1、精選優質文檔-傾情為你奉上精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業專心-專注-專業精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業XX醫院數據中心容災備份系統建設規劃北京和力記易科技有限公司目 錄 TOC o 1-4 h z u 概 述 近年來醫療衛生信息化在全球范圍內發展迅速。無論是醫院還是公共衛生機構為提高服務質量和運營效率，都在不斷加強業務支持系統的建設。隨著醫院信息化進程的不斷深化，信息系統成為了支撐醫院業務運行的重要平臺，醫院的全部業務流程都依賴于信息系統提供的服務來運作。這種統一的業務運作平臺在簡化業務流程，提高工作效率的同時，也帶來了安全性方面的全新要求。那就是信息系統必須具備抵抗災

2、難的能力，具備在災難后快速恢復的能力，只有這樣，才能滿足醫院業務連續性的需求。醫院的IT管理員為了保證生產經營活動的持續運行，不斷的加強對系統和數據的保護，如使用基于雙機的高可用技術，磁盤陣列系統的RAID技術等。然而，人們依然無法回避由于磁盤故障，人為失誤，應用程序的邏輯錯誤，自然災害等原因帶來的系統停機或者數據丟失。所以，數據容災備份作為數據保護的最后一道屏障，必不可少。有專業機構的研究數據表明：醫院系統15分鐘停機便構成事故，上海市第十人民醫院停機4個多小時見諸各大報端，給醫院的聲譽帶來了惡劣的影響并造成了極大的經濟損失。所以醫院災備中心建設迫在眉睫，只有建立好完善的容災備份系統，才能防

3、患與未然！ 容災需求分析和設計目標2.1 醫院系統現狀核心設備存放在現有中心機房； 核心系統平臺描述： HIS服務器使用HP G5 380服務器，磁盤陣列使用EVA4100，操作系統windows2003企業版X64，數據庫使用oracle10.2.0.1.0，未采用專業備份措施。 LIS服務器使用EMR服務器使用。麻醉系統使用。超聲、內鏡、病理數據庫服務器使用。 超聲、內鏡、病理圖片服務器，使用。 PACS服務器使用。 現有磁盤整列及數據庫大小情況 存在問題： 基于網絡的安全應用，只能保證信息系統不被侵犯，不能保證系統內部設備故障導致數據丟失。基于主機的安全應用，沒有高可用保障措施，當服務器

4、出現故障后，系統將不能對外提供服務，同時數據存在單點故障問題，即使采用定期做全備份的策略，但是間隔時間內的數據也必將丟失，給醫院正常業務帶來損失，同時給社會造成不良影響。單服務器運行業務，存在數據安全和業務連續性問題。幾臺服務器共用一個磁盤柜做數據存儲，一旦磁盤柜出現問題，數據將會丟失，如果控制器出現故障，業務將無法連續運行；現在醫院業務系統全面上線，醫院的日常管理、臨床業務全部依賴信息系統，那么容災備份中心建設是迫在眉睫的事情，我們認為在系統設計的全過程充分考慮容災系統的建設是非常有必要的。2.2 容災系統總體架構要求：構建一個開放的、基于行業標準的、能支持未來系統發展的數據容災備份中心。系

5、統設計先進、結構合理、經濟實用、運行穩定、操作方便，方案具有前瞻性，能滿足未來35年醫院信息化的發展。確保主要系統在出現災難時能在一分鐘內啟動業務接管系統，保證業務不間斷的正常運轉。確保數據備份系統安全可靠，在出現數據錯誤時，可以恢復到想要的任意一個時間點的數據。2.3 容災系統建設目標災難恢復中心建設的設計目標是：災難或其他不可抗拒的事件發生時，最大程度地保護所有系統數據的安全，一分鐘之內恢復所有外界與系統主機的連接并正常運作。由于本次容災項目的核心是需要不間斷為客戶提供服務。即使發生短暫的業務中斷，也會導致使用單位難以估量的經濟和名譽損失。為此，我們分析以下可能會導致業務系統中斷的原因：系

