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    數字化醫院基礎架構解決方案

    數字化醫院基礎架構解決方案

    醫院數字化建設是一個龐大而復雜的系統工程,其整體系統由許多業務子系統組建而成,而這些系統間又有頻繁的數據交換和業務聯動,醫院數據/信息中心系統的建設和部署是整個數字化醫院系統建設的核心和基礎,其架構設計是一項復雜的工作,在此,浩德科技對醫院數據中心硬件平臺基礎架構進行概述(注:具體方案需根據客戶需求制定)。


    如圖所示,方案的核心是統一的高性能的 SAN 架構,醫院的大部分數據都存儲在 SAN 的環境中,通過光纖交換機連接不同的數據庫服務和應用服務器進行各種業務處理。為支持醫院越來越高的業務連續性要求,我們建議在不同于主中心的樓房中建立容災機房,運用業界成熟的技術實現對存儲系統做備份容災。

     

    數據中心系統
    • 采用兩臺 8 路 1.90G 處理器 / 16G 內存高性能小型機作為數據庫服務器主機(支持 16路處理器),TPC-C 性能值可以達到 40-50萬 TPMC,整機可以擴展到 80-100萬 TPMC;
    • 主機采用集群模式,形成高可用環境(HA);
    • 在線存儲采用開放式的 SAN 解決方案(存儲區域網);
    • 磁盤陣列采用具備較高性能的企業級中高端光纖陣列配置 5T 存儲容量(支持 32T 以上存儲能力);
    • SAN 網絡采用 2臺 32口光纖交換機(16口激活)4GB 帶寬的光纖交換機,形成 HA 模式;
    • 備份系統在 SAN 架構的基礎上推薦采用 LAN-FREE 的方式來實現數據的備份,使用專用備份軟件配合 4Gb 光纖通道 LTO Ultrium 3、4 磁帶庫設備。
    • 使用 WEB 方式應用系統需要多服務器負責均衡方式運行,需要配置數據吞吐量大于 200M 的硬件負載均衡器。

     

    HIS 系統
    • 后臺數據庫服務器與存儲系統
    • 采用高性能小型機作為數據庫服務器主機(支持 8路以上處理器);并采用分區的方式為各種應用服務;
    • 主機采用集群模式,形成高可用環境(HA);
    • HIS 在線存儲采用開放式的 SAN 解決方案(存儲區域網);
    • 磁盤陣列采用具備較高性能的企業級中高端光纖陣列,通過分區給 HIS 系統建立獨立的磁盤資源空間;
    • SAN 網絡采用 2臺 32口光纖交換機(16口激活)4GB 帶寬的光纖交換機,形成HA模式;
    • 數據庫服務器主機采用雙 HBA 卡冗余方式連接 SAN 交換機;
    • 數據庫服務器采用全冗余模式(2塊網卡)與核心層以太網絡交換機相連接;
    • 數據庫可選擇關系型數據庫作為數據中心統一的數據庫,集中存放各種業務數據;

     

    應用服務器
    • 采用 PC 刀片服務器或多臺節省空間的機架式 PC 服務器作為中間層服務器(支持 2路處理器)和各種單一的外圍應用(如 WEB,代理,入侵檢測等)的服務器;
    • 根據應用系統的規模及接點數量可增加中間應用層服務器的數量;
    • 中間層服務器通過應用程序可以實現自動的故障轉移和連接;
    • 中間層服務器不連接 SAN;
    • 中間層服務器可以選擇是否采用冗余模式連接核心層以太網交換機;

     

    OLAP 服務器
    • OLAP 服務器主要承擔查詢、分析等作用,采用高性能小型機(支持 4路以上處理器);
    • OLAP 服務器需要連接 SAN,并可通過磁盤陣列的快照、復制等功能或通過應用程序本身實現與在線業務系統分離的運行方式,從而不影響在線業務的效率;
    • OLAP 服務器雙路網卡連接核心層網絡;

     

    OA 服務器
    • OA 主要需要部署服務器端,因為工作站可以與 HIS 共用;
    • 必要時可以讓 OA 服務器接入 SAN 獲得磁盤資源;
    • OA 因為采用 LOUTS 或 EXCHANGE,因此最好單獨部署服務器;

     

    EMR 服務器
    • EMR 服務器負責電子病歷系統的處理,采用高性能 PC 服務器(支持 4路以上處理器);
    • EMR 服務器需要與 SAN 連接,通過 LUN 分區獲得磁盤資源;
    • EMR 服務器通過雙路網卡連接核心層網絡;

     

    LIS 服務器
    • LIS 負責檢驗科信息系統的采集、傳輸,相對獨立,因此擬部署單獨的服務器,采用高性能 PC 服務器(支持 4路以上處理器);
    • LIS 服務器需要與 SAN 連接,通過 LUN 分區獲得磁盤資源;
    • LIS 服務器通過雙路網卡連接核心層網絡;

     

    PACS 系統

     

    RIS
    • RIS 是 PCAS 與 HIS 的接口;
    • RIS 服務器部署雙網卡,分別連接 HIS 網絡與放射科 PACS 內部網絡;
    • RIS 服務器采用 PC 服務器;

     

