一、引 言
随着信息化的发展，医院信息系统已经成为医院的基本设施，HIS、LIS、RIS以及PACS等众多内容丰富、功能强大的应用软件，逐渐成为医院信息技术的核心。这些应用系统中的数据越来越多，数据价值也越来越大，数据丢失或系统停机造成的损失是用户不能接受的。如何有效保障及构架最有效率的医院信息系统体系，实现高效、面向发展、各系统紧密配合的一体化医疗信息系统，医院信息系统的容灾设计和建设成为各医院信息中心主管人员所关注的重中之重。
医院信息系统是一个数据量大、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中断，都会造成医院巨大的经济和声誉损失。因此，医院对IT系统的持续稳定（即业务持续性和系统稳定性）提出了非常苛刻的要求。
二、医院信息系统现存在的问题探析
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（即通常说的双机热备份）来保证服务的持续运行，或都在用户可以容忍的时间之内自动进行恢复。但随着集群技术的普及运用，其自身的明显不足也渐渐暴露出来。综合而言，主要存在以下几个方面的问题：
1. 由于传统的群集解决方案多采用的是“2+1”的模式，即两台服务器连接一台磁盘阵列。这种结构是为了在两台服务器之间共享数据。但单台磁盘阵列往往成了核心系统的一个单点故障，一旦磁盘阵列发生故障，则整个系统将发生停机，对于7X24小时营业的医院来说，这种意外停机是绝对无法忍受的。
2. 很多用户往往有一种不正确的认识，既然系统已是双机热备份，数据就不需要再备份了。这种认知使很多用户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一个拷贝，等到磁盘阵列发生故障或人为的误操作导致数据丢失时，则后悔莫及。有些用户或许也做了额外的磁带备份，但从磁带中恢复数据所需要的时间，则实在是不敢恭维，而且磁带备份有可能导致的当日数据根本不能恢复。由于实际上可行的信息系统保护技术应是一种实时备份技术，因此，传统的双机技术，传统的磁带备份技术都不再是解决医院IT环境实时保护和抗击灾难的灵丹妙药。
3. 虽然容灾的话题已经提了多次，但由于购置成本及复杂性等种种原因，目前大多数国内的医院在建设IT系统时并没有过多的考虑。
那么针对目前医院信息系统的普遍现状和业务需求，要进行灾难恢复系统的设计我们应该主要考虑哪些因素呢？
容灾技术实现是一个灾备系统建立的最为重要的考虑因素之一，这一因素的考虑是否完善，甚至于决定了灾备系统的成败。因此，我们可以看到许多企业在下达了灾备系统建设任务之后，迟迟无法在技术方案的论证环节上达到统一，换句话说，就是无法找到一个完美的技术路线来全面满足其业务需求。
下面就以天津医科大学第二医院的容灾系统建设为例，主要介绍一下在我们在容灾系统设计及搭建过程中的一些经验与认识。
三、对容灾系统建设实践的认识
天津医科大学第二医院在部署容灾系统之前，采用的就是上面说的“2+1”的模式将包括HIS、LIS及电子病例系统的全部数据保存在磁盘阵列中，这种传统的备份方式一直以来也基本上保证了我们医院的业务运行。但是，一次意外的磁盘阵列损坏造成的整个数据库瘫痪，着实给我们上了惨痛的一课。我们感到，传统的备份技术已经完全不能适应业务系统安全的要求，应该从迅猛发展的新一代存储技术和信息保护技术中来寻找答案。因此，容灾系统的搭建迫在眉睫。
1．选择合理的数据复制技术时主要考虑的因素
在构建容灾备份系统时，我们首先考虑的是远程数据保护的机制，即结合我们的实际情况选择合理的数据复制技术。容灾系统的技术和工程可行性而言，选择合理的数据复制技术时主要考虑了以下因素：