6、統硬件故障如數據/系統磁盤的損壞將導致數據不能訪問，并進而可能導致應用進程終止或系統停機，甚至系統不能重啟動；網卡的損壞可使終端用戶無法訪問系統服務；CPU或內存的失效則會導致系統的死機； 應用程序或操作系統出錯由于操作系統或應用程序中可能存在不完善的地方，當碰到某種激發事件時，應用程序非正常終止或系統崩潰(只能通過改善程序或系統來解決)； 人為錯誤一些人工的誤操作，如刪除系統或應用文件，終止系統或應用服務進程，也會導致系統服務的無法訪問；電腦病毒/黑客入侵由于目前的大多數計算機系統均連接在網絡上，若缺少有效的防范機制，很容易遭受病毒的感染或黑客的入侵，輕者數據被損壞，重者系統癱瘓(只能通過加

7、強管理杜絕)；自然災害由于一些意外的不可抗拒的因素，如雷擊、火災、洪災等導致的計算機系統破壞，將會使一般系統的恢復非常困難和耗時，導致業務系統長時間的中斷(通過容災系統來解決)。正常的停機主要指計劃內的系統升級、安裝軟件、系統備份等過程。由上可見，影響系統正常運行的因素有很多，在系統中斷時能夠在最短的時間內啟動業務正常運行是最重要的，所以需要采用一套自動接管的數據在線備份系統對相應主機中的數據進行保護。最理想的容災備份是完全不需要人工介入的，為了降低人為錯誤的發生，用戶可以考慮采用自動智能的容災解決方案。 容災數據中心需要解決的關鍵問題根據醫院信息系統信息量大、結構復雜、數據在線、可靠性要求高

8、的特點，容災中心建設必須既滿足當前的應用需求，又面向未來業務和技術的發展要求，系統的建設遵循以下原則：3.1 可用性采用成熟、穩定、完善的產品和技術，滿足當前應用需求，使整個容災中心在一定時期內保持技術上的先進性，并具有良好的擴展潛力，以適應未來應用的發展和技術升級的需要。3.2 可靠性為保證業務應用不間斷運行，災備中心必須具有極高的安全性和可靠性。對系統結構、網絡系統、服務器系統、存儲系統、備份系統等方面須進行高安全性和可靠性設計。3.3 前瞻性災備中心要能夠根據醫院信息化不斷發展的需要，方便地擴展系統容量和處理能力。同時可以根據應用發展的需要進行靈活、快速的調整，實現信息應用的快速部署。采

9、用最先進的技術，能滿足3-5年醫院可用。3.4 簡單易用，便于管理 人性化的設計，簡單好用，方便管理，界面簡單好操作，技術人員經過簡單培訓就可以掌握，方便以后的管理和維護。 容災的實現方式4.1 容災基本概念概述：災難恢復是指利用技術、管理手段以及相關資源確保既定的關鍵數據、關鍵數據處理系統和關鍵業務在災難發生后可以恢復的過程。4.2 容災兩個基本指標：RPO與RTO在建立災難恢復系統是，人們往往會問：“建立這樣一個系統需要多少投資？”要想闡述清楚此問題，首先要明白兩個指標：RTO和RPO。RTO，Recover Time Object，恢復時間指標，是指當災難發生后，生產系統需要多長時間能夠

10、恢復生產，它是衡量企業在災難發生后多長時間能重新開始運轉的指標。RPO，Recover Point Object，恢復點指標，是指災難發生后，容災系統能把數據恢復到災難發生前的哪一個時間點的數據，它是衡量企業在災難發生后會丟失多少生產數據的指標。秒秒分小時日周秒分小時日周數據丟失恢復時間系統運行災難恢復系統運行理想狀態下，我們希望RTO=0，RPO=0，即災難發生對企業生產毫無影響，既不會導致生產停頓，也不會導致生產數據丟失。4.3存儲設備級容災通過存儲控制器實現的存儲設備級數據遠程鏡像或復制是傳統容災方式中最高效最可靠的方式。基于磁盤系統的同步數據復制功能實現異地數據容災， 常見的基于存儲級

