江阴市人民医院HIS系统数据库数据归档及性能优化实施方案探讨

龚海 周国宏

[摘 要]HIS信息系统在医院日常工作中发挥着重要的作用。本文主要分析江苏省江阴市人民医院HIS信息系统升级的背景、方案、方法与步骤，并探讨了升级后的实际运行效果及其对医院信息系统的重要意义。

[关键词]ORACLE数据库；服务器；优化；分库；数据

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.06.060

[中图分类号]R197.324 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2018）06-0-02

1 江阴市人民医院HIS信息系统升级背景

江阴市人民医院HIS信息系统Oracle数据库客户端的数量由初期的700个已经增加到1 200个，随着新住院大楼的即将启用，客户端将继续增加到1 600个左右。目前，Oracle数据库真实数据容量也已增加到98 GB，这就导致了存储的IO性能出现了大幅的下降（IO的响应时间由10 ms延长到

80 ms），数据库IBM小型机CPU异常繁忙，应用程序处理速度缓慢，严重影响了医院的正常工作。

2 江阴市人民医院HIS信息系统升级方案

笔者在长达3個月的调研、论证过程中，了解到Oracle 10g STREAMS和Oracle 10g DataGuard具有以下的优点。

DataGuard的特点：数据保护（DataGuard）是ORACLE推出的一种高可用性数据库方案，在主节点与备用节点间通过归档日志或者LGWR方式来保证数据的实时同步。DataGuard能够实行实时的数据同步，备用节点作为主节点的备份，可以实现快速切换与灾难性恢复。

STREAMS的特点：Oracle Streams能够传送和管理数据流（在一个数据库中或者从一个数据库到另一个数据库）中的数据、事务和事件。与DSG RealSync、Quest shareplex 等其他的HA（数据复制）解决方案相比较，STREAMS复制技术完全满足以下几点。

①Oracle Streams是一个完全免费的功能（第三方的数据同步软件价格昂贵）。②支持异构平台，统计数据库服务器可以选用价格较低的PC Server。③环境中的节点可以同时对外服务（用于查询、报表）。④采用STREAMS数据复制，数据库的事务特性能得到很好的保持，同时数据同步性能良好，实时性也比较好，可以基于多个级别的数据复制（数据库、用户、表等），且相关的维护不是过于复杂。⑤系统本身不会过多地限制应用的可扩展性，对常见ddl的支持不需要quiesce。⑥摆脱了传统的分布式事务中的两阶段提交（2PC commit），只需要更少的确认就可以完成，极大地减少了网络的冲突。⑦更小的系统开销，更少的递归调用维护。

与软件开发商、集成商、甲骨文公司技术人员反复讨论和充分测试后，最终笔者决定使用数据库分库的方法来减少HIS系统核心库的数据量及负载量。新核心业务数据库规划存放6个月内的数据，数据量适中，提高了存储的响应速度，提升数据库的性能指标。历史数据库服务器保存所有的数据，可用于大数据量的查询、报表统计分析及数据挖掘分析。两个数据库之间通过采用Oracle Streams的近实时复制技术来保障生产数据（6～12个月数据）的一致性。历史数据每半年分离一次，这样能够保证核心业务数据库的性能长期维持在一个较高的水准。

系统拓扑图，如图1所示。

从图1中可以看出，整个系统分为2个区域：生产中心、灾备中心。生产中心包含：核心业务系统及历史库系统。两个系统之间使用Streams技术进行数据复制同步。灾备中心包含：核心业务库灾备系统及历史库灾备系统。生产中心的系统通过DataGuard技术与这两个系统保持数据同步，用于实现快速切换与灾难性恢复。

本次升级体现的三个显著特点：①分离历史数据降低了核心业务数据库的数据量（96 GB到20 GB），提高了主机、存储、数据库的性能。

（2）通过Oracle Streams复制技术保证了核心业务数据库和历史数据库的数据的近实时同步。

（3）远程容灾机房配置Realtime DataGuard，进行数据的实时同步。

3 江阴市人民医院HIS信息系统升级前的准备

3.1 硬件、软件环境准备

首先根据技术方案搭建主机、存储平台，经过长时间的反复测试，确保所有的硬件均能正常工作，工作内容包括以下几个方面：①主机操作系统、新版本的Oracle数据库软件的安装。②数据库安装所有的关键补丁，参数经过充分调优。③各种灾难情形测试。

3.2 系统压力测试

为了升级的安全性，系统的压力测试必不可少。首先由数据库管理员在新平台上采用Swing bench等压力测试软件模拟大量业务操作，再由专门的软件测试人员进行各软件子系统的功能测试。从一系列的测试结果来看，各软件模块在Oracle 10.2.0.4版本上完全能够正常运行。

4 江阴市人民医院HIS信息系统正式迁移

经过前期完整且详尽的功能测试和压力测试，最终江阴市人民医院仅用了4个小时完成割接，使得生产数据库及时投入运行。

正式升级的步骤：①核心业务数据库版本升级到10.2.0.4（安装多个关键的数据库补丁）；②历史数据库安装64位LINUX（RedHat企业版）；③灾备数据库版本升级到10.2.0.4；④完成核心业务数据库和历史数据库的Streams配置；⑤对Streams性能进行优化；⑥对核心业务数据库的历史数据进行分离。⑦搭建历史数据库的灾备环境。⑧完成历史数据库备份与恢复的配置。⑨对数据库性能进行优化（主要为消耗资源SQL语句的优化）。

5 江阴市人民医院HIS信息系统运行效果

医院HIS系统主机、数据库的升级是个庞大且复杂的系统工程，从开始酝酿升级到升级测试再到最后成功上线前后历时半年，但升级的结果非常令人满意。①系统运行稳定，从未宕机。②性能指标大幅提升。当前客户端连接数1 200个，服务器CPU利用率平均维持在30%左右，存储的IO响应时间也由80 ms减少到8.8 ms。数据库的各项性能指标均很正常。客户端程序运行流畅，日常业务无等待。统计报表运行速度大幅提升。

6 结 语

在信息化系统的建设中，如果能够及时应用当前流行的新技术，就可以使得系统运行得更稳定、更高效、更健康。HIS系统的成功升级标志着江阴市人民医院的信息化建设迈上了一个新台阶。

主要参考文献

[1]刘晓辉，李小华，胡占生.HIS服务器及数据库升级前后性能的对比研究[J].医疗卫生装备，2008（12）.