1、常州第四人民医院（新北医院）智能化工程 第四章 数据存储系统 浙大网新系统工程有限公司 4-1 第四章 数据存储系统 1.概述 医院信息系统基础架构的建设目标是以患者为中心、以医疗为主线，以提高医院经济、 社会效益，提高医院科学管理水平，提高医生医疗水平，提高医院医疗、服务质量为基本点， 带动医院医、教、研全面发展，实现医院全面信息化运营，努力朝实现数字化医院方向发展。 其核心是架构一个集成各类不同开发厂商产品的高可扩展、高稳定、高效率、低维护成本的 信息管理系统综合应用平台，其本身是一个开放的、多系统集成的、全网安全的、能支持与 医院之外的医疗数字化体系进行数据交换和信息共享的系统架构。 2
2、.需求分析 2.1医疗行业信息化发展情况 伴随着社会进步，医疗事业飞速发展。我国医疗体制的改革，使得医疗单位间的竞争日 趋激烈，提高医疗服务能力的方法： 第一：提高的医疗服务人员专业素质； 第二：规范医疗过程的规范化管理； 相比之下，管理规范化投入更少，见效更大。 单个医院信息系统一般由管理信息系统(HIS)、 临床信息系统(CIS)和办公自动化系统(OA) 三个方面组成。HIS系统影响面比较广，CIS系统涉及性质更严重的医疗事故，都是比别的行 业更加重要的应用。 2.2医院数据存储系统建设目标 常州市第四人民医院（新北医院）规划设计约1200张床位及日门诊量900人次的业务能 力，项目分二期
3、建设，数据中心建设进行统一规划设计。 本方案根据以下目标来设计： 关注核心HIS系统 设备级故障做到RTO趋向0、RPO趋向0的无缝切换； 机房地点灾难做到RPO=30分钟、RTO=15分钟的手工切换； 城市地点灾难做到RPO=1天、RTO=三天的重建时间 方案核心：针对核心HIS系统 本地机房双主机双存储卷同步方案； 容灾机房采用Oracle DataGurad异步镜像方案； 2.3本系统建设范围 常州市第四人民医院（新北医院）数据存储系统包括主机系统和存储系统，其中存储系 统还包括数据备份与远程容灾系统，以下设计将按照这两部分内容详细说明。 3.设计依据和原则 3.1标准及规范 设计遵循下
4、列规范及依据： (1)常州市第四人民医院（新北医院）智能化工程方案设计招标文件； (2)业主提供的相关图纸； (3)国家国际相关的标准和规范： 智能建筑设计标准 GB/T50314-2006 民用建筑电气设计规范JGJ 16-2008 电子信息系统机房设计规范GB50174-2008 数据中心通信设施标准TIA942 3.2设计原则 建立高效、可靠、安全的计算机系统是医院在考虑建设方案首选目标。 常州第四人民医院（新北医院）智能化工程 第四章 数据存储系统 浙大网新系统工程有限公司 4-2 这次数据存储的建设，主要体现在四个方面：数据集中、备份集中、管理集中和数据容 灾集中。但是，集中模式的设
5、计同时也为中心存储系统的可靠性、处理能力、吞吐能力以及 扩充扩展能力提出了较高的要求，中心存储系统的构成和选型将直接影响到系统整体性能的 发挥和相关业务的正常运行。 鉴于存储系统在整个系统中的重要地位和关键作用，在硬件系统的分析设计过程中，我 们制订并遵循如下的基本原则： 实用性和先进性 采用先进成熟的存储技术满足当前的业务需求，兼顾其它相关的业务需求，采用先进的 网络技术以适应更高的数据、多媒体信息的传输需要，使整个系统在一段时期内保持技术的 先进，并具有良好的发展潜力，以适应未来业务发展和技术升级的需要。 安全可靠性 为保证业务应用，必须具有高可靠性。采用相关的软件技术提供较强的管理机制、
6、控制 手段、事故监控和网络安全保密等技术措施，提高系统的安全可靠性。用户买存储设备除了 存储数据外，最主要的是保障内部数据安全可靠，保证业务应用不中断，如果发生系统宕机、 磁盘损坏或其他异常错误，应确保数据不丢失，系统恢复正常运行，这就要求必须有硬件 RAID5独立于系统本身的数据保护机制。 灵活性与可扩展性 一个不断发展的系统，必须具有良好的扩展性。能够根据未来业务的不断深入发展的需 要，方便地扩展、提高使用地灵活性。 开放性/跨平台互连性 具备与多种协议计算机通信网络互连互通的特性，确保网络系统基础设施的作用可以充 分发挥。在结构上真正实现开放，基于国际开放式标准，包括各种广域网、局域网、