11、別遠程容災的技術實現方式有三種：同步鏡像，異步鏡像，增量復制同步鏡像：應用于最高等級的容災方案（RPO等于0）中，需要關閉主機Cache來保證數據一致性。對于連接生產中心和災備中心的鏈路帶寬和QoS要求很高，一般采用光纖直連、波分設備來保證，方案部署成本很高。（盡管關閉Cache會導致系統處理性能的下降，但在有些應用中，這卻是唯一的選擇。比如一些高等級的容災方案中（RPO為0），都是利用同步鏡像技術在生產中心和災備中心之間實時同步復制數據。由于數據是實時復制的，所以就必須要關閉Cache。）異步鏡像：用于較高級別的容災方案（RPO接近于0）中，無法有效保證數據一致性（關閉主機中的Cache和快

12、照都不適合）。但對于連接生產中心和災備中心的鏈路帶寬和QoS要求一般，理論上帶寬只要達到“日新增數據量/（2436008）”即可。增量復制：應用于較高級別的容災方案（RPO小于1小時）中，可以結合快照技術有效保證數據一致性。對于連接生產中心和災備中心的鏈路帶寬和QoS要求一般，理論上帶寬只要達到“數據增量/復制間隔”即可。那么快照視圖的數據一致性是如何保證的呢？這涉及到多個實體（存儲控制器和安裝在主機上的快照代理）和一系列的動作。典型的操作流程是：存儲控制器要為某個數據卷創建快照時，通知快照代理；快照代理收到通知后，通知應用程序暫停IO操作（進入backup模式），并flush數據庫和文件系統

13、中的Cache，之后給存儲控制器返回消息，指示已可以創建快照；存儲控制器收到快照代理返回的指示消息后，立即創建快照視圖，并通知快照代理快照創建完畢；快照代理通知應用程序正常運行。由于應用程序暫停了IO操作，并且flush了主機中的Cache，所以也就保證了數據的一致性。準備創建快照準備創建快照創建快照應用進入Backup模式Flush Cache應用進入Normal模式快照的創建過程創建快照是對應用性能是有一定的影響的（以Oracle數據庫為例，進入Backup模式大約需要2分鐘，退出Backup模式需要1分鐘，再加上通信所需時間，一次快照需要約4分鐘的時間），所以快照的創建不能太頻繁。因此，

14、遠程復制由生產中心和災備中心的存儲系統完成，對應用服務器完全透明。其缺點主要在于：不能跨越品牌，只能在相同的產品甚至是相同的型號之間實現容災。無法提供足夠的靈活性，且成本很高，并不能保護用戶之前在存儲上的投資。 兩個中心之間必須有專用的網絡連接作為數據通道，使得該容災系統對通信線路的要求較高，初期成本也非常昂貴。由于這些設備往往采用的是一些專用的設備和通信方式，安裝維護都比較復雜，往往由于設置的不周全或者通信距離或線路的限制，造成容災系統實施的失敗。遠程鏡像技術有一個致命的缺陷，它無法阻止系統失敗（rollingdisaster）、數據丟失、損壞和誤刪除等災難的發生。如果主站的數據丟失、損壞或

15、被誤刪除，備份站點上的數據也將出現連鎖反應。目前市面上只有極少數的異步遠程鏡像產品可做到給每一個事務蓋上時間戳（timestamp），一旦發生數據損壞或誤刪除操作，用戶可以指定數據恢復到某個時間點的狀態，當然，要實現該功能，并不是僅僅安裝遠程鏡像軟件就夠了，用戶還需要采取其它一些必要的保護手段，比如說延遲復制技術（本地數據復制均在后臺日志區進行），在確保本地數據完好無損后再進行遠程數據更新。另外，遠程鏡像技術還存在無法支持異構磁盤陣列和內置存儲組件、支持軟件種類匱乏、無法提供文件信息等諸多缺點。如果用戶對RPO和RTO兩項指標要求較高，除了傳統的遠程鏡像解決方案，是否存在其它可行的替代方案可供

