另一方面,隨著汶川地震的發(fā)生,"容災"這個詞匯逐漸成為人們談論最多的焦點之一。其實醫(yī)院的信息技術人員對醫(yī)院數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的可用性十分關心,都希望了解到醫(yī)院部署數(shù)據(jù)容災方案的必要性和可行性。
很多時候用戶是否要選擇應用容災解決方案,選擇什么樣的容災解決方案,是要根據(jù)用戶具體的應用情況而定。醫(yī)療信息系統(tǒng)同樣如此,在做出最終的決定之前,我們需要對醫(yī)院的需求進行深入的分析,而不僅僅是簡單地回答"要"或者"不要"。
用戶需求
隨著醫(yī)院信息化水平的不斷提高,his已從初期的以財務為主發(fā)展到現(xiàn)在以病人為中心,從單純的文本數(shù)據(jù)擴展到有聲音和圖像等多媒體數(shù)據(jù),存儲的數(shù)據(jù)量逐年迅速增加。特別是x光片、ct和mr等大容量的數(shù)字圖像,造成了醫(yī)學信息量的急劇膨脹。
曾經(jīng)有人統(tǒng)計,一家三級甲等醫(yī)院一天的數(shù)字影像數(shù)據(jù)容量大約為10g左右,數(shù)據(jù)備份10g,合計存儲容量為20g,這樣一年下來就是6t(1t=1000g)。若按照有關部門的要求數(shù)據(jù)保留十年,則是60t! 如此大的數(shù)據(jù)存儲容量恐怕也只有金融、電信等行業(yè)能夠與之相提并論。
傳統(tǒng)的"2+1"模式
目前,在已經(jīng)應用網(wǎng)絡技術環(huán)境的醫(yī)院中,絕大多數(shù)用戶都采用了群集技術(雙機熱備份)來保證服務的持續(xù)運行,或者在用戶可以容忍的時間之內(nèi),自動進行服務恢復。群集技術在應對服務器故障方面有著顯而易見的效果,這一技術已經(jīng)得到了國內(nèi)大多數(shù)用戶的認可,并已經(jīng)得到很大程度上的普及。
但是,隨著群集技術運用的普及,很多用戶也不約而同地發(fā)現(xiàn)群集所存在的一些非常明顯的不足:由于傳統(tǒng)的群集解決方案多采用"2+1"(即兩臺服務器間配一臺磁盤陣列)的"雙機熱備份"模式,這個為了在兩臺服務器之間共享數(shù)據(jù)而存在的獨立磁盤陣列,往往就成為了核心系統(tǒng)一個突出的故障點:一旦磁盤陣列發(fā)生故障,整個系統(tǒng)就會停機。作為7×24營業(yè)的醫(yī)院來說,這種意外的停機對業(yè)務的影響可想而知。
現(xiàn)在國內(nèi)的醫(yī)院用戶大多數(shù)還沒有認識到"容災"的必要性。系統(tǒng)建設的時候,對數(shù)據(jù)和應用的容災考慮得非常少,一旦發(fā)生火災、地震等災難性事故,或者人為的誤操作都會使整個系統(tǒng)將毀于一旦,數(shù)據(jù)將一去不復返,醫(yī)院將遭受無法估量的巨大損失。我們現(xiàn)在和SANRAD公司共同推出一個適用與醫(yī)療行業(yè)的解決方案,為了區(qū)別于以前的群集模式,我們可以把這個方案稱為"2+2"群集模式。從功能上來講,這套方案突破了系統(tǒng)全冗余、無任何單點故障點,以及數(shù)據(jù)和應用的園區(qū)范圍的容災,使系統(tǒng)的運行真正沒有了后顧之憂。
先進的"2+2"模式
所謂"2+2",就是"兩個運算節(jié)點+兩個存儲節(jié)點"。 "2+2"群集模式是在原來的"2+1"群集模式的基礎上,增加了一臺磁盤陣列,院方將每一臺服務器定義為一個"運算節(jié)點",而將每一臺磁盤陣列定義為一個"存儲節(jié)點"。
這套災備系統(tǒng)除了采用性能穩(wěn)定,安全性高的Infortrend的磁盤陣列,還有一點配合SANRAD的SVM控制系統(tǒng)。實現(xiàn)了兩臺磁盤陣列之間的鏡像關系。每一次I/O的寫入都分別通過兩條主機通道到達兩臺磁盤陣列的控制器,并當兩個I/O都返回正確的結(jié)果之后,操作才算完成。這樣,兩臺磁盤陣列中的數(shù)據(jù)完全保持實時同步,不用擔心任何的數(shù)據(jù)一致性問題。
不過,"2+2"群集模式的部署對于網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳輸距離也會有一定的限制。 由于采用的是同步傳輸?shù)姆绞剑瑑蓚€節(jié)點之間的距離不能相隔太遠,如果距離過遠,就會明顯地影響業(yè)務系統(tǒng)的運行性能。對于遠距離限制的應用環(huán)節(jié),我們則采用了異步的傳輸方式,因為異步方式不會造成在線業(yè)務系統(tǒng)性能的下降。不過醫(yī)院的園區(qū)級別的容災要求距離基本不會太遠。