7、计算机 及数据库协议。 经济性/投资保护 以较高的性能价格比构建系统，使资金的产出投入比达到最大值。能以较低的成本、 较少的人员投入来维持系统运转，提供高效能与高效益。尽可能保留并延长已有系统的 投资，充分利用以往在资金与技术方面的投入。任何一个企业投资购买产品都希望能够长期 使用，所以用户要考虑产品能否在未来在线升级，保证产品使用的连续性。在线升级一般分 2 种，容量、控制芯片扩充属硬件升级，另一个是软件升级，其中软件升级非常重要，升级 是否简单易行，升级后是否要重新对系统进行配置都是重点考虑的问题。 可管理性、可运营 所有相关设备是分布不同的地域，对系统设备的远程集中管理便非常重要。由于系
8、统本 身具有一定复杂性，随着业务的不断发展，网络管理的任务必定会日益繁重。所以在设计中， 必须建立一个全面的存储管理解决方案。设备必须采用智能化、可管理的设备，同时实现先 进的分布式管理。最终能够实现监控、监测运行状况，合理分配资源、动态配置，迅速确定 故障等。 4.设备选型说明 根据市场调研及我司多年的医院数据存储系统设计经验，本方案选用 IBM 小型机和 PC 服务器作为医院的主机系统设备。 存储系统和数据备份与远程容灾系统选用国内知名品牌华为赛门铁克科技有限公司（简 称“华为赛门铁克”）的存储产品。 5.主机系统设计 主机系统作为医院数据中心的核心设备，提供计算处理、关键数据存贮等服务功
9、能和资 源。随着信息化应用的深度和广度不断拓展，数据中心承担的数据处理量越来越大，应选择 高处理速度和 I/O 吞吐速率高的主机，以适应系统日益增长的负荷量，并且要保证今后较长 一段时间能满足用户业务的发展。 常州第四人民医院（新北医院）智能化工程 第四章 数据存储系统 浙大网新系统工程有限公司 4-3 主机系统选型，既要选择运行可靠性高且技术成熟的机种，同时也要保证数据安全性， 具有较高的容错能力。对于共享数据库服务器，建议采用多 CPU 系统，能够保证实时性要求 并具有强大的并行处理能力。可根据具体情况采用双机热备份以及磁盘阵列，当发生故障时， 实施自动切换。 主机系统又包括数据库服务器和
10、应用服务器两类。 在主机选型时要着重考虑以下几个方面的要求： 5.1容量和可扩展性 主机系统必须满足各业务部门数据的通讯处理、存取要求，满足各业务部门终端可能产 生的并发访问处理所以要求占用的系统资源的要求。要求采用大容量硬盘，磁盘阵列和磁带 机。 主机系统还必须具有足够的可扩展能力，当然，这种可扩展能力不可能达到“无限”， 相对IT技术日新月异的发展速度，在部署医院信息系统数据库服务器时，我们通常结合应用 系统的规划，考虑3年5年内的系统扩展需要。 5.2高可用性 “高可用性”是设计医疗卫生信息系统的首要原则。由于数据中心存储着大量的医疗卫 生业务的共享数据，关系到医疗卫生业务敏感信息的安全
11、及每一个市民的切身利益，数据存 储的安全、完整、高效至关重要，因此对主机的安全可靠性要求很高。包括能否适应较长时 间的联系运转要求，出现故障后自动恢复能力、内存保护能力和对数据所提供的安全保护能 力等。同时所选主机应符合国家多计算机系统的安全要求，具备抗电磁干扰能力。 要建立高可用的计算机处理系统，首先，在硬件上，要做到各部件的冗余，多台计算机 组成集群结构，使整个系统不存在单点故障或尽可能地将单故障点设置在最高可用性的部件 上（这是一种降低成本的手段）；此外，还需要有专门的集群软件来进行管理和监控，使得 应用系统在任何软硬件单元发生故障时，能够稳定可靠地运行。 5.3可管理性 可管理性是指利
12、用特定的技术和产品来提高系统的可靠性，降低系统的购买、使用、部 署和支持费用。最显著的作用体现在减少维护人员的工时占用和避免系统停机带来的损失。 服务器的管理性能直接影响服务器的易用性。可管理性产品和工具可通过提供系统内部的有 关信息而达到简化系统管理的目的。例如，通过网络实现远程管理，系统部件可自动监视自 己的工作状态，发现故障隐患随时报警，故障部件更换的操作简单、方便，等等。 5.4系统配置 数据库服务器： 由于医院HIS系统要求达到724小时的不间断运行服务， 综合考虑未来35年信息建 设发展需要，建议采用先进成熟的IBM p570小型机作为数据中心的主机系统。系统 配置两台，做双机热备