16、選擇呢？當然有，比如說基于持續性數據保護（簡稱CDP）、基于時間的連續快照復制、自動備份、自動復制更新數據、分布式備份等技術的產品。它們可支持異構存儲系統和rollback（回卷當前事務并取消當前事務中的所有更新）功能，只不過它們的整體擁有成本（簡稱TCO）較遠程鏡像產品低一些，而且增加了“安裝和管理代理服務器”這一環節。4.4. CDP技術級別容災CDP是一個實時的數據備份系統，它自動地將應用數據的所有變化實時的紀錄下來。它的關鍵是將每一個應用數據的變化加上了時間索引。這樣，當出現數據丟失、數據損壞、或者安全問題時，就可能恢復到最近的完好數據。CDP技術不斷在進步，在數據損耗的情況下，其允許

17、快速的數據恢復，并實現把數據還原到生命周期任一指定點。 備特佳容災備份方案設計原則方案當前即可實施。考慮到用戶對數據安全性的迫切需求，方案要有很高的可行性，能很快完成實施。在滿足用戶需求的前提下盡量簡單易用。考慮到信息系統的復雜性，為降低用戶的管理成本要求方案在滿足用戶需求的前提下，操作盡可能簡單易用。滿足用戶今后的擴展需求。考慮用戶信息系統的增長，要求方案能夠滿足系統增長的需要。采用先進的設備和技術。考慮醫院業務的重要性，要求采用先進的技術和設備保障醫院業務的順利開展。 備特佳容災方案配置6.1方案一配置（針對原有雙機環境+備份服務器）6.1.1：采用備特佳容災備份系統標準版的集群版，在現有

18、雙機網絡環境下，增設一臺容災備份服務器，實現實時備份、本地異地實時備份、高可用業務接管、回退式數據恢復，如果有條件可以做集中備份，將多臺應用服務器中數據集中備份到備份服務器中做集中數據管理。6.1.2：備特佳容災備份系統在雙機正常運行過程中，監視主服務器正常運行過程，當任何一臺服務器寫入數據、6.1.3：當雙機兩臺服務器出現故障6.1.4：6.1.5：當系統中的磁盤正烈出現故障，也就是我們常規說的在發生單點故障的情況下，備份服務器有完整的數據，可以作接管保障系統連續對外提供服務，或者保障數據可恢復性、數據的完整性，在邏輯破壞的情況下可最大化保障的完整性。6.15方案一報價：產品名稱型號規格實現

19、功能單價數量總價備份服務器自購 備特佳容災備份系統醫院標準版ORACLE實時、異地、回退、接管、集中2總價 針對XX醫院的特殊情況，給予特價 折，實際報價：6.2方案二配置(2臺服務器+備份軟件)以及介紹6.2.1：采用備特佳容災備份系統標準版，在現有網絡環境下，增設一臺容災備份服務器，6.2.2：在主服務器正常運行過程中，當數據庫發生任何變化，均可通過備特佳容災備份系統，將變化數據實時備份到備份服務器上，同時按照數據庫格式寫入備份服務器中的數據庫中，在傳輸過程中采用CRC校驗的方式，保證數據的完成性，6.2.36.2.46.25方案二報價：產品名稱型號規格實現功能單價數量總價備份服務器自購

