９云技術(shù)助力多院區(qū)一體化信息平臺(tái)v7.6guo-new

1上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院信息中心主任郭旭升2017上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院云技術(shù)助力多院區(qū)一體化信息平臺(tái)匯報(bào)人：郭旭升2017年4月

01020304醫(yī)院簡介IT面臨的困擾多院區(qū)一體化信息平臺(tái)多院區(qū)一體化基礎(chǔ)云平臺(tái)目錄CONTNETS01醫(yī)院簡介歷史概況創(chuàng)建于1844年（道光二十四年）上海開埠后第一所西醫(yī)醫(yī)院英國人WilliamLockhart開辦1952年成為上海第二醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院現(xiàn)為上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院Dr.WilliamLockhart(1811–1896)醫(yī)院現(xiàn)狀東、西、北三個(gè)院區(qū)、上海市腫瘤研究所、仁濟(jì)南院核定床位1400張（實(shí)際開放1800張）+600張（南院）52個(gè)臨床業(yè)務(wù)科室職工3500余人，醫(yī)生950余人，護(hù)士1500余人高級職稱360余人博導(dǎo)83人，碩導(dǎo)162人東院西院北院南院腫瘤所學(xué)科分布國家臨床重點(diǎn)?？?2個(gè)消化內(nèi)科、消化內(nèi)科重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、心內(nèi)科、腎臟科、風(fēng)濕免疫科、變態(tài)反應(yīng)科神經(jīng)外科、普外科、泌尿科、產(chǎn)科、器官移植科醫(yī)學(xué)影像科癌基因及相關(guān)基因國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（腫瘤所）衛(wèi)生部內(nèi)科消化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室上海市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室：上海市輔助生殖與優(yōu)生重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海市婦科腫瘤重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室上海市市級研究所：消化疾病、風(fēng)濕病、男科學(xué)、顱腦創(chuàng)傷主要業(yè)務(wù)指標(biāo)來源：申康數(shù)據(jù)全市第二全市第一全市第一主要業(yè)務(wù)指標(biāo)來源：申康數(shù)據(jù)全市最低全市第二低排名醫(yī)院4瑞金醫(yī)院6中山醫(yī)院8華山醫(yī)院…18仁濟(jì)醫(yī)院2015年度中國最佳醫(yī)院排行榜婦產(chǎn)科、普通外科、腎臟科、神經(jīng)外科、核醫(yī)學(xué)獲中國醫(yī)院最佳?？坡曌u(yù)排行榜提名來源：2016年11月13日復(fù)旦大學(xué)醫(yī)院管理研究所發(fā)布2015年度中國醫(yī)院最佳專科聲譽(yù)排行榜風(fēng)濕科1北京協(xié)和醫(yī)院2仁濟(jì)醫(yī)院9長征醫(yī)院麻醉科1四川大學(xué)華西醫(yī)院4瑞金醫(yī)院5中山醫(yī)院9長海醫(yī)院10仁濟(jì)醫(yī)院消化科1第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院2仁濟(jì)醫(yī)院5長海醫(yī)院泌尿外科1北京大學(xué)第一醫(yī)院2長海醫(yī)院7仁濟(jì)醫(yī)院醫(yī)院總體定位

建成亞洲一流的醫(yī)療中心城市

綜合性學(xué)科均衡發(fā)展研究型臨床研究技術(shù)引領(lǐng)國際化多元文化交融仁濟(jì)醫(yī)院上海交通大學(xué)2020年躋身世界一流大學(xué)

國家級區(qū)域醫(yī)療中心建設(shè)在上海發(fā)展現(xiàn)代醫(yī)療服務(wù)業(yè)中有所作為學(xué)科人才內(nèi)涵建設(shè)學(xué)科齊全綜合實(shí)力強(qiáng)大國內(nèi)一流醫(yī)學(xué)中心資源配置合理學(xué)科特色鮮明具有一定國際知名度和影響力02IT面臨的困擾歷史概況多院區(qū)割裂信息系統(tǒng)服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫加劇膨脹信息系統(tǒng)碎片化數(shù)據(jù)一致性和完整性服務(wù)器、機(jī)房以及信息接口開發(fā)等成本攀升IT面臨的困擾：多院區(qū)割裂信息系統(tǒng)東西南北四個(gè)院區(qū)，三套HIS電子病歷患者在多個(gè)院區(qū)就診時(shí)，診療資料分開建立，不能同步共享東西院兩套信息系統(tǒng)，版本一致性差，運(yùn)維成本，服務(wù)器成本患者就醫(yī)體驗(yàn)不佳IT面臨的困擾：服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫加劇膨脹