13、，任何一台发生故障都不会影响整个系统的运行。 IBM p570 是 IBM 最先进的小型机产品线 POWER6 系列小型机中的中高端产品。POWER6 系 列小型机在 POWER5+系列小型机的卓越架构和性能的基础上，进一步提高了服务器的处理能 力和可靠性，同时加入了新的系统功能，包括业界最领先的处理器并发多线程技术和服务器 虚拟化技术。 在具有卓越性能的同时，IBM p570 也具有非常灵活的配置，CPU 个数可以从 2 路配置到 16路，同时有三种CPU主频可以选择。另外，IBM p570有强大的分区功能和虚拟化技术，采 用分区功能，一台物理服务器可以在逻辑上完全独立的分成几台服务器来使用
14、，而服务器资 源又可以在各个分区间根据负载变化进行动态调整，给用户提供了灵活的服务器使用配置， 并保护了用户投资。 每台主机配置如下： 指标项 指标 设备类型 企业级UNIX服务器，HP或者IBM 操作系统 原厂自主产权最新版本64位Unix操作系统，无限用常州第四人民医院（新北医院）智能化工程 第四章 数据存储系统 浙大网新系统工程有限公司 4-4 指标项 指标 户许可，集群控制软件 CPU字长 64位 CPU 当前配置主频之和50Ghz，最大可扩展134G CPU缓存 每CPU三级高速缓存12MB 性能 内存带宽100GB/秒、I/O带宽36GB/秒 分区 支持动态逻辑分区或硬件分区技术；
15、 磁带机 配置内置磁带机 地磁盘数量和容 量 2块本地硬盘，单盘容量300GB,转速15K rpm 网络连接 2块独立1000M光纤网卡，2快1000M以太网卡 存储连接 2块4GB光纤通道卡 光盘驱动器 (DVD-ROM) 1个 控制台 配置专用15英寸以上液晶显示器、键盘、鼠标一套 其他配件 提供投标设备能正常运行需使用的特别支架、接头、 插座、电缆等附件 集群系统 支持同一品牌机器的集群功能，提供实现双机并行运 行所需的相关软硬件设备 电源风扇 冗余电源和冷却风扇等部件 安全性 C2 Level 系统通过利用HACMP集群软件实现双机热备。 应用服务器： 应用服务器主要为前置服务器和一些
16、基本应用，本项目系统配置包括： HIS查询2台IBM X3850M2-7141-I02 PACS系统2台IBM X36507979R05 EMR电子病历1台X3850M2-7141-I02 HIS查询2台IBM X3850M2-7141-I02 PC服务器 PACS系统2台IBM X36507979R05 PC服务器 EMR电子病历1台IBM X3850M2-7141-I02 PC服务器 LIS、MIS系统1台IBM X36507979R05 PC服务器 OA系统1台IBM X3850M2-7141-I02 PC服务器 Web/FTP服务器1台IBM X36507979R05 PC服务器 网络
17、管理服务2台IBM X36507979R05 PC服务器（内外网各一台） 服务器负载均衡： 常州市第四人民医院（新北医院）信息化和数字化，多业务融合，规模的增长，需要有 强大的后台服务器群支持这些应用，但是再强大一台服务器，其性能也是有限的，而且会非 常昂贵，因此建议采用SLB(Server Load balance)技术做内网的负载均衡。 SLB即在几台功能类似的服务器前放置负载均衡设备，其特点是能识别L1-L7层数据流， 能将应用分摊到不同的服务器上，这种方式的突出特点是： 多台低端功能的服务器能处理几倍性能的并发流量，减少资源投入； 具备容错能力，一个应用的任何一台服务器出现故障，均不会
18、影响整个应用； 常州第四人民医院（新北医院）智能化工程 第四章 数据存储系统 浙大网新系统工程有限公司 4-5 8、存储系统应具有模块化设计并支持热插拔； 9、存储系统具有卷复制和快照、远程拷贝等的高级存储功能； 6.存储系统设计 6.1存储体系总体要求 6.2医疗行业的PACS存储系统需求 与其他行业相比，医疗行业对影像的要求更加苛刻，PACS系统对存储系统有着自身的特 点和要求，主要有以下几方面的特点： 1PACS系统的影像图象主要是多媒体文档，并发访问量小，但是文件尺寸比较大。 2医疗 PACS 系统中的数据保存量大，数据量增长速度快，部分数据将作为归档数据， 需要安全地保存和随时方便地
