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数字化医院基础架构解决方案

数字化医院基础架构解决方案

医院数字化建设是一个庞大而复杂的系统工程,其整体系统由许多业务子系统组建而成,而这些系统间又有频繁的数据交换和业务联动,医院数据/信息中心系统的建设和部署是整个数字化医院系统建设的核心和基础,其架构设计是一项复杂的工作,在此,浩德科技对医院数据中心硬件平台基础架构进行概述(注:具体方案需根据客户需求制定)。


如图所示,方案的核心是统一的高性能的 SAN 架构,医院的大部分数据都存储在 SAN 的环境中,通过光纤交换机连接不同的数据库服务和应用服务器进行各种业务处理。为支持医院越来越高的业务连续性要求,我们建议在不同于主中心的楼房中建立容灾机房,运用业界成熟的技术实现对存储系统做备份容灾。

 

数据中心系统
• 采用两台 8 路 1.90G 处理器 / 16G 内存高性能小型机作为数据库服务器主机(支持 16路处理器),TPC-C 性能值可以达到 40-50万 TPMC,整机可以扩展到 80-100万 TPMC;
• 主机采用集群模式,形成高可用环境(HA);
• 在线存储采用开放式的 SAN 解决方案(存储区域网);
• 磁盘阵列采用具备较高性能的企业级中高端光纤阵列配置 5T 存储容量(支持 32T 以上存储能力);
• SAN 网络采用 2台 32口光纤交换机(16口激活)4GB 带宽的光纤交换机,形成 HA 模式;
• 备份系统在 SAN 架构的基础上推荐采用 LAN-FREE 的方式来实现数据的备份,使用专用备份软件配合 4Gb 光纤通道 LTO Ultrium 3、4 磁带库设备。
• 使用 WEB 方式应用系统需要多服务器负责均衡方式运行,需要配置数据吞吐量大于 200M 的硬件负载均衡器。

 

HIS 系统
• 后台数据库服务器与存储系统
• 采用高性能小型机作为数据库服务器主机(支持 8路以上处理器);并采用分区的方式为各种应用服务;
• 主机采用集群模式,形成高可用环境(HA);
• HIS 在线存储采用开放式的 SAN 解决方案(存储区域网);
• 磁盘阵列采用具备较高性能的企业级中高端光纤阵列,通过分区给 HIS 系统建立独立的磁盘资源空间;
• SAN 网络采用 2台 32口光纤交换机(16口激活)4GB 带宽的光纤交换机,形成HA模式;
• 数据库服务器主机采用双 HBA 卡冗余方式连接 SAN 交换机;
• 数据库服务器采用全冗余模式(2块网卡)与核心层以太网络交换机相连接;
• 数据库可选择关系型数据库作为数据中心统一的数据库,集中存放各种业务数据;

 

应用服务器
• 采用 PC 刀片服务器或多台节省空间的机架式 PC 服务器作为中间层服务器(支持 2路处理器)和各种单一的外围应用(如 WEB,代理,入侵检测等)的服务器;
• 根据应用系统的规模及接点数量可增加中间应用层服务器的数量;
• 中间层服务器通过应用程序可以实现自动的故障转移和连接;
• 中间层服务器不连接 SAN;
• 中间层服务器可以选择是否采用冗余模式连接核心层以太网交换机;

 

OLAP 服务器
• OLAP 服务器主要承担查询、分析等作用,采用高性能小型机(支持 4路以上处理器);
• OLAP 服务器需要连接 SAN,并可通过磁盘阵列的快照、复制等功能或通过应用程序本身实现与在线业务系统分离的运行方式,从而不影响在线业务的效率;
• OLAP 服务器双路网卡连接核心层网络;

 

OA 服务器
• OA 主要需要部署服务器端,因为工作站可以与 HIS 共用;
• 必要时可以让 OA 服务器接入 SAN 获得磁盘资源;
• OA 因为采用 LOUTS 或 EXCHANGE,因此最好单独部署服务器;

 

EMR 服务器
• EMR 服务器负责电子病历系统的处理,采用高性能 PC 服务器(支持 4路以上处理器);
• EMR 服务器需要与 SAN 连接,通过 LUN 分区获得磁盘资源;
• EMR 服务器通过双路网卡连接核心层网络;

 

LIS 服务器
• LIS 负责检验科信息系统的采集、传输,相对独立,因此拟部署单独的服务器,采用高性能 PC 服务器(支持 4路以上处理器);
• LIS 服务器需要与 SAN 连接,通过 LUN 分区获得磁盘资源;
• LIS 服务器通过双路网卡连接核心层网络;

 

PACS 系统

 

RIS
• RIS 是 PCAS 与 HIS 的接口;
• RIS 服务器部署双网卡,分别连接 HIS 网络与放射科 PACS 内部网络;
• RIS 服务器采用 PC 服务器;