20、備特佳容災備份系統醫院標準版ORACLE實時、異地、回退、接管、集中1總價 針對XX醫院的特殊情況，給予特價 折，實際報價：6.3方案三（采用備特佳容災備份系統基礎版）拓撲結構及介紹6.3.6.3.26.3.36.3.46.3.5產品名稱型號規格實現功能單價數量總價備份服務器自購 備特佳容災備份系統醫院基礎版ORACLE實時、異地、回退、接管、集中1總價6.4 備特佳容災備份方案綜述該方案的提出充分考慮到了XX醫院的具體情況，從成本解決以及易于管理角度提出了3套不同的解決方案。方案2采用備特佳容災備份系統標準版，可實現自動智能，業務保護、數據保護，降低業務風險，最大化減輕人工維護工作量和操作維

21、護難度。在現有網絡環境下，增設一臺容災備份服務器，實現實時備份、本地異地實時備份、高可用業務接管、回退式數據恢復，如果有條件可以做集中備份，將多臺應用服務器中數據集中備份到備份服務器中做集中數據管理。可實現RPO趨近于0，RTO分鐘級的容災備份。6.5各服務器上重要數據的實時同步保護實現對數據庫進行自動監控，連續捕獲和備份數據變化,只要數據庫內的數據發生變化，便實時、準確的備份下來。保證了數據的安全，一旦出現數據丟失或破壞，可以迅速的從備份機上把數據恢復回來。主數據庫與從數據庫可以做到實時同步，消除了備份軟件中的間隔備份丟失數問題。UPM同時提供了完全不丟失數據模式和丟失秒內業務數據校正方式。

22、6.6災難發生時一分鐘內應用切換的實現（標準版以上）當主服務器出現意外宕機時，備份機可以在一分鐘之內接管主服務器的IP，提供對外的所有服務，保證了核心業務連續性，可以提供365天7*24小時的業務不間斷的保護6.7 災難后原有系統恢復的實現災難發生后，原有系統必須盡快恢復。恢復時執行與數據容災復制相反的過程，即從災備中心逆向同步到主數據中心，同步完成即可做應用切換，整個系統恢復到原有狀態。6.8數據邏輯錯誤的任意時間數據恢復的實現可按任意操作步數或時間點進行數據快速恢復，回到數據庫的任何狀態，從而能夠找回誤刪或者損壞前的數據。在恢復的過程中不但保證了數據的完整型，而且能保證事件的完整性。解決了

23、數據邏輯錯誤。 方案特點 7.1 備特佳容災備份系統方案特點和技術特點：本方案已有成功案例，有豐富的實施經驗，保證了用戶系統實施的安全性。最大化的降低了投資實施的風險。本方案能夠支持手動/信令容災方案，用戶可以根據實際需要進行自由選擇。但在實際情況中，由于發生重大災難時業務異地切換屬于非常嚴重的事故，所以我們建議該過程前用戶進行確認，然后進行切換。當本地主系統恢復正常后，需要進行反向數據同步、應用切換等工作，該工作需要由操作人員在系統較空閑時進行。工作過程很簡單。本案可以最大限度地保證主、備節點的數據一致性。UPM備特佳容災備份系統技術特點：1）基于數據庫級和文件級的備份。2）在備份期間目標數

24、據庫可使用。3）有數據庫回退機制，保證主文件壞時，備份的數據庫及文件仍然可用。4）速度快，實時性強。5）備份安全可靠，如主數據庫文件遭病毒或磁盤損壞時，備份數據庫可回退到損壞前的數據。6）主數據庫可同時向多個目標備份數據。7）與數據庫中表的結構無關，且無任何限制。8）不對數據庫中的應用作任何修改。9）對備份線路要求低。10）對主服務器無壓力，系統采用消息機制，只有在數據庫發生變化時才觸發，只傳數據庫的變化部分，不同于文件考備，和數據表的輪詢。11）對數據庫備份完整：如TABLES（表），DIAGRAMS（關系圖），VIEWS（視圖），STORED PROCE（存儲過程），USERS（用戶），R