（1）所防范的灾难范围
首先要明确计算机系统需要承受的灾难类型，系统故障、通信故障、长时间断电、火灾及地震等各种意外情况所采取的备份、保护方案不尽相同。根据政府行业的特点和国际上相关机构的调查，硬件故障、人为错误、软件错误居信息系统故障发生概率的前三位，自然灾害等属于小概率事件，但由于破坏力大，也是灾备系统必须防范的重要内容、危机管理和响应的重要考虑因素。从宏观上看，现在人们经常将灾难分为自然灾难和渐进性灾难（如人为的失误型故障、黑客攻击、断点等），容灾实现的技术保护手段在抗击这两类灾难时一般是有所区别的。传统的容灾手段一般重点集中在了大型站点类灾难的恢复能力上（主要指自然和电力等灾难），防范软件和人为错误的（如各类失误的恢复上）能力一般不具有，因此这类容灾系统并不具有涵盖全系列灾难防范的内容。新一代的CDP（连续数据保护）的容灾技术就加入了全面的灾难防御体系，而且将自然灾害、人为的灾难等等要素都予以了相当全面的考虑。
（2）容灾系统对医院现有业务的影响程度
天津医科大学第二医院现有门户系统均为24小时在线的生产系统，在线系统的状况也可能略有不同，灾备系统的建设应首先不修改现有生产系统的结构（否则会可能产生对现有系统状态的破坏和增加不稳定因素，导致今后生产系统维护增加极大的难度），其次，容灾系统的实施应采取最为简易和快捷的方式，工程上应具有可操作性、周期的可控性，实施周期要短，这样才能最大限度地减小对原有在线系统的影响，提高容灾系统建设的成功率。
（3）灾难发生的业务停顿的容忍时间指标
必须明确当计算机系统发生意外无法工作时，导致业务停顿所造成的损失程度，也就是定义用户对于计算机系统发生故障的最大容忍时间。这是设计容灾备份方案的重要技术指标。
（4）数据保护程度
是否要求数据库可以恢复所有提交的交易并且要求实时同步数据也就是数据的连续性和一致性，决定了容灾备份方案规模和复杂程度的重要依据。
（5）技术的维护难度
由于长期以来，容灾技术的复杂性和高成本性，使得大量的容灾系统建设都呈现出维护难度大、传输故障的防范能力低、灾备演习难度大的特征。因此，选择的容灾技术应考虑到技术实现和管理的友好性和简易性，灾备中心管理人员的本地可自行维护能力是一个重要的因素，这是故障快速响应和处理的一个基础，这样才能使得多极的维护体系更为有效、处理故障的能力更为强大。
（6） 一次构建，长期收益的技术路线
最为容易忽略的一点，容灾的技术手段是否适合于现有的所有参与系统，能否面向今后可能加入的其他业务系统，成为目前容灾体系技术路线的讨论中最为困扰的一个因素。混合系统容灾、开放设备的选择常常使得用户的理想与技术现实产生鸿沟。如果能够在本次建立容灾系统时，采用面向未来的技术，这样就可以形成一次构建，长期受益的良好架构，而且今后的系统改造成本将会十分轻微，达到为全系统服务的长期目标。
经过对多个市场上最为热门的灾难恢复解决方案及CDP数据保护技术的认真分析与对比，我们选择了飞康公司持续数据保护（CDP）技术来实现第一期的当前门诊楼网络中心的本地容灾建设，及与在建的门急诊综合楼之间的未来异地灾难互援系统。
2．飞康持续数据保护（CDP）技术的特点
飞康公司的持续数据保护（CDP）技术是全球CDP技术的领军人物，在瞬间恢复能力和系统级别恢复能力上目前都处于领先的地位，它的突出特点是：
（1）所有的业务系统的系统和应用数据都得到实时的镜像（也就是实时备份），由于基于块级的实时系统克隆，使得所有的业务系统都得到了保障，包括HIS、LIS等系统，以及今后可能加入的PACS等系统等。