19、调用，需采用分级存储策略。 3随着医院数据量的激增，分级存储设计逐渐发展为在线、近线、离线的三级存储架构。 4数据量大，达到海量存储，诊断工作站和浏览工作站对在线图象检索速度要求越来越 高，达到秒级。 5部分影像资料用于科研和教学，重要性高，需要可靠有效的容灾数据保护方案。 6PACS 系统和 HIS 系统数据各有特点，特别在存储容量、访问响应速度、访问频率、 存储可扩展性等方面存在差异，需要分别考虑，有条件进行分类存储。 目前医疗卫生信息系统数据量增长极为迅速，网络存储系统要求能够提供极高的性能和 容量，必须采用先进的存储区域网络（SAN）技术来解决这一问题。 7随着医疗行业竞争日趋激烈，P
20、ACS 存储系统的建设需要投资的总成本，降低总拥有 成本（TCO），提高投资回报率。 从该项目存储要求来看，存储系统应能达到如下要求： 8PACS 存储系统的设计需要具备高扩展性和灵活性，需要支持容量增长的高度可扩展 架构 和对异构存储环境的支持。以实现将来无缝扩容，而且不增加因扩容带来的管理开销。 1、网络系统的数据存储统一集中； 2、存储系统应具有高扩展性和高可靠性； 通过以上分析，我们认为现代医学PACS系统的存储系统设计应具备如下特点： 3、存储系统应具有良好的性能，充分满足用户需求； 整个存储网络的数据共享 4、存储系统应支持管理员对存储空间的灵活分配和配置； 能够轻松管理的集中式存
21、储管理 5、存储系统应具有高度的安全性和完善的权限控制； 在线、近线、离线的三级或二级的分级存储架构 6、存储系统应支持多种协议、操作系统、数据库系统； 患者诊断数据的快速访问 7、存储系统可进行高效的灵活管理； 支持容量增长的高度可扩展架构 常州第四人民医院（新北医院）智能化工程 第四章 数据存储系统 浙大网新系统工程有限公司 4-6 对PACS系统和数据全方位的数据保护 实现容灾高可用性配置 支持更长的网络距离的连接 实现投资保护，提供对异构存储环境的支持，无缝扩容 6.3存储体系架构 针对常州市第四人民医院（新北医院）的业务状况和发展趋势，我们建议采用以数据和 存储为中心的系统结构。以数
22、据和存储为中心可以极大地保护投资，有效利用存储空间，降 低管理费用，从而确保整体拥有成本最低。降低管理难度，维护数据管理的统一性。提高了 电子化数据管理的可靠性。数据的集中化管理，能够确保数据的一致性和完整性，保证电子 化数据的可靠性。 医疗存储系统目前采用分级存储的架构，通常根据医院具体情况分为二级或者三级架 构，在标准的三级架构中： 一级存储作为在线存储用于 PACS 的数据库和短近期的医疗图像的存储，需要满足大容 量、高性能、高可靠性等特征；系统采用FC SAN全光纤通道传输， 二级存储作为近线存储用于存储不常用的历史数据，可帮助医院通过扩展自己的存储基 础架构来跟上数据增长的脚步通常是
23、采用数据迁移技术自动将在线存储中不常用的数据迁移 到近线存储设备上，数据访问的访问频率不是很高，但保证数据共享和快速在线访问。 三级存储通常采用离线归档的方式，对整个医院长期的历史图像进行归档，要求设备可 靠性、安全性好，大容量、成本低其管理方便。 一、二级存储设计 根据一、二级存储的特点,而且以数据和存储为中心必然对整个存储系统I/O有很高的要 求，所以我们建议用户选用集中式，高性能，大容量，智能化的存储区域网(Storage Area Network，简称SAN)来构建新一代计算中心存储环境。 采用以数据和存储为中心的 SAN 解决方案，集中解决了系统体系结构中对存储 I/O 性能 和数据
24、库应用共享的挑战，它的主要特点为： l 开放的标准，适合于服务器和存储设备之间的共享 SAN 标准最早就是为了多个服务器之间通过专用的高速网络来共享存储和更加有效地管 理存储设备所设计，经过近十年的发展，已经成为非常完善的标准。各主流厂商均遵循开放 的观念，保证各家设备之间的互连性。在物理连接上是采用已经成熟的光纤技术实现。对于 系统规模比较大、各项应用和各种设备都比较多的数据中心，SAN 的这一点优势尤为重要， 在系统改造、升级中将能够很好的利旧。SAN 架构使用户能迅速、方便地建立、整合和管理 其多平台的存储环境，让用户对其异构存储局域网拥有无限的扩展能力、管理能力和百分之 一百的可用性。