25、OLES（角色），RULES（規則），DEFAULTS（缺省），USER DEFINED（用戶定義）等。12）局域，廣域網通用。13）采用獨特的加密方式，保證數據不被竊取。14）配置、使用都非常簡單。15）恢復數據需人工干預，避免了誤切換。16）專業化程度高，穩定可靠。 成功案例8.1 重慶鋼鐵總醫院異地容災案例需求分析：重鋼總醫院是一所集醫療、教學、科研、預防、社區服務為一體的綜合性醫院，承擔重鋼職工、家屬和社區服務群眾20萬常住人口的醫療、預防任務。目前醫院His系統采用雙機熱備方式，只能保證業務連續，無法做到數據的安全，因為數據只有一份，沒有異地數據備份。一旦磁盤陣列出現問題，就會造成數

26、據丟失和業務中斷。方案拓撲：方案分析：1）在HIS群集服務器主站和DELL從站安裝UPM數據庫保鏢程序，從站操作系統及應用系統部署為主站一致。（2）通過UPM數據庫保鏢實現對HIS數據庫實時備份。（3）另一從站（遠程）從現有PC設備中選取并適當升級，從站部署為單機系統，對硬件不需要有其它要求，安放在另一幢建筑內，通過局域網實現異地災備。（4）當HIS系統或磁盤陣列（RAID5）、磁盤陣列柜發生任何故障，相應的UPM從站可實現接管，保證應用系統的高可用性。（5）當HIS系統或磁盤陣列（RAID5）、磁盤陣列柜發生任何故障，相應的UPM從站可實現接管，保證應用系統的高可用性。（6）群集系統中UPM

27、數據庫保鏢隨著群集資源同時自動切換，保證數據備份的完整性，勿需人工干預。（7）當主站工作恢復正常后，可通過UPM向導從從站將數據恢復至主站。（8）若主站服務器發生誤操作、非法數據刪除等，可通UPM從站將數據庫回退到歷史狀態，找回所需數據。（9）增量備份、低耗資源在汶川大地震時候，重鋼總醫院的主磁盤陣列出現問題，正是因為用了備特佳異地容災系統，在另外的機房里，備用服務器立刻接管主業務。保證了醫院的業務連續和數據完整。8.2 重慶法院異地容災案例需求分析：重慶市高級人民法院于1997年6月19日掛牌，同年9月16日正式對外辦公。地處渝北區紅錦大道58號的審判辦公大樓于1999年12月奠基，2002

28、年4月投入使用，建筑面積3.7萬平方米，集微機網絡、集團電話、電子顯示和監控系統于一體。建有設施完善、功能齊全的大審判庭1個，中小法庭12個，會議室24個。并建有食宿、會議、娛樂等設施比較健全的法官培訓中心一座，建筑面積8393平方米，可容納近200名法官培訓。方案拓撲：方案分析：1：在各區縣SERVER1-46中安裝備特佳容災備份系統設置成主站，在SERVER1 SERVER46中安裝備特佳容災備份系統設置從站，主從站通過備特佳軟件進行實時備份，當本SERVER1-46出現問題后，對應的SERVER1 SERVER2：SERVER作為集中備份服務器，將SERVER1-46中的數據實時集中備份到SERVER內，即使本地數據丟失，也可以從數據中心取回。醫療行業典型案例山東齊魯醫院濟南兒童醫院濟南第四人民醫院濟南婦幼保健院鄭州大學第二附屬醫院許昌中心醫院云南省第二人民醫院 云南省第一人民醫院 重鋼總醫院 江津市人民醫院 保定第一人民醫院汕頭腫瘤醫院寶雞婦幼保健院 中國人民解放軍第二炮兵總醫院北京朝陽中醫院 北京航空醫院北京海淀醫院泉州兒童醫院 湖南湘雅二院湖南南華醫院上海第一婦幼保健醫院上海同仁醫院上海楊浦中心醫院 其它行業典型案例中國電信容災備份增值應用湖南省建設廳公積金異地實時容災備份系統大慶房產局異地容災備