東西北三個(gè)院區(qū)共有110臺(tái)PC服務(wù)器

各類信息系統(tǒng)共計(jì)96各數(shù)據(jù)庫

如果全部實(shí)現(xiàn)高可用（HA），服務(wù)器數(shù)量至少要膨脹到1.5倍除了主力服務(wù)器，其他邊緣服務(wù)器難以得到高質(zhì)量均衡運(yùn)維

隨著信息化持續(xù)推進(jìn)，這個(gè)趨勢仍然在繼續(xù)圖：仁濟(jì)醫(yī)院三院互聯(lián)市區(qū)走向圖IT面臨的困擾：信息碎片化系統(tǒng)被院區(qū)、服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫分割成碎片分散的應(yīng)用系統(tǒng)難以形成理想狀態(tài)下的合力，雪崩時(shí)每一片雪花都覺得自己是無辜的。應(yīng)用廠商不會(huì)為醫(yī)院的信息化整體架構(gòu)、數(shù)據(jù)流的最優(yōu)化出發(fā)，而是以自己系統(tǒng)和公司的利益最大化思考局部亮點(diǎn)代替不了整體質(zhì)量IT面臨的困擾：數(shù)據(jù)一致性和完整性

全院共有110臺(tái)服務(wù)器，96個(gè)數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)一致性、運(yùn)轉(zhuǎn)效率、成本效率不佳。

例如：陸勁松主任診療時(shí)患者病歷張冠李戴。月初做報(bào)表時(shí)一線應(yīng)用時(shí)常運(yùn)行緩慢或卡頓。患者多次住院時(shí)身份ID不整合，既往病歷調(diào)閱困難，處方查詢速度慢。國內(nèi)醫(yī)院信息系統(tǒng)孤島現(xiàn)象嚴(yán)重，缺乏標(biāo)準(zhǔn)和互聯(lián)互通系統(tǒng)缺乏頂層設(shè)計(jì)與規(guī)范整合例如，開一條抗菌藥物醫(yī)囑，需要在1秒鐘內(nèi)，獲取藥品信息、醫(yī)生信息、患者體征信息、檢驗(yàn)報(bào)告、PACS報(bào)告、手術(shù)出血量、手術(shù)切口、藥品配伍禁忌以及既往抗菌藥物醫(yī)囑等信息，要涉及HIS系統(tǒng)、電子病歷、醫(yī)囑系統(tǒng)、LIS系統(tǒng)、手術(shù)麻醉系統(tǒng)、合理用藥系統(tǒng)、PACS系統(tǒng)等7個(gè)系統(tǒng)。EMRLISHISPACS醫(yī)生下達(dá)抗菌藥物醫(yī)囑互聯(lián)網(wǎng)用戶路由數(shù)據(jù)庫1數(shù)據(jù)庫2數(shù)據(jù)庫3數(shù)據(jù)庫4數(shù)據(jù)庫5數(shù)據(jù)庫6事務(wù)規(guī)模小，相互關(guān)系弱，數(shù)據(jù)一致性要求相對低，追求高可用性IT面臨的困擾：服務(wù)器、機(jī)房及信息接口等成本攀升服務(wù)器購買運(yùn)維成本機(jī)房反復(fù)擴(kuò)建升級系統(tǒng)接口開發(fā)成本是一個(gè)容易忽視但累積金額可觀的隱形成本03多院區(qū)一體化信息平臺(tái)多院區(qū)一體化信息平臺(tái)架構(gòu)的規(guī)劃思路仁濟(jì)IT規(guī)劃“逆潮流”而動(dòng)

X86大機(jī)平臺(tái)分散式松耦合單體數(shù)據(jù)庫緊耦合多院區(qū)一體化信息平臺(tái)架構(gòu)的規(guī)劃思路醫(yī)護(hù)體驗(yàn)是硬道理