25、 2 高性能的数据存取 SAN 采用的链路连接是通过光纤，光纤本身具有抗干扰能力强，传输距离长，传输速度 快的特点，目前具有的速度是 4Gbit/s。而且最关键的是，基于 SAN 架构，服务器和存储设 备之间的协议是专为数据密集型存取所设计。 3 具有高度的可扩充性 基于 SAN 架构的存储设备，本身具有可扩充性。而且一旦 SAN 架构构建以后，可以很容 易增加存储设备，并且这些存储设备均可以作为一个整体来共享，它们可以作为一个卷或多 个卷来共享。在SAN的架构下，存储是独立于应用的。 4 具有无与伦比的可靠性 作为关键性应用中，设备的可靠性是必须考虑的。在 SAN 架构中，主机和光纤交换机，
26、 和存储设备之间的连接均是冗余的，冗余的通路带来的好处，在正常情况下，是带宽的扩充， 实现自动负载均衡，如果某一通路出现问题，它又可以作为另一选择路径，保证系统的可用 性。 SAN 的存储设备内部，本身也考虑很多系统的高可用性，如惠普磁盘通常是连接到两台 光纤环路上或两个控制器上，内部的总线或连接也均是多通道的，电源，风扇等等均是冗余常州第四人民医院（新北医院）智能化工程 第四章 数据存储系统 浙大网新系统工程有限公司 4-7 的。 5 基于 SAN的备份恢复、灾难恢复等多种解决方案 目前具有多种基于 SAN 架构的解决方案，比较典型的是包括远程容灾解决方案和零停机 时间备份。它可以通过异地远
27、程的两台阵列实现数据的同步，独立于操作系统和应用，一旦 某地的系统出现问题，可以很快地切换到异地，保证系统的应用。数据的备份和恢复也是一 个数据密集型访问的应用，如果基于 LAN，要占用企业内部大量的带宽，前台响应将极为缓 慢，因此，在SAN的架构下，可以实现LAN-free的备份解决方案，Severless 的备份解决方 案和零停机时间的备份解决方案。 6 集中式管理 分布式的设备，包括主机系统、存储系统、交换机和光纤适配器等等，均可以通过一个 简单的管理平台从单点管理。 三级存储设计 6.4总体架构设计拓朴图 ST AT US P/S FA N LINK ACT CONSOL E MGMT
28、 10/ 100 RESE T DS - C9140 - K 9 M DS 9 14 0 MUL T I L A YER INTE LL IGENT FC SWITCH 58 LN- -S P 14 LN- -S P 37 40 LN- -S P 33 3 6 LN- -S P 29 3 2 LN- -S P 25 28 LN- -S P 21 24 LN- -S P 17 2 0 LN- -S P 13 1 6 LN- -S P 91 2 LN- -S P ST AT US P/S FA N LINK ACT CONSOL E MGMT 10/ 100 RESE T DS - C9140 -
29、 K 9 M DS 9 14 0 MUL T I L A YER INTE LL IGENT FC SWITCH 58 LN- -S P 14 LN- -S P 37 40 LN- -S P 33 3 6 LN- -S P 29 3 2 LN- -S P 25 28 LN- -S P 21 24 LN- -S P 17 2 0 LN- -S P 13 1 6 LN- -S P 91 2 LN- -S P在三级存储中，传统的方式多采用光盘库和磁带库来保存。但是光盘库和磁带库都有读 取不及时、不方便的缺点，另外离线归档数据需要长期存放，但光盘和磁带库都易磨损、故 障率较高，且对环境的要求较高。因此
30、三级存储中也可以采用磁盘阵列或者 VTL（虚拟磁带 库） ，目前 VTL（Virtual Tape Library，虚拟磁带库）技术发展很快，VTL 用磁盘和磁盘技 术模拟磁带驱动器和磁带库,使用户在使用和管理上和磁带库一样， 但是具有磁带库不可比拟 的好处：首先 VTL 的备份介质为磁盘阵列，大大快于磁带库性能，最大带宽通常可达几百兆 MB/s,而磁带库一般在几十兆。可靠性更高，磁盘有 RAID 保护，出现故障可随时更换，保证 备份数据安全。另外，VTL还增强了备份数据管理特性、提高备份和恢复的速度。 6.5系统配置 6.5.1存储层面 配置一台华为赛门铁克 OceanStorTM S530
