點容災(zāi)”的數(shù)據(jù)資源集中管理方案。具體而言，就是對“PACS數(shù)據(jù)”和“非PACS數(shù)據(jù)”分別加以存儲，統(tǒng)一實施備份；與此同時，只對其中“重要且讀寫頻繁”的“非PACS數(shù)據(jù)”實施異地容災(zāi)。在此基礎(chǔ)上，建設(shè)一個涵蓋上述四大系統(tǒng)的醫(yī)療數(shù)據(jù)中心。

    該院信息中心負(fù)責(zé)人在解釋這一思路時說：“數(shù)據(jù)集中管理的核心是要把各種數(shù)據(jù)資產(chǎn)作為一個整體給予通盤考慮，而不是簡單地把它們集中存儲在一起。從我們的具體情況來看，兩類數(shù)據(jù)對系統(tǒng)I/O的要求是不同的，如果硬放在一起，在應(yīng)用高峰的時候，它們可能會相互影響。正是基于這樣的考慮，我們?yōu)閮深悢?shù)據(jù)建設(shè)了不同的存儲后臺?！?br />

    戴爾全面擔(dān)綱硬件平臺建設(shè)

    上述思路確定后，無錫市第一人民醫(yī)院開始了存儲、備份與容災(zāi)設(shè)備的選型工作。經(jīng)過對設(shè)備性能、系統(tǒng)穩(wěn)定性、可擴展性、易管理性等各方面因素的綜合考察，2004年9月，院方最終選用了戴爾的整套存儲方案，具體包括2臺DELL|EMC CX300光纖盤陣與1臺戴爾PV160T帶庫，它們分別承擔(dān)起存儲、備份和容災(zāi)的功能，共同為院方構(gòu)建了一個“分類存儲、一體備份、重點容災(zāi)”的醫(yī)療數(shù)據(jù)中心。

    該數(shù)據(jù)中心的四個系統(tǒng)（HIS、PACS、病歷、社保）共使用了8臺主機，其中：HIS系統(tǒng)采用醫(yī)院原有的2臺其它品牌服務(wù)器擔(dān)任前端主機；PACS系統(tǒng)采用2臺戴爾PE6650服務(wù)器擔(dān)任前端主機；電子病歷系統(tǒng)采用1臺戴爾PE6650服務(wù)器與1臺醫(yī)院原有的其它品牌服務(wù)器共同擔(dān)任前端主機；社會保險系統(tǒng)采用2臺新引進(jìn)的戴爾PE2850服務(wù)器擔(dān)任前端主機。每臺主機均安裝了3塊HBA卡，以便與存儲后臺連接。

    存儲后臺的具體情況如下：

    第一部分：分類存儲

    以1套新引進(jìn)的DELL|EMC CX300光纖盤陣，外加1套醫(yī)院原有的其它品牌光纖盤陣，分別擔(dān)任“非PACS數(shù)據(jù)”與“PACS數(shù)據(jù)”的存儲后臺，這兩套盤陣通過2臺BROCADE 8口光纖交換機（DS-8B2）與前端的四個系統(tǒng)、8臺主機相連接，構(gòu)成全光纖的SAN結(jié)構(gòu)。

    其中，DELL|EMC CX300存儲容量約5TB，它通過2臺交換機，與前端“HIS系統(tǒng)”、“電子病歷系統(tǒng)”、“社會保險系統(tǒng)”的6臺主機構(gòu)成了全冗余的連接，這3個系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)（非PACS數(shù)據(jù)）全部存儲于本套CX300之中。

    醫(yī)院原有的1套光纖盤陣，存儲容量約2TB，它通過1臺交換機，與前端PACS系統(tǒng)的2臺主機相連接，PACS數(shù)據(jù)全部存入其中。

    第二部分：一體備份

    以1套新引進(jìn)的戴爾PV160T帶庫全面承擔(dān)“非PASC數(shù)據(jù)”與“PACS數(shù)據(jù)”的備份任務(wù)。為了使數(shù)據(jù)的備份流程獨立于其存儲流程，確保鏈路的冗余，院方在存儲SAN之外，用1臺16口BROCADE光纖交換機將8臺前端主機與PV160T直接連通起來，從而搭建了一個專用的備份網(wǎng)絡(luò)。

    整個備份過程由8臺前端主機上安裝的Veritas SAN備份軟件直接加以指揮和控制。由于“非PACS數(shù)據(jù)”和“PACS數(shù)據(jù)”在增長速度、訪問頻度、存儲介質(zhì)容量上存在明顯差異，院方對它們采取了不同的備份策略：

    “PACS數(shù)據(jù)”：由于它的訪問頻度低、數(shù)據(jù)增長快、存儲介質(zhì)容量有限（2TB），因而對它采取了“逐日遷移、按月備份”的策略。具體而言，就是每天從PACS后臺盤陣向PV160T進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移，以降低存儲后臺的壓力；每月做一次全面?zhèn)浞?，以確保數(shù)據(jù)的安全和完整。

