我院数据中心向“双活”云数据中心转型

蒋昆，冯娟，王暾，杨艳华，李想，苏玉成

西京医院 数字化中心，陕西 西安710032

我院数据中心向“双活”云数据中心转型

蒋昆，冯娟，王暾，杨艳华，李想，苏玉成

西京医院 数字化中心，陕西 西安710032

本文主要针对我院原有信息系统数据存储存在的问题，提出了“双活”数据存储方案。通过对存储系统拓扑结构的改造，成功实现了传统数据中心向“双活”云数据中心的转型，保证了医院信息系统工作的稳定性和可扩展性。

医院信息系统；“双活”数据中心；存储器；网络安全

0 前言

随着医学的不断发展，医院规模不断扩大，药品种类也不断增加，就医的人数也逐年增长，传统的医疗体系已经很难满足这些需求。医院信息化作为医院现代化的重要特征之一，是现代医院建设的基础环节，也是医院医疗、卫生教育等顺利进行的保证[1]。为此，我院对医院原网络拓扑结构进行了改造，报告如下。

1 西京医院原有信息化应用系统的不足

我院原有的网络系统的存储设备分散使用，直接导致存储空间不能共享，无法实现均衡分配，造成了管理和维护的复杂性。医院信息系统（HIS）对于核心业务配置为2台DS4700存储器，该存储最多仅有4 G缓存，采用4Gb FC的连接带宽，属于相对较低性能的存储设备。随着业务高峰的出现，以及就医人数的不断增加，该存储器会因为本身处理能力的限制出现响应延迟，从而降低业务系统的效率。核心HIS数据利用Oracle数据库的远程复制功能实现数据的冗灾，它是通过数据库同步日志的方式来保证2台存储器数据的一致性。虽然实现起来比较简单，但是在使用过程中会因为主机日志逻辑错误或者传递不畅导致备份存储器的数据不可用，而且数据不能实现实时备份，也不能在发生灾难时实现业务功能的无缝连接。西京医院网络系统原状态的拓扑图，见图1。

图1 西京医院网络系统原状态的拓扑图

为了解决上述的问题，医院数据中心向“双活”云数据中心转型成为网络改造的重点，并且需要在转型工程中对应用数据进行虚拟化管理从而实现数据实时备份，使得西京医院信息系统的处理能力进一步增强，效率进一步提高[2]。

2 “双活”云数据中心的概念

“双活”数据中心完全不同于1个数据中心和1个灾备中心的模式。“双活”数据中心是2个数据中心都处于运行状态，互为备份，即一个数据中心投入运行，另一个数据中心也处于就位状态，当灾难或者突发事件等因素造成医院主数据中心瘫痪，另一个灾备中心就会启动。在转型传统的同城数据中心时，需要全盘考虑数据中心的应用层、数据库层、存储层，才能保证在满足保证系统性能的基础上，完成云数据中心的转型。在云计算的基础上，通过服务器虚拟化软件和存储系统虚拟化方案的结合，可以成功实现跨数据中心应用和数据自由流动的功能，从而增强应用系统的灵活性，更加充分的体现双活的理念[3-4]。

3 H IS数据中心向“双活”数据中心的转型

遵循国家大力发展医疗事业的趋势，“双活”数据中心有着高效、安全、低成本的突出优势，因此，果断地将传统主备型数据中心升级为“双活”数据中心是势在必行的选择，是医疗事业向前进步的标志[5]。

西京医院改造涉及的服务器共计13台，其中桌面虚拟化服务器5台，虚拟化服务器5台，HIS服务器3台；存储设备4台；光纤交换机6台；服务器虚拟化应用数量67个。改造后的网络状态拓扑图，见图2。

图2 改造后的网络状态拓扑图

4 转型方案实施过程

（1）将HIS数据迁移到EMC的VMAX10K，通过IBM小机完成。

（2）将原存储在IBM DS5100上的大量应用数据迁移到EMC的VNX5600，通过VMware完成。

（3）将DS5100纳入VPLEX为核心的“双活”体系，以达到利旧于新的低成本运行目的。

4.1 设备改造

新增设备：2台EMC VNX 5600、1台EMC VMAX 10K。以VMAX 10K取代原DS4700作为HIS的专用存储，在两个数据中心各配置1个VPLEX存储虚拟化引擎，将VNX5600存储设备实现虚拟化，实现跨距离双活。将主要应用数据迁移至EMC VNX 5600存储设备中进行管理，确保业务系统7×24 h不间断运行，确保任何设备故障均不影响业务的正常运行。