31、0 中高端存储端到端 4Gb 光纤存储系统，运行 常州第四人民医院HIS系统，配置4块450GB 15KRPM硬盘。 配置一台华为赛门铁克 OceanStor N8300 中高端存储应用的统一存储平台，运行常州 第四人民医院PACS等其他业务系统， 配置12块1000GB 7.2KRPM硬盘。 N8300同时可作为S5300 HIS系统的备份。 配置一台华为赛门铁克OceanStorTM S2600存储产品，可作为本地或异地的系统备份。 常州第四人民医院（新北医院）智能化工程 第四章 数据存储系统 浙大网新系统工程有限公司 4-8 6.5.2冗灾层面 主数据库系统采用双主机双存储卷层面镜像同步
32、写的容灾技术； 系统配置VERITAS NetBackup软件，作为整个系统冗灾备份软件； 常州第四人民医院和冗灾地采用两条千兆 IP 链路，冗灾备份服务器的主数据库采用 Oracle DG 技术异步复制到常州第四人民医院的数据库服务器上；常州第四人民医院的主数 据库服务器也可以采用同样的方式复制到冗灾备份服务器上。 6.5.3备份层面 在保障了在线系统的可靠性之后；数据备份也是必不可少的； 对于所有的数据库服务器采用组父子备份策略； 每月和每次系统变更前后做一次全系统备份； 每天做一次全数据库备份； 每四个小时做一次数据库增量备份；具体时间点根据实际情况制定； 采用B2D2T先备份到服务器内
33、置硬盘在备份到磁带库的方式； 备份的磁带在库内形成一个循环，再复制一份每天上班时间点系统管理员从带库取走， 放置到办公室保存的磁带柜中。 7.方案优越性 具体分析，本方案的优越性主要集中在以下几点： 一、ORACLE RAC架构提供 7*24的高可用性 在本方案中，采用全冗余的解决方案，包括从硬件到软件全方位的冗余，没有任何一个 单点故障，并且也有效克服了人为的误操作所导致的系统停机。以下内容将从各种可能发生 的故障，来评估系统的应对措施： 1、服务器故障 服务器故障可以通过ORACLE RAC功能，自动把集群服务切换到另外一台服务器上。 2、集群心跳线故障 本方案配置1块以太网网卡作为集群心
34、跳线，同时又配备了1块以太网网卡作为ORACLE 集群心跳线备份，所以，任何一个网卡或链路发生故障，都不会影响应用程序的正常运行 3、网络故障 本方案配置两个互为冗余，又负载均衡的两个千兆以太网作为数据网络，所以，任何一 个网卡或链路发生故障，都不会影响应用程序的正常运行 5、SAN存储网络故障 本方案配置了两个互为冗余的 SAN 交换机，所以，任何一台交换机发生故障之后，都不 会影响应用系统的运行。 6、磁盘阵列柜故障 磁盘阵列柜本身的任何部件也是全冗余的，没有任何单点故障，在可靠性上比单台服务 器的可靠性高，但是，仍然有可能发生人为故障，或者固化软件 BUG 所引起的故障，在本方 案中，通
35、过两个磁盘阵列柜的镜像，保证任何一台磁盘阵列柜发生故障之后，系统自动切换 到另外一台磁盘阵列柜上，不会影响应用系统的正常运行。 7、人为误删除 通过以上的冗余措施之后，系统在硬件方面能够克服除灾难之外的所有故障，但是仍然 无法解决人为的误删除、人为造成的数据库的数据丢失和不一致。目前Oracle数据库有两种 解决方案可以克服人为误操作：方案一、在误删除之后，到系统生产数据库的 LOG 文件更新 到备份数据库之前，这段时间内，备份数据有一套正确的数据保留着；方案二、Oracle新一 代的数据库提供垃圾箱功能，删除的数据直接进入垃圾箱，用户可以到垃圾箱去恢复误删除 的所有数据。 8、数据库无法启动
36、 在某些特殊情况下，比如数据库的 bug 因素，或者系统掉电(Oracle Cache 无法及时刷 新到硬盘)等因素所造成的 Oracle 数据库无法重新引导，在这种情况下 DataGuard 备份数据常州第四人民医院（新北医院）智能化工程 第四章 数据存储系统 浙大网新系统工程有限公司 4-9 库中会保存一份上一次LOG更新时刻的完整的数据， 能够用来应急， 中间仅仅会丢失一个LOG 更新周期的数据，其时间长短可以人为设置，但是，应当说，这种故障情况极少发生。 二、SAN架构提供最佳的数据存储保障 1、可方便增加容量 SAN 架构可方便地对应今后设备的扩展，提供现有系统方便的灵活性和可扩展性