（2）对于所有系统的保护均不改变任何系统现状，轻松实现灾难防御体系。
（3）系统中出现的任何故障导致的灾难，都可以利用CDP技术实现瞬间恢复，这种瞬间恢复使得我们的应用系统享受到了真正以恢复为中心的先进的存储保护技术。
（4）这种CDP技术对于每一个应用都可以自动产生多达256个数据快照，每一个快照都可以在几秒钟的时间将庞大的系统历史版本展现出来，即使不是用于灾难的恢复，仅仅用于业务系统的统计和分析就已经使我们感受到了这个技术的强大之处。
（5）FALC CDP技术在数据的恢复上完全不同于传统的备份技术，根本没有必要采用传统备份那样的漫长的恢复过程，而是直接利用CDP所产生的镜像版本直接使用，用瞬间数据再现并不为过。
（6）FALC CDP技术保存和能够恢复的数据，其数据的间隔和颗粒度摆脱了传统的粗放型（如传统的一天一备份），走向了精心化的颗粒度（利用CDP上的一个拉杆移动甚至于可以达到秒级），这些都是存储技术发展到新的阶段的产物。
(7) 建立异地灾备系统时，只需要本地和异地的CDP设备直接通讯即可，工程量和维护复杂度十分小，这在过去是很难以想象的事情。
（8）建立了完善的保护系统，总体保护成本还实现了下降。 天津医科大学第二医院网络中心容灾备份系统的架构图
3. 容灾备份系统架构图说明
（1）在网络中心所在地机房部署FALC CDP数据持续保护系统，将生产中心的数据以旁路的方式连续抓取到CDP数据保护器上。
（2）网络中心的每台应用服务器上配置DiskSafe的复制软件，实时抓取I/O数据，实现向CDP数据保护中心的复制。
（3）对于微软集群系统的数据库服务器和应用服务器，需要部署集群环境的代理；SQL数据库服务器需要配置SQL数据库的代理。
（4）天津医科大学第二医院门诊楼机房和未来的门急诊综合楼机房的CDP数据保护器均需要配置复制选件。
（5）所有的复制系统（包括本地复制和异地复制）连接均通过IP网络进行。生产中心和灾备中心数据复制采用IP的方式来节省容灾系统建设的成本。
（6）天津医科大学第二医院门诊楼机房和未来的门急诊综合楼机房CDP数据保护器之间的容灾复制模式建将采用连续复制的方式，同时通过技术厂商独有的TimeMark自动快照技术产生时间点快照，CDP数据保护器最多能够产生256个快照，即可以保存256个时间点数据。
四、结 语
目前我们医院一期的本地灾难系统搭建已顺利完成，对于目前网络中心的应用系统来说，我们已不必再担心业务中断、关键业务丢失、人为操作故障等问题，而下一步就是在医院门急诊新楼建完后尽快部署异地容灾，为医院的信息系统保护再上一层保险。
门诊楼机房和未来的门急诊综合楼机房之间的异地容灾将同样通过CDP技术以连续数据复制的方式实现。即在原门诊楼的网络中心（生产中心）本地将新综合楼容灾中心的CDP数据保护器和生产中心的CDP数据保护器建立好数据复制关系，将数据进行初始化同步，在不改变复制策略的情况下，将容灾中心的CDP数据保护器接入容灾中心系统，第二次复制时CDP数据器会启用ScanDifference技术比较两台CDP数据保护器之间的数据差异，会以增量的方式将生产中心新产生的数据复制到灾备中心的CDP数据保护器中，整个过程不需要做任何配置，生产中心的应用也无需中断，数据容灾的实施过程变得非常简单。届时，整个医院信息系统将真正进入到安全可靠的状态，将以更快的速度和质量为医疗、财务、行政和后勤管理服务。在提高医院的经济效益和服务质量的同时，真正的服务于患者，服务于社会。
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