    數(shù)據(jù)遷移和備份均在夜間進(jìn)行。每天晚上，PACS系統(tǒng)的兩臺前端主機會對存儲后臺進(jìn)行自動掃描，一旦發(fā)現(xiàn)其中的數(shù)據(jù)總量已經(jīng)超過總存儲容量的70%，且包含有保存期超過60天的數(shù)據(jù)，就會自動發(fā)起遷移程序，將那些同時符合上述兩項條件的數(shù)據(jù)遷移到PV160T之中。遷移后的數(shù)據(jù)會在原存儲后臺中留下指針數(shù)據(jù)，到了月末最后一天的晚上，系統(tǒng)會將本月的所有指針數(shù)據(jù)備份到PV160T之中。

    “非PACS數(shù)據(jù)”：由于它的檢索頻度高、數(shù)據(jù)增長慢、存儲介質(zhì)容量較大（5TB），因此不需要做數(shù)據(jù)遷移；它的備份策略是：每天晚上做一次當(dāng)日增量數(shù)據(jù)的備份，每周做一次全部數(shù)據(jù)的備份。

    第三部分：重點容災(zāi)

    鑒于“非PACS數(shù)據(jù)”不僅訪問頻度高，而且極為關(guān)鍵，院方單獨為其設(shè)計了一個遠(yuǎn)程容災(zāi)備份系統(tǒng)，以提高這些數(shù)據(jù)的安全保護(hù)水平。該系統(tǒng)由1臺戴爾PE2850服務(wù)器與1臺DELL|EMC CX300光纖盤陣共同組成，其中，PE2850負(fù)責(zé)運行Veritas備份軟件，實施備份管理，該服務(wù)器基于新一代英特爾技術(shù)的雙路平臺，采用了包括PCI Express I/O、DDR2內(nèi)存、64位英特爾?擴展內(nèi)存等一系列創(chuàng)新技術(shù)，更高的帶寬和更強的內(nèi)存尋址能力為數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用提供了更卓越的性能；CX300具體擔(dān)任容災(zāi)備份的存儲后臺，它們處在與存儲SAN不同的物理位置，通過1臺BROCADE8口光纖交換機，與存儲SAN相連通。

    負(fù)責(zé)容災(zāi)備份的這套DELL|EMC CX300，共配載了約4個TB的存儲容量。具體的備份方法是：每隔1小時，災(zāi)備系統(tǒng)中的PE2850服務(wù)器會自動對存儲SAN進(jìn)行掃描，以便對其中的“新增數(shù)據(jù)”進(jìn)行文件復(fù)制和日志快照，并將復(fù)制和快照的結(jié)果保存到負(fù)責(zé)容災(zāi)備份的那臺CX300之中。

    整個方案拓?fù)鋱D如下：

    性能優(yōu)異的硬件平臺，貼近用戶的直接服務(wù)

    2004年12月，按照上述方案建設(shè)、由戴爾存儲設(shè)施全面擔(dān)綱的無錫市第一人民醫(yī)院醫(yī)療數(shù)據(jù)中心正式上線。到目前為止，該中心已穩(wěn)定運行了2個多月的時間。中心一舉創(chuàng)造了兩項第一：江蘇省衛(wèi)生系統(tǒng)內(nèi)第一個采用全光纖SAN結(jié)構(gòu)的醫(yī)療數(shù)據(jù)中心、國內(nèi)第一個以戴爾PV160T為基礎(chǔ)的高性能光纖通道備份系統(tǒng)。

    從運行效果來看，該中心“分類存儲、一體備份、重點容災(zāi)”的設(shè)計思路是科學(xué)的，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)是成功的，通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理并為不同類型的數(shù)據(jù)設(shè)計不同的存儲與保護(hù)方法，整個數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)以最合理的投入，實現(xiàn)了最優(yōu)化的數(shù)據(jù)處理流程與服務(wù)支持結(jié)構(gòu)。

    數(shù)據(jù)中心獲得成功的另外一個重要因素是存儲設(shè)備的正確選擇。包括DELL|EMC CX300和戴爾PV160T等在內(nèi)的高性能存儲設(shè)備，以出色的表現(xiàn)為數(shù)據(jù)中心各項設(shè)計目標(biāo)的最終實現(xiàn)，奠定了硬件方面的基礎(chǔ)。

    以擔(dān)當(dāng)備份重任的戴爾PV160T為例，它突出的“大容量”、“高速度”與“易管理”優(yōu)勢，使醫(yī)院數(shù)據(jù)中心在數(shù)據(jù)備份功能方面，達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先的水平：