IT架構(gòu)要服務(wù)于醫(yī)療活動(dòng)速度、準(zhǔn)確、可靠是目標(biāo)多院區(qū)一體化信息平臺(tái)架構(gòu)的規(guī)劃思路對多院區(qū)一體化模式考量：分散建設(shè)OR大集中建設(shè)？對服務(wù)器的性能考量：傳統(tǒng)表訪問、單體數(shù)據(jù)庫、ESB?對服務(wù)器模式穩(wěn)定性考量：水平擴(kuò)展OR垂直擴(kuò)展？多院區(qū)一體化信息模式分散建設(shè)模式大集中建設(shè)模式？IT架構(gòu)的逆行者對大集中模式的理解首先保障核心醫(yī)療數(shù)據(jù)的一致性、準(zhǔn)確性和高效率；再逐步實(shí)現(xiàn)集成平臺(tái)數(shù)據(jù)總線上的異步互操作，向同步互操作邁進(jìn)；最終實(shí)現(xiàn)全院診療數(shù)據(jù)象齒輪咬合一樣的實(shí)時(shí)精確協(xié)同。核心生產(chǎn)系統(tǒng)共享單體數(shù)據(jù)庫，利用最可靠的數(shù)據(jù)庫事務(wù)等機(jī)制三院區(qū)互聯(lián)設(shè)備連接示意圖三院互聯(lián)設(shè)備連接示意圖對服務(wù)器的性能考量數(shù)據(jù)集成平臺(tái)愿景很好，效果平平。數(shù)據(jù)集成平臺(tái)很難實(shí)現(xiàn)完全的互操作，最終異化為數(shù)據(jù)倉庫，產(chǎn)出一堆漂亮的報(bào)表而已。既要?jiǎng)?wù)實(shí)，又要前瞻：ESB+共享單體數(shù)據(jù)庫單體數(shù)據(jù)庫＝HIS

+

EMR

+

LIS

+移動(dòng)醫(yī)療系統(tǒng)耦合模式：傳統(tǒng)表訪問、單體數(shù)據(jù)庫、ESB?對服務(wù)器的性能考量現(xiàn)狀：仁濟(jì)醫(yī)院本部有東西北三個(gè)院區(qū)，年門急診量超過420萬人次，院內(nèi)軟件使用者約3500人；業(yè)務(wù)量較大；核心生產(chǎn)系統(tǒng)采用單體數(shù)據(jù)庫。要求：支撐該單體數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器要求性能超強(qiáng)；垂直擴(kuò)展性要有充分余量。對服務(wù)器的性能考量：x86服務(wù)器的局限性x86服務(wù)器單機(jī)整體故障率高，平均每年故障率2%。x86的數(shù)據(jù)處理能力弱，業(yè)界CPU利用率為10%左右主要瓶頸在于I/O短板，不適合做為核心的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)。x86服務(wù)器虛擬化從本質(zhì)上無法提高單機(jī)的CPU和I/O處理能力。x86服務(wù)器生命周期短，每隔一年半左右更新?lián)Q代，硬件廠家和虛擬化廠家產(chǎn)品發(fā)布不同步，經(jīng)常導(dǎo)致兼容性問。題。systemDatabaseMiddlewareApplicationsNetworkLinuxW.serverSecurityReports