37、。所有 的设备都可以与 SAN 系统相连，那么为一个或多个服务器增加存储容量就变得非常简单。根 据 SAN 配置和服务器操作系统的不同，有可能做到服务器不用停机或重新启动就可以增加或 移走存储设备。为使用 FAT 或 NTFS 文件系统的 Windows NT 系统增加存储容量时需要对机器 进行重新启动以使新的存储设备生效，在本设计中 AIX 操作系统支持非中断地增加或移走存 储设备，不需要重启或IPL。 在本设计中新的存储设备可使用环路拓扑结构与SAN相连，那么环路初始化协议（LIP） 可能会影响环路上其它设备的工作，这个问题可以靠在连入新设备前暂时停顿操作系统到那 个特殊环路上所有设备的活
38、动来得到解决。若存储设备利用交换机（使用交换机和管理软件） 与SAN相连，那么有可能所有与SAN相连的系统都能使用光纤存储这个设备。 磁盘的汇集允许多台服务器使用由 SAN 连接的磁盘存储设备组成的公用存储池，此时， 可以在一个磁盘子系统内或跨多个 IBM 或非 IBM 磁盘子系统对磁盘存储资源进行汇集，同时 将汇集的磁盘容量指定给由服务器操作系统支持的独立文件系统。其中，服务器可以是异构 的UNIX也可以是Windows NT。 存储设备可以动态地增加到磁盘池内，并且根据需要随时分配给与 SAN 相连的服务器使 用。由于存储设备做到了与服务器直接相连，并且存储容量的整合实现了容量的有效扩展，
39、 所以，与独立文件服务器的间接连接相比，这种磁盘汇集方法实现了有效的磁盘资源共享。 2、支持服务器群集 由于本方案服务器的群集可以将数据当作是一个单一的系统映像来观看，所以这里的 SAN结构实际上是以一种全共享的方式提供给可扩展的群集。 并且在这里 SAN 允许在分布式处理应用环境中进行有效的负载均衡，在一台服务器上受 到处理器限制的应用程序可以在多台服务器上利用更大的处理器能力得到执行。但为了做到 这一点，服务器必须能访问相同的数据卷，同时应用程序或操作系统必须提供对数据访问的 串行化服务。 在本设计中，SAN 结构还可以进行开发用于故障恢复，当主系统出现故障时，辅助系统 接管主系统的工作，
40、并直接访问主系统使用的存储设备。这样就消除了由于处理器失效而造 成的停机现象，从而使群集系统环境下的可靠性大大提高。 3、真正的数据共享 在本方案的数据共享设计中，数据的相同拷贝可以同时被多台服务器访问，这样就节省 了大量存储空间，同时在此基础上可以对存储进行整合。有不同层次上的数据共享，包括： 序列化逐次或一次一个式的访问。这是一种数据的串行再利用方式，相同的数据首先分 配给不同服务器的第一个应用，然后到第二个，依此类推。 多个应用同时进行读访问。在这种模式下，一个或多个服务器中的多个应用程序可以同 时读取数据，但只有一个应用程序能对数据进行更新，因此，不会出现数据完整性问题。 多个应用同时
41、进行读取访问。这有点类似上一种模式的情况，不同的是所有主机都能修 改数据。在这种模式下，也分两种不同的情况，一个是所有的应用程序都在相同的平台上（同 构） ，另一种情况是应用程序在不同的平台上（异构） 。 4、方便、灵活、可靠、经济的扩容方式 在本方案的设备选型中，主机和存储设备均为同一厂家产品。在今后的扩容中，只需增 加相应的 CPU 和内存即可，同时若用户的业务需求增长，对主机应用需要更可靠的保障，都 会有相对应的主机型号可与现有机型做群集来作保障，费用低可靠性强；存储设备选用了全 光纤产品，可以在不影响业务使用的情况下增加热插拨光纤硬盘并分区扩容，方便简捷，同 时若用户的业务需求增长，主
42、机数量超出现有存储接口，可以在保证现有设备正常使用的情 况下，只需相应增加光纤交换机和主机光纤卡与存储设备相连即可，经济安全。 常州第四人民医院（新北医院）智能化工程 第四章 数据存储系统 浙大网新系统工程有限公司 4-10 8.设备清单 序号 备份软件 规格型号 品牌 产地 单位 数量 一 HIS存储 OceanStor S5300 存储系统 1 控制框(含扩展框) 套 1 S5300 控制框(双控,220V 交 流,4GB 内存,4*4G FC 主机接 口+4*GE iSCSI 主机接口,含 UPS Cache保护模块,含HS FC 带内管理软件、 HS S5000 FC 控 制板系统软件