    PACS
    • PACS 服務器:雙機 HA 模式,采用高性能小型機(支持 4路以上處理器)
    • 在線存儲:全光纖磁盤陣列,3TB 容量配置;
    • 近線存儲:采用 SATA 磁盤陣列或者 NAS 文件服務器,2TB;
    • 離線存儲:采用磁帶庫;
    • PACS 網絡:通過醫院骨干網絡的 VLAN 劃分給 PACS 一個獨立的子網,并將臨床醫生診斷工作站的接點全部納入給子網,即所有的 DICOM 節點全部在同一個子網內,可能的情況下可以部署物理獨立網絡;

     

    醫院數據中心硬件設備案例參考

     

    分類 設備 基本要求 數量
    數據庫 數據庫服務器 • UNIX 小型機,8C 32G 或更高 (IBM p570 或 8路 IBM x3950 M2)
    • TPCC 值大于 840000
    • HBA*2, 1000M TX*2, 1000M SX*2
    • 雙機集群,負載均衡 2
    磁盤陣列存儲系統 • 全光纖 SAN 架構,4GB
    • 10-20TB 容量配置
    • IOPS 大于 500000
    • 2臺 32口(16口激活)SAN 交換機,HA 配置 1
    磁帶庫 • >=2個 LTO3、LTO4 磁帶驅動器
    • >=40槽位,全光纖 SAN 架構
    • 采用網絡備份模式,>=40盒 LTO3、LTO4 磁帶 1
    應用服務器 交換平臺消息總線服務器 • Intel Xeon CPU,4核,8GB 內存
    • 2塊 73G >=10K 硬盤,RAID1
    • Win2003 企業版
    • 1000M TX*2 1
    中間件應用及中心前置服務器 • Intel Xeon CPU,4核,8GB 內存 (2路 x3650 或 4路 x3850 M2)
    • 2塊 73G >=10K 硬盤,RAID1
    • Win2003 標準版
    • 1000M TX*2 2
    備份、監控管理、防病毒服務器 • Intel Xeon CPU,2核,4GB 內存 (2路 x3650 或 4路 x3850 M2)
    • 2塊 73G >=10K 硬盤,RAID1
    • Win2003 標準版
    • 1000M TX*2 1
    臨床信息系統應用服務器 • Intel Xeon CPU,4核,8GB 內存 (2路 x3650 或 4路 x3850 M2)
    • 2塊 73G >=10K 硬盤,RAID1
    • Win2003 標準版
    • 1000M TX*2 1
    其他應用服務器(社區等) • Intel Xeon CPU,2核,4GB 內存 (2路 x3650 或 4路 x3850 M2)
    • 2塊 73G >=10K 硬盤,RAID1
    • Win2003 標準版
    • 1000M TX*2 1
    PC 服務器機柜 • 42U 原裝機柜
    • 含 KVM,PDU,折疊式顯示器含鍵盤及鼠標 1
    網絡設備 數據中心核心交換機 • 萬兆互連,VRRP,HA
    • 12個 1000M SX 光口,48個 1000M TX 電口
    • 256G 帶寬以上,100M 包轉發率以上 2
    數據中心硬件防火墻及 VPN 設備 • 千兆硬件防火墻及中心 VPN,HA
    • 2個 1000M TX 電口以上
    • 2個 1000M SX 光口以上 2
    接入端 VPN 設備 • 10M VPN
    • 帶硬件防火墻 4
    系統軟件 中心數據庫系統 DB2 Sybase ASE。 1
    中心 J2EE 中間件 Websphere Application Server 1
    消息路由網關 Websphere Message Broker 6.0 1
    消息中間件 Websphere MQ 6.0 for(Linux 或 Windows) 5
    網絡版病毒防火墻軟件 Windows Server 許可, Windows 客戶端許可,含中央管理平臺 1
    網絡備份軟件 LAN-Backup,含主模塊及數據庫、系統備份選件,異構環境 Unix to Windows 1
    運行監控管理平臺 存儲、網絡、應用監控與管理 ITSM 管理平臺 1
    接入端設備操作系統 Windows 2003 Server 標準版

     

    小型醫療機構刀片中心 BladeCenter 解決方案

     

    對于很多沒有專門的 IT 管理人員及設備機房的小型醫療機構來說,可以使用 BladeCenter S 作為整合便捷的IT解決方案。BladeCenter S 機箱可以容納 6個刀片服務器、一個存儲擴展柜(可擴充 12塊 SAS / SATA 熱插拔硬盤)、網絡及存儲交換機,并且相對于其它服務器設備對環境的要求更低。


    分類 設備 配置 數量
    數據庫 IBM LS41 刀片服務器 4*2.8 Hz 雙核處理器,8G 內存,2*73G 硬盤,2*千兆以太網卡,SAS HBA 卡 2
    磁盤存儲 500G SATA 熱插拔硬盤 12
    存儲交換機 IBM SAS 存儲交換模塊 1
    應用服務器 IBM HS21 刀片服務器 2*2.66G 四核處理器,4G 內存,2*73G 硬盤,2*千兆以太網卡 2
    網絡設備 網絡交換機 IBM 20口千兆以太網交換模塊 1

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