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1、赛门铁克医疗行业高可用及容灾解决方案一、行业背景医疗行业的信息化建设经过了几个阶段的发展，HIS、LIS、RIS以及PACS等众多内容 丰富、功能强大的应用软件逐渐成熟，成为医院信息技术的核心。随着时间的推移，这些环 境的数据越来越多，数据的价值也越来越大，数据丢失或系统停机所造成的损失会造成越来 越严重的后果，甚至变得不能接受。另一方面，“9.11 ”事件爆发以后，“容灾”这个词汇逐渐成为人们谈论最多的焦点之 一。而随后的一系列自然灾害的发生，更推动了 IT系统容灾的需求。医疗行业也不例外， 今天许多医院管理者和就医者都十分关心医院的IT系统的咼可用性。二、需求分析医院信息系统是一个数据量大
2、，数据类型复杂和事务并发多的实时系统，由于医院业务 的特殊性，任何人为或自然因素所导致的应用或系统中断，都会造成医院巨大的经济和名誉 损失及严重的法律后果。所以医院应用对IT系统的持续稳定运行提出了非常苛刻的要求。在目前已经上线的医院IT环境中，绝大多数医院都采用了群集技术（也就是通常人们 所说的“双机热备份”）来保证服务的持续运行或者在用户可以容忍的时间之内自动进行服 务恢复。群集技术在应对服务器故障方面有着显而易见的效果，这一技术已经得到大多数医 院用户的认可，并已经得到很大程度上的普及。但是，随着群集技术运用的普及，很多用户发现群集本身也有一些非常明显的不足：1、由于传统的群集解决方案多
3、采用“2+1”的模式，即两台服务器连接到一台磁盘阵 列。这种结构是为了在两台服务器之间共享数据。但是单台磁盘阵列往往就成了核心系统的 一个单点故障点，一旦磁盘阵列发生故障，则整个系统将发生停机，作为7X24营业的医院 来说，这种意外的停机是无法忍受的；2、很多用户往往有这样的误解一一既然我的系统已经是“双机热备份”了，那么，我 的数据也不需要备份了。这种误解导致很多用户往往忽视了数据备份的重要性，结果整个系 统的数据只有磁盘阵列中的一个拷贝，等到由于磁盘阵列发生故障或人为误操作导致数据丢 失的时候，才发现悔之晚矣！3、虽然关心容灾，但由于各种原因目前大多数国内的医院在建设IT系统时并没有过 多
4、地考虑。一旦发生火灾、地震等灾难性事故，整个系统将毁于一旦，数据将一去不复返, 医院将遭受无法估量的巨大损失。由于医院通常都没有与大型企业类似的各地分支机构，往往就是集中在一个园区之内， 所以要为医院特地构建一个容灾中心对医院来说其实很不容易，但要实现一个园区级的容灾 系统对医院来说却是非常容易的。综合以上需求分析，医院IT系统应该急需建立的是一套能够提供实时的数据保护、高 度可靠的故障切换、以及园区级系统容灾的完善解决方案。三、解决方案为了区别于以前的群集模式，我们把这个方案通俗地称为“2+2”群集模式。从功能上 来讲，该方案历史性地突破了原先狭窄的HA概念，提供系统全冗余、无任何单点故障、
5、以 及数据和应用的园区范围的容灾功能，使医院IT系统真正没有后顾之忧。在原来的“2+1”群集模式的基础上，增加了一台磁盘阵列，将一台服务器定义为一个 “运算节点”，将一台磁盘阵列定义为一个“存储节点”，所谓“2+2”的意思就是“两个 运算节点+两个存储节点”。利用VERITAS Storage Foundation的卷镜像功能实现两台磁盘阵列之间的镜像关系， 每一次I/O的写入都分别通过两条主机通道到达两台磁盘阵列的控制器，并且当两个I/O 都返回正确的结果之后，操作才算完成。所以，两台磁盘阵列中的数据完全保持实时同步, 不用担心任何的数据一致性问题。当然由于我们采用的是同步传输的方式，两个节
6、点之间的 距离不能相隔太远，建议的最远距离为50公里，如果超过50公里的距离限制，将会明显地 影响业务系统的运行性能。对于超过50公里的距离限制的容灾要求，我们建议采用VERITAS St orage Founda tion的Volume Replica tor Option做异步方式的传输，异步方式不会造成 在线业务系统性能的下降。不过50公里这个距离限制对于医院的园区级别的容在要求是完 全能够满足的。采用VERITAS Storage Foundation HA实现两个运算节点之间的群集关系。除了实现基 本的群集功能之外，VERITAS Storage Foundation HA还有很多非
7、常明显的优势，如：最多支持32个节点的超大规模群集、简单易行的节点退出和加入操作、跨平台管理群 集服务器系统、支持群集卷的在线扩展以及与VERITAS St orage Founda tion天然的兼容性如此，对于一个应用来说，只要任意一个运算节点和一个存储节点运行正常，那么，整 个系统就能够正常运行。以下是该解决方案的几个显著的特点：1、全冗余连接，无任何单点故障。系统中任意一个部件的损坏都不会影响系统的正常 运行；2、镜像的存储节点为系统关键的在线业务数据提供了双重保护；3、结合综合布线系统实现了数据和应用的容灾；4、除了以上几点特有的优势之外，由于该解决方案支持先进的SAN架构，同样具有
8、 SAN架构自身的优势，如：可以实现高性能的LAN-free备份以及良好的可扩展性等等。本方案的逻辑架构图如下所示:HIS ServerOIStorage FoundationHA ClusterHIS Server02Storage FoundationHA ClusterDynamic Multi-PathDisk ArrayStorage FoundationVolume MirrorDisk ArrayStorage FoundationVolume Mirror结合综合布线的变化，我们可以将两个节点分别部署在园区内不同的建筑内，如门诊楼 和住院楼，如此，即使其中一栋楼发生灾难性的事故
9、（如火灾等），医院的应用仍然能够继 续正常运行，也不会有任何数据丢失的情况发生。如下图所示：I门诊楼中心机房II住院楼容灾机房I当然，整个方案的架构也具有非常好的可扩展性，不仅可以“2+2”，我们还可以做到 “N+2”，甚至“N+N”，如此，我们可以把医院的所有信息系统整合起来，从而有效减少硬 件投资，同时提高系统可维护性。如下图所示：四、应用效果本方案充分考虑了故障发生的可能性，为医院的信息系统（尤其是至关重要的HIS系统） 提供了可靠的数据保护和高可用。该方案不仅是完全的无单点故障系统，同时具备很强的容 灾功能。到目前为止，国内已经有越来越多有代表性的医院采用了本方案。从医院使用的效果来 看，本方案大大减小了医院HIS系统停机的可能性。同时，本方案的管理维护工作非常简单, 非常有效地减轻了医院信息系统管理人员的工作量。
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