利用VCS集群软件保障医院信息系统安全运行

陆伟

安庆市立医院 信息管理科，安徽 安庆 246003

利用VCS集群软件保障医院信息系统安全运行

陆伟

安庆市立医院 信息管理科，安徽 安庆 246003

本文介绍了利用VCS集群软件重新构建SAN结构的新服务器、磁盘阵列的方法和实施步骤；利用VCS集群软件解决了数据库逻辑错误引起的系统运行异常故障，保证了医院信息系统的安全运行。

HIS；LIS；VCS集群软件； 服务器；磁盘阵列

0 前言

随着信息化程度的不断提高，医院对信息系统的依赖性也越来越强。数据库作为信息系统的核心，其数据安全非常重要。由于系统的复杂性和开放性以及应用环境的多样化，如自然灾害、服务器宕机、网络损害、操作失误、软件错误、病毒破坏、蓄意破坏等，都给应用系统的运行带来了许多不确定因素。这些因素轻则造成运行中断，影响数据库中数据的正确性；重则使数据库中的数据部分或全部丢失，损失会十分惨重。因此对服务器和磁盘阵列的安全性也提出了更高的要求。

1 利用VCS重新构建SAN结构新服务器和磁盘阵列

由于原信息系统设备已运行4年，加上医院工作量激增，数据快速增长，数据库表越来越大，系统运行速度明显下降。为了保证系统的运行，选择了目前的主流技术，即采用SAN结构[6]的双服务器（一台是新购的HP580G5四核服务器，一台仍是原IBM xSeries 365）和新购的Hpeva4400磁盘阵列柜（S盘:500G---HIS，T盘:300G--LIS）做HIS、LIS双机双实例VCS群集。

经过分析，认为利用VCS优越的性能，可以解决以上问题。步骤大致如下：

（1）首先将HP580G5服务器与Hpeva4400、SAN光纤交换机、两台连核心交换机相连，安装操作系统。

（2）手动将原服务器群集中运行HIS的X365b，通过VCS切换至运行LIS的X365a上，这会使系统很慢，但我们选择在业务发生量很小的晚上，所以还是能保证医院信息系统业务仍继续正常工作。

（3）将X365b的HBA卡与M50磁盘阵列连接光纤线拔出后与SAN光纤交换机连接。

（4）安装StorageWorks Command View EVA，创建盘柜磁盘空间做Raid1，并通过Hp Command View EVA使HP580G5和X365b服务器建立联系。

集成步骤大致如下：

（1）在HP服务器上安装Veritas的HA双机容错系统软件。

（2）在HP580G5上用VCS对Hpeva4400划分S、T盘，安装SQL（HIS、LIS实例）及补丁。同时将M50磁盘阵列的HIS、LIS数据库做全备，约1h完成。

2018年9月18日，该设施向一小片压水堆燃料发射了持续几秒的中子脉冲，对该燃料进行了辐照和加热。这意味着美国恢复了一种对于核燃料研发至关重要的能力。美国的在运核电机组以及未来的先进反应堆均将因此受益。

（3）通过VCS作一系列配置，完成群集并安全切换。

（4）安装信息系统应用文件拷贝至新盘柜的S和T盘。

（5）对THIS4数据库做完全还原。

（6）在原x365a和M50群集中，通过VCS的off_line，断开医院信息系统业务，然后立即进行数据库差异备份[7]，并马上在新的集群中对数据库做差异还原，这样只需用几分钟的时间即可完成数据库的完整数据复制。

（7）利用VCS先将原来x365a和M50群集的2个虚拟服务器名[8]和对应IP进行修改，然后再将HP 580G5和x365b服务器上的2个虚拟主机名和对应IP修改成与原来x365a和M50群集完全一样。至此集成工作全部完成，全院信息系统业务立即运转起来，期间的完全停机时间不过5min。

经实际应用和手工来回切换，一切正常。可见，VCS的HA性能稳定安全，兼容性好，适应一些复杂环境应用。

2 利用VCS解决数据库逻辑错误引起的系统运行异常故障

利用VERITAS[1]的集群软件，即Veritas Cluster Server（简称VCS）[2]，成功解决了我院数据库逻辑错误引起的系统运行异常故障问题。

我院的网络环境如下：

两台机架式IBM xSeries 365 作系统应用主服务器，一台富士通M50作磁盘阵列，两台思科Catalyst 4506作核心交换机+光纤模块。另有一台机架式IBM xSeries336作主域服务器，一台台式IBM xSeries225作备域服务器并作异地备份数据库。