• 從容量來看，PV160T使用的LTO-2磁帶，單盤不壓縮可存200GB數(shù)據(jù)，壓縮后可存400GB數(shù)據(jù)。無錫市第一人民醫(yī)院此番引進(jìn)的PV160T共有294個槽位，如果全部配滿，總存儲容量將高達(dá)58.8TB（不壓縮）和117.6TB（壓縮）。按照目前醫(yī)院數(shù)據(jù)每天5GB、每年1.5TB的增長速度，這套PV160T帶庫在不壓縮的情況下，也可供醫(yī)院使用39年。
  
• 從速度來看，PV160T的磁帶驅(qū)動器不僅能以每秒30MB的速度實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速備份，而且能夠以極高的效率響應(yīng)用戶的檢索請求。這種卓越的響應(yīng)能力，是PV160T相比于“光盤備份”和“傳統(tǒng)帶庫備份”的一個革命性進(jìn)步?，F(xiàn)在，醫(yī)生如需向PV160T檢索備份的PACS文件，即使在每天上午高峰時段，最多也只要1分鐘就可以找到文件并將之打開。
  
• 從易管理性來看，PV160T的管理接口與管理界面都十分先進(jìn)。用戶可以用WEB方式對PV160T的運行狀態(tài)實現(xiàn)遠(yuǎn)程的監(jiān)控、調(diào)整和設(shè)置，而無需進(jìn)入機房進(jìn)行現(xiàn)場維護(hù)；不僅如此，PV160T還允許其內(nèi)部的磁帶驅(qū)動器直接連接到光纖通道交換機上，而不必使用價格昂貴的“SCSI至Fiber”通道轉(zhuǎn)換器。本方案正是利用這一特征，通過連接一臺16口光纖交換機，建立了一個獨立、高速的備份與查詢網(wǎng)絡(luò)。
  再比如分別承擔(dān)著存儲和容災(zāi)任務(wù)的2套DELL|EMC CX300光纖盤陣，它們不僅以強大的性能支持了數(shù)據(jù)中心的高效、穩(wěn)定運行，更以卓越的可擴展性為數(shù)據(jù)中心的未來發(fā)展預(yù)留了充足的增容空間：
  
• 在處理能力上，CX300采用了800MHz的存儲處理器與高達(dá)2GB的高速緩存，這樣的配置為CX300快速地“處理”與“收發(fā)”數(shù)據(jù)，提供了強大的動力；在系統(tǒng)I/O上，CX300能夠提供5萬次/秒的緩沖I/O、680MB/秒的持續(xù)帶寬，這兩項指標(biāo)對于支持HIS等OLTP型應(yīng)用，具有非常重要的意義。
  
• 在優(yōu)化能力上，CX300允許用戶根據(jù)前端不同應(yīng)用的具體需求，對系統(tǒng)的高速緩存進(jìn)行調(diào)配，從而實現(xiàn)系統(tǒng)性能的動態(tài)優(yōu)化。在本方案中，作為存儲后臺的CX300分別支持了3項不同的應(yīng)用，醫(yī)院方面非常需要在實際運行中了解不同應(yīng)用的需求壓力，并據(jù)此不斷對CX300的緩存資源做進(jìn)一步的調(diào)整。
  
• 在可擴展性上，CX300可在單一陣列中支持64臺服務(wù)器，并可輕松擴容到8.8TB，這就為應(yīng)用系統(tǒng)與數(shù)據(jù)資源的擴張奠定了基礎(chǔ)。目前，無錫市第一人民醫(yī)院已開始著手將其它一些應(yīng)用系統(tǒng)（如醫(yī)院的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)）接入本方案的SAN之中，今后本醫(yī)療數(shù)據(jù)中心將有望成為全院所有數(shù)據(jù)資產(chǎn)的“大一統(tǒng)”管理中心。

    在對上述戴爾存儲設(shè)備表示滿意的同時，無錫市第一人民醫(yī)院信息中心的劉喻主任還對戴爾的服務(wù)表示了認(rèn)可，他說“此次系統(tǒng)集成前后經(jīng)歷了大約兩個月的時間。為確保設(shè)備安裝、調(diào)試不影響醫(yī)院正常的工作秩序，我們一般選擇在晚上開展工作。在整個過程中，戴爾工程師在一線為我們提供了極為認(rèn)真負(fù)責(zé)的服務(wù)，這么復(fù)雜的系統(tǒng)一次部署成功，非常難得?！?br />

    他還指出：“部署過程中需要很多零配件，按照以往使用其它品牌的經(jīng)歷，要么會多出一堆，要么會漏掉幾個，總之很難恰到好處。這次我們也擔(dān)心會出現(xiàn)這種情況。然而，戴爾計算得特別精確，大到各種驅(qū)動器，小到一根連線，最后是一個不多，一個不少。更重要的是，這些零配件都是在廈門經(jīng)過測試后才發(fā)送過來的，節(jié)省了我們很多時間?！?/P>

多易