4.2 “双活”数据中心的实验运转

经过充分的论证和准备工作，在实践过程中先将HIS数据由以前的DS4700顺利迁移到VMAX10K上，同时以VPLEX作为平台对新存储做双活之后，又将DS3524和DS5100上的大量VMware镜像文件和数据迁移到VNX5600上，实现了两个机房VNX5600的数据同步。经过测试比对，改造后的网络存储系统的性能大大提高，见表1。

表1 网络改造前后的性能对比

5 结语

现有的数据中心存储体系和改造前相比，具有以下优势[6-7]：

（1）充分利用资源，提高了系统运行效率。在“双活”数据中心下，对于前端用户来讲就是一个逻辑的大中心，能够充分利用数据资源，避免了1个数据中心常年处于闲置的状态而造成数据浪费。

（2）增强了存储数据的安全性。使用最新技术做“双活”配置，实现了跨数据中心服务器自由流动，不仅增强了系统的灵活性，而且使得存储设备数据的安全性得到了大幅提高。改造前的系统随着业务高峰的出现，会发生存储响应延迟现象；改造后的系统，运用虚拟化技术，将生产资源和容灾资源放在同一的资源池里，在业务高峰时或者业务突发时，可以将容灾资源动态分配给生产资源。与此同时，由于虚拟机、存储实现虚拟化，可以最大程度地降低由于系统故障而产生的各种危险性。在发生灾难时，也能保证业务的连续性，实时的实现数据的迁移[8-10]。

由于使用了最新的同步技术做“双活”配置，使存储设备数据的安全性大幅提升，未来西京医院信息化系统升级改造的基础已初步构建成型。

[1]张扬,郭森,季平.基于SAPERP信息系统的双活数据中心研究[J].电力信息化,2013,（1）：87-91.

[2]邓维,刘方明,金海,等.云计算数据中心的新能源应用：研究现状与趋势[J].计算机学报,2013,（3）：582-598.

[3]王智明.云数据中心资源调度机制研究[D].北京：北京邮电大学,2012.

[4]马飞.云数据中心中虚拟机放置和实时迁移研究[D].北京：北京交通大学,2013.

[5]李宏伟,肖伟.存储虚拟化技术在双活数据中心中的应用[J].邮电设计技术,2013,（9）：9-13.

[6]叶燕.HIS系统与医保系统数据交换平台的设计与实现[D].兰州：兰州大学,2014.

[7]梁景雯.基于云计算技术的医院信息系统[D].济南：山东大学,2012.

[8]朱仁道.基于数据挖掘技术的HIS系统研究[D].安徽：安徽理工大学,2009.

[9]骆骁.HIS系统在医院财务管理中的作用——论HIS系统的财务数据管理[J].中国管理信息化,2010,17：14-16.

[10]赵浩宇.区域医疗信息化平台数据交换方案设计[J].中国医疗设备,2014,29（9）：44-45.

Transformation of the Data Center in the Hospital to an Active-Active Cloud Data Center

JIANG Kun, FENG Juan, WANG Tun, YANG Yan-hua, LI Xiang, SU Yu-cheng
Digitalization Center, Xijing Hospital, Xi’an Shaanxi 710032, China

In view of the existing issues in data storage of HIS（Hospital Information System）in Xijing Hospital, this paper put forward the adoption of the active-active data storage solution.Through transformation of the topology structure for the storage system, the hospital turned it from the traditional data center into an active-active data storage center successfully, which ensured the stability and scalability in operation of the HIS.

hospital information systems；active-active data center；storage；network security

TP393.02

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.12.031

1674-1633（2015）12-0105-02

2015-04-14

2015-08-27

作者邮箱：kunjiang@fmmu.edu.cn