方案拓撲
中心機房和容災機房兩個節(jié)點分別部署到了醫(yī)院內(nèi)不同的位置。這樣,即使其中某一節(jié)點所在的位置發(fā)生意外或事故,醫(yī)院的應用仍然能夠繼續(xù)正常運行,也不會有任何數(shù)據(jù)丟失的情況發(fā)生。此外,整個方案的架構(gòu)也具有非常好的可擴展性,不僅可以將傳統(tǒng)的"2+1"群集模式升級為"2+2",還可以根據(jù)做到"2+n",甚至"n+n"群集模式。
實現(xiàn)方式
V-Swicht2000是在S16E-G2130陣列之間一種基于存儲系統(tǒng)的遠程數(shù)據(jù)鏡像技術方式,它提供基于邏輯卷級的數(shù)據(jù)遷移,在主磁盤存儲系統(tǒng)和次磁盤存儲系統(tǒng)之間通過存儲系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)鏡像功能,而不需占用任何主機資源。主站與遠端容災站點可根據(jù)相互間網(wǎng)絡連接狀況選擇同步復制或異步復制,由于完全基于硬件實現(xiàn)容災,整個系統(tǒng)易于實施,易于維護。
在主站由于計劃內(nèi)維護或災難而癱瘓時,主站點可手動故障切換到遠端站點,并可以直接在輔助站點中開始工作,同時也向指定主機顯示所有災難恢復卷。在這個階段,遠端站點作為主站點操作,此時可對主站點進行修復。在主站點修復或計劃內(nèi)維護完成時,再把遠端站點手動故障切換到主站點。
"2+2"群集模式相比"2+1"群集模式的優(yōu)勢
1.全冗余連接,無任何單點故障點。系統(tǒng)中任意一個部件的損壞都不會影響系統(tǒng)的正常運行;
2.鏡像的存儲節(jié)點為系統(tǒng)關鍵的在線業(yè)務數(shù)據(jù)提供了雙重保護;
3.結(jié)合綜合布線系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)和應用的容災;
如果僅從方案的物理結(jié)構(gòu)來看,這套"2+2"數(shù)據(jù)容災備份方案只是"2+1"模式的升級,并無新奇之處。但方案中第二個存儲節(jié)點的采用,不僅為醫(yī)院整體信息系統(tǒng)的運行提供了有力保障,更使醫(yī)院數(shù)據(jù)存儲方案的部署更為靈活、實用。
產(chǎn)品介紹
1.iSCSI-SAS磁盤陣列,每主機通道傳輸速率為1GB/S;
2.采用64位 CPU RISC I/O專用處理器 ,電源、風扇、支持熱插拔在線更換;
3.控制器高速緩存最大支持2GB ECC DDR,支持后備電池保護;
4.支持RAID0,1,3,5,6,10,30,50,60,NRAID;
5.支持邏輯磁盤RAID在線擴容,RAID自動重建,并且RAID重建優(yōu)先級可調(diào);
6.支持本地、全局熱備援磁盤,支持S.M.A.R.T技術;
7.支持環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),動態(tài)實時監(jiān)控系統(tǒng)各部件(硬盤、電源、風扇、內(nèi)部溫度等)的工作狀態(tài);
1.采用PowerPC RAIC CPU,由于采用了Supper Scalars架構(gòu)(在一個時鐘內(nèi)執(zhí)行多個指令),有效的提高MIPS速度,在實際系統(tǒng)應用中真正達到速度提升,同時在其CPU內(nèi)部集成了1024KB內(nèi)部二級緩存,大大縮短了CPU與Cache的交互時間;
2.控制器采用獨立硬件XOR(異或邏輯運算)芯片設計,不再占用CPU資源,大大提升可靠性、性能;
3.控制器的高速緩存帶有ECC DDR功能,最大可擴充至2GB,主機端總帶寬達到4GB/s;
4.最大支持32組邏輯磁盤、16個邏輯卷,每個邏輯磁盤最大支持64個分區(qū);
每個邏輯磁盤的最大容量最大可以支持64TB容量;
5.支持每個邏輯磁盤獨立設定不同Stripe Size(8/16/32/64/256/512/1024KB)功能,最大限度為應用系統(tǒng)提供性能優(yōu)化;
6.支持在線邏輯磁盤RAID初始化功能,用戶無需再經(jīng)過漫長的邏輯磁盤RAID初始化過程,可以直接使用邏輯磁盤,邏輯磁盤在使用過程中后臺進行初始化;
支持智能磁盤掃描功能,最大限度保護用戶數(shù)據(jù)。