 

PACS
• PACS 服务器:双机 HA 模式,采用高性能小型机(支持 4路以上处理器)
• 在线存储:全光纤磁盘阵列,3TB 容量配置;
• 近线存储:采用 SATA 磁盘阵列或者 NAS 文件服务器,2TB;
• 离线存储:采用磁带库;
• PACS 网络:通过医院骨干网络的 VLAN 划分给 PACS 一个独立的子网,并将临床医生诊断工作站的接点全部纳入给子网,即所有的 DICOM 节点全部在同一个子网内,可能的情况下可以部署物理独立网络;

 

医院数据中心硬件设备案例参考

 

分类 设备 基本要求 数量
数据库 数据库服务器 • UNIX 小型机,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
• 双机集群,负载均衡 2
磁盘阵列存储系统 • 全光纤 SAN 架构,4GB
• 10-20TB 容量配置
• IOPS 大于 500000
• 2台 32口(16口激活)SAN 交换机,HA 配置 1
磁带库 • >=2个 LTO3、LTO4 磁带驱动器
• >=40槽位,全光纤 SAN 架构
• 采用网络备份模式,>=40盒 LTO3、LTO4 磁带 1
应用服务器 交换平台消息总线服务器 • Intel Xeon CPU,4核,8GB 内存
• 2块 73G >=10K 硬盘,RAID1
• Win2003 企业版
• 1000M TX*2 1
中间件应用及中心前置服务器 • Intel Xeon CPU,4核,8GB 内存 (2路 x3650 或 4路 x3850 M2)
• 2块 73G >=10K 硬盘,RAID1
• Win2003 标准版
• 1000M TX*2 2
备份、监控管理、防病毒服务器 • Intel Xeon CPU,2核,4GB 内存 (2路 x3650 或 4路 x3850 M2)
• 2块 73G >=10K 硬盘,RAID1
• Win2003 标准版
• 1000M TX*2 1
临床信息系统应用服务器 • Intel Xeon CPU,4核,8GB 内存 (2路 x3650 或 4路 x3850 M2)
• 2块 73G >=10K 硬盘,RAID1
• Win2003 标准版
• 1000M TX*2 1
其他应用服务器(社区等) • Intel Xeon CPU,2核,4GB 内存 (2路 x3650 或 4路 x3850 M2)
• 2块 73G >=10K 硬盘,RAID1
• Win2003 标准版
• 1000M TX*2 1
PC 服务器机柜 • 42U 原装机柜
• 含 KVM,PDU,折叠式显示器含键盘及鼠标 1
网络设备 数据中心核心交换机 • 万兆互连,VRRP,HA
• 12个 1000M SX 光口,48个 1000M TX 电口
• 256G 带宽以上,100M 包转发率以上 2
数据中心硬件防火墙及 VPN 设备 • 千兆硬件防火墙及中心 VPN,HA
• 2个 1000M TX 电口以上
• 2个 1000M SX 光口以上 2
接入端 VPN 设备 • 10M VPN
• 带硬件防火墙 4
系统软件 中心数据库系统 DB2 Sybase ASE。 1
中心 J2EE 中间件 Websphere Application Server 1
消息路由网关 Websphere Message Broker 6.0 1
消息中间件 Websphere MQ 6.0 for(Linux 或 Windows) 5
网络版病毒防火墙软件 Windows Server 许可, Windows 客户端许可,含中央管理平台 1
网络备份软件 LAN-Backup,含主模块及数据库、系统备份选件,异构环境 Unix to Windows 1
运行监控管理平台 存储、网络、应用监控与管理 ITSM 管理平台 1
接入端设备操作系统 Windows 2003 Server 标准版

 

小型医疗机构刀片中心 BladeCenter 解决方案

 

对于很多没有专门的 IT 管理人员及设备机房的小型医疗机构来说,可以使用 BladeCenter S 作为整合便捷的IT解决方案。BladeCenter S 机箱可以容纳 6个刀片服务器、一个存储扩展柜(可扩充 12块 SAS / SATA 热插拔硬盘)、网络及存储交换机,并且相对于其它服务器设备对环境的要求更低。


分类 设备 配置 数量
数据库 IBM LS41 刀片服务器 4*2.8 Hz 双核处理器,8G 内存,2*73G 硬盘,2*千兆以太网卡,SAS HBA 卡 2
磁盘存储 500G SATA 热插拔硬盘 12
存储交换机 IBM SAS 存储交换模块 1
应用服务器 IBM HS21 刀片服务器 2*2.66G 四核处理器,4G 内存,2*73G 硬盘,2*千兆以太网卡 2
网络设备 网络交换机 IBM 20口千兆以太网交换模块 1

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