我院使用的是双机热备[3]、负载均衡方式，即利用VCS的VERITAS Storage Foundation HA的双机容错系统软件，将两台主服务器＋磁盘阵列柜的模式构成双机热备份Cluster集群[4]工作方式。两台主机均为工作机，一台IBM xSeries 365（以下简称x365b）运行HIS，一台IBM xSeries 365（以下简称x365a）运行LIS，均衡负载。在正常情况下，两台工作机均为信息系统提供支持，并互相监视对方的运行情况。当某一台主机出现异常时，不能支持信息系统正常运营，另一主机的HA双机容错系统软件能自动侦测到这些异常情况，会在十几秒内自动接管异常机的工作，继续主持信息的运营，从而保证信息系统能够不间断地运行，而达到不停机的功能。但正常运行主机的负载会有所增加，此时必须尽快将异常机修复以缩短正常机所接管的工作切换回被修复的异常机。

某日早晨，我院信息系统出现异常，病区护士站的“医嘱执行”执行失败。经初步排查，门诊挂号收费正常，病区的部分模块功能有故障，说明服务器和网络硬件基本正常。查数据库自带程序进行的备份作业发现有一个索引失败，查看作业内容和详细步骤，就是关于病区模块的部分索引在执行过程中因不明原因导致索引不能按时正常结束。立即将该作业停止，可是效果不明显，很多病区的医嘱还是不能执行。在SQL查询分析器中执行sp_who发现仍有很多死进程。后来门诊挂号、收费运行也开始慢了起来。查数据库事务日志[5]空间，发现异常的大，这有可能造成系统异常。于是在数据库中进行“日志收缩”，但不能缩小空间。因我院上午是医疗活动最繁忙的，故障不解决会极大地影响医疗秩序。抱着试一试的想法，通过VCS的Cluster Manager，手动将目前运行HIS应用程序的主机x365b切换到另一台运行LIS的主服务器x365a上（十几秒即可完成）。然后将原x365b服务器关机，1min后再开机，进入Cluster Manager，再由x365a主服务器将HIS切回到x365b，再对数据库的“日志”进行收缩，空间变小成功。整个维修过程中几乎没有停止前台业务，全院信息系统随即恢复正常速度运行。

3 系统应用

从实际应用的效果看，双机容错[9]的确是计算机应用系统稳定、可靠、有效、持续运行的重要保证。但如果只有一个磁盘阵列，就存在单个故障点，一旦它发生故障，就会宕机，并有丢失数据的危险。即使有应急服务器，恢复备份的数据会花费相当的时间，而且难免要出现数据的丢失。一般来讲，应急服务器较主服务器性能要差很多，不可能将医院所有业务带动起来。我院的HIS、LIS是不同的虚拟主机名和对应IP，普通单台应急服务器就很难承担，运行LIS的检验科工作站会连不上LIS数据库。为解决上述问题，充分利用VCS特性，使装有VCS的原x365a和M50群集来承担应急服务，使用数据库自带的程序编程作业任务，一旦宕机，可手工改变虚拟IP地址和服务器名即可替代正式服务器运行，临时启用，保证系统业务不受影响。

随着医院对信息系统投入的增加，应考虑较为先进的磁盘阵列镜像备份，就是在SAN 结构中再加入一台磁盘阵列，用VERITAS Storage Foundation HA的卷镜像功能实现两台磁盘阵列互联，做到数据的实时备份，保证数据完整恢复，没有丝毫的丢失；一旦宕机，可立即恢复接管功能，做到真正的双冗余，即“2+2”容灾系统[10]，使基于医院信息系统的医疗活动不受影响。

[1] 黄卫平.Veritas存储解决方案在我院的应用[J].医疗卫生装备,2003,24(7):32.

[2] 王仕凡,等.PACS系统存储管理功能的设计与实现[J].中国医疗设备,2010,25(10):21-24.

[3] 曹阳.计算机网络双机热备容错技术的典型应用[J].医学信息,2004,17(3):138.

[4] 谢育波.计算机集群技术在医院信息系统的应用[J].中国医学装备,2006,3(8)51.

[5] 贾代平,等.事务处理日志与数据的安全恢复[J].计算机应用与软件, 2004,21(3)95.

[6] 林志刚.医院信息化建设中网络存储的应用[J].电脑知识与技术,2007,4(24)134.

[7] 温艳春.SQL Server数据库备份与恢复技术的分析与实践[J].中国数字医学, 2009,4(4)59.

[8] 贺绍民.Oracle8i在Windows 2000服务器群集系统中的安装配置[J].中国无线电,2004,(2):16.

[9] 于斌,等.高可用双机容错服务器的研究与设计[J].计算机工程与设计,2006,27(9):1524.

[10] 薛雁,等.架构安全无忧的医院信息存储网络系统[J].中国医疗器械杂志, 2007,31(1):56.

Online Application of Fully Automated Chemiluminescence Immunoassay Analyzer with HIS

LU Wei
The Information Management Department,Anqing Municipal Hospital,Anqing Anhui 246003, China

By the development of interfaces of the Maglumi 2000 fully automated chemiluminescence immunoassay analyzer, achieve the online test of the fully automated chemiluminescence immunoassay analyzer with HIS through serial commnication interfaces.

HIS; LIS duster software server; diskarray

TP393.08

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2011.07.012

1674-1633(2011)07-0049-02

2010-11-30

作者邮箱：china_lw01@163.com