43、) ST9M1SPE1A 华赛 中国 套 1 2 硬盘组件(含托架) 套 1 S5000 450GB 15K RPM 4G FC 硬盘单元 0621G001 华赛 中国 块 4 硬盘托架 21135272 华赛 中国 套 20 3 存储软件类 套 1 存储高级功能软件-快照 License; 适用于S5300 8170G011 华赛 中国 套 1 存储高级功能软件-卷拷贝 License; 适用于S5300 8170G013 华赛 中国 套 1 存储高级功能软件-同步远程 镜像功能 License; 适用于 S5300 8170G014 华赛 中国 套 1 4 安装服务 套 1 安装服务-Oc
44、eanStor S5300控 制框-首次产品安装-/台 88122693 华赛 中国 套 1 5 附件 套 1 Modem-56K-数据/传真-外置 式-一分二(DB25转DB25,DB9) 电缆-220VAC转12VAC适配器- 中英文资料, 适用于 V1000/S2000/S5000 50030082 华赛 中国 套 1 二 PACS等其他业务存储 OceanStor N8000 集群NAS存 储系统 1 N8300 集群 NAS 存储系统 集 群NAS引擎基本配置 套 1 序号 备份软件 规格型号 品牌 产地 单位 数量装配组件-OceanStor N8300-STHZ01N2BD-集群
45、 NAS 引擎 基础版(两节点,220V 交 流,16GB CACHE,8GE 主机接 口,4 FC存储阵列接口(直连) 0235G071 华赛 中国 套 1 2 存储单元控制框（含扩展框） 套 1 S2300 控制框(双控,220V 交 流,4GB 内存,4*4G FC 主机接 口,含 UPS Cache 保护模块, 含 HS SAS 带内管理软件、 S2000 SAS控制板系统软件) 2315554 华赛 中国 套 1 3 存储单元硬盘组件（含托架） 套 1 装配组件 -S2000-ST9Z3B1000-SATA 1000GB 7.2K RPM 硬盘单元 0235G012 华赛 中国 套
46、12 硬盘托架(不含硬盘)-适用于 S2300/S5500/S5600 21135272 华赛 中国 套 12 4 安装服务 套 1 安装服务-N8000集群NAS引擎 -每节点安装费 8812G087 华赛 中国 套 1 三 数据中心小型机 1 数据库服务器P570 6*4.2 GHz Proc Card, 0/2 Core POWER6, 12 DDR2 Memory Slots IBM 美国 台 1 2 数据库服务器P570 6*4.2 GHz Proc Card, 0/2 Core POWER6, 12 DDR2 Memory Slots IBM 美国 台 1 3 HMC IBM 美国
47、 套 1 四 数据中心机架式PC服务器 1 PC服务器 X36507979 R05 Xeon EM64T Quad-Core E5420/2.5GHz/1 2M,1333MHz, 2*1GB, 3.5“ HS 146GB/15K SAS HDD, Raid8K-L,DVD Combo,2*1000M IBM 美国 套 6 常州第四人民医院（新北医院）智能化工程 第四章 数据存储系统 浙大网新系统工程有限公司 4-11 序号 备份软件 规格型号 品牌 产地 单位 数量 ,835W,2U 4 核 2 PC服务器 X3850M2-7141-I02 Xeon EM64T(四 核)MP 2.13GHz/
48、4MB,1 066MHz FSB, 4-SMP, 4*1GB, HS 0GB SAS, Light Path, DVD-Combo,2*1 000m, 2*1400w,4U 4 核 IBM 美国 套 4 五 光纤交换机 1 FC光纤交换机 CISCO 9124 CISCO 美国 台 1 六 数据中心备份系统 1 磁带库 LTO 怡敏信 中国 套 1 七 冗灾备份配置 1 OceanStor HDP综合数据保护 备份服务器 Tecal RH2280-2U 机架服务器 -2*E5405-2*2GB DIMM-2*146GB SAS DISK-2*GE-1078E SAS子卡 -2*700W-DVD ROM-中英文 资料-3年 5*9标准服务 02351418 华赛 中国 台 1 操作系统软件