&AnalysisSQLserverORACLEWorkflowApplicationServerEnterpriseIntegrationWebCustomPackagedCompositeAppsCPU性能＋I(xiàn)/O性能＋穩(wěn)定性＋可用性＋安全性來源：IDC統(tǒng)計(jì)服務(wù)器模式：x86虛擬云的局限性物理server1物理server2物理servern虛擬服務(wù)器1虛擬服務(wù)器3虛擬服務(wù)器2對服務(wù)器模式穩(wěn)定性的考量現(xiàn)狀：多院區(qū)共享一套系統(tǒng)，而且多系統(tǒng)共享單體數(shù)據(jù)庫要求：支撐該數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器要具備高度穩(wěn)定性和可靠性服務(wù)器出了問題，將影響三個(gè)院區(qū)多個(gè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)，其后果是不可承受的。對服務(wù)器模式穩(wěn)定性的考量HISLIS…..107臺(tái)水平擴(kuò)展，成本低，但數(shù)據(jù)分散，每個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的穩(wěn)定性和可靠性都不高。HIS大型機(jī)（擴(kuò)展能力:141顆CPU＋10TB內(nèi)存）X86LISEMRPACS。。。水平擴(kuò)展(大規(guī)模整合、動(dòng)態(tài)創(chuàng)建虛機(jī))垂直擴(kuò)展—應(yīng)用架構(gòu)不變水平擴(kuò)展＋垂直擴(kuò)展，成本持平，架構(gòu)更靈活，整個(gè)平臺(tái)更可靠，有利業(yè)于務(wù)連續(xù)性和多院區(qū)一體化和大數(shù)據(jù)整合。垂直擴(kuò)展—應(yīng)用架構(gòu)不變垂直擴(kuò)展—應(yīng)用架構(gòu)不變垂直擴(kuò)展—應(yīng)用架構(gòu)不變服務(wù)器模式選擇水平擴(kuò)展OR垂直擴(kuò)展？對仁濟(jì)醫(yī)院信息化發(fā)展的基本判斷軟件使用者數(shù)量已趨于飽和，不會(huì)象互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)那樣“爆發(fā)式”增長。因此通過服務(wù)器性能垂直擴(kuò)展（Scaleup）完全可以滿足醫(yī)院的需求24cpu互聯(lián)網(wǎng)用戶爆發(fā)式增長數(shù)據(jù)庫1數(shù)據(jù)庫2數(shù)據(jù)庫3數(shù)據(jù)庫4數(shù)據(jù)庫5數(shù)據(jù)庫6水平擴(kuò)展互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用醫(yī)院應(yīng)用醫(yī)院員工相對恒定患者發(fā)展相對穩(wěn)定24cpu垂直擴(kuò)展多院區(qū)一體化信息平臺(tái)架構(gòu)多院區(qū)一體化信息平臺(tái)應(yīng)用服務(wù)ESB單體數(shù)據(jù)庫（HIS、電子病歷、移動(dòng)醫(yī)療、移動(dòng)醫(yī)療）多院區(qū)一體化基礎(chǔ)云平臺(tái)東、西、北三院區(qū)互聯(lián)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)物理04多院區(qū)一體化基礎(chǔ)云平臺(tái)選擇大型機(jī)架構(gòu)的幾點(diǎn)考慮高性能強(qiáng)大的IO數(shù)據(jù)處理能力（系統(tǒng)I/O帶寬高達(dá)832GB／sec）最佳資源共享平臺(tái)（多重虛擬化和虛擬化技術(shù)的鼻祖）水平擴(kuò)展能力（數(shù)據(jù)庫整合）＋垂直擴(kuò)展能力（彈性架構(gòu)）最高支持8000臺(tái)虛擬機(jī)高安全最安全的服務(wù)器平臺(tái)（獲取國際安全認(rèn)證最高級別EAL5+）高穩(wěn)定穩(wěn)定可靠不宕機(jī)(內(nèi)部全冗余設(shè)計(jì)，金融行業(yè)首選和久經(jīng)市場驗(yàn)證)國內(nèi)仁濟(jì)是國內(nèi)醫(yī)院首例，三個(gè)院區(qū)共享一套數(shù)據(jù)庫。美國約翰霍普金斯醫(yī)院EPIC電子病歷基于傳統(tǒng)大機(jī)

云大機(jī)平臺(tái)完成集成調(diào)試統(tǒng)一管理平臺(tái)和LIS系統(tǒng)已經(jīng)“遷到”大機(jī)平臺(tái)世界上最安全的服務(wù)器，硬件平均無故障時(shí)間40年“云計(jì)算”落地仁濟(jì)，大心臟托起一體化新數(shù)據(jù)中心落成并完成新舊系統(tǒng)切割數(shù)據(jù)中心符合國際TIER3標(biāo)準(zhǔn)和國家A級標(biāo)準(zhǔn)。整體工程通過第三方技術(shù)驗(yàn)收。機(jī)房布線參考德國IT機(jī)房，以工匠精神鑄就布線工程精品。大型機(jī)的多層虛擬化技術(shù)“裸機(jī)”上的LinuxLinux虛擬機(jī)Linux虛擬機(jī)Linux虛擬機(jī)“裸機(jī)”上的LinuxLPAR層級的虛擬化處理器、內(nèi)存、I/O等硬件資源z/VM和KVMforzSystemsLPAR層固件層LPARs層在固件層，實(shí)現(xiàn)LPAR層級的虛擬化在LPAR層級，可實(shí)現(xiàn)對底層資源的跨分區(qū)動(dòng)態(tài)共享。LPAR-1LPAR-nLPAR-i第一層第二層對LPAR上運(yùn)行的虛擬機(jī)進(jìn)行虛擬化。一是使用大型機(jī)原生的z/VM虛擬化軟件，二是選擇新的KVMforzSystems技術(shù)。在z/VM上再運(yùn)行一個(gè)z/VMGuest虛擬機(jī)，可以創(chuàng)建任意深度的嵌套的虛擬化層級零宕機(jī)的全冗余架構(gòu)設(shè)計(jì)—最高級別的RAS特性體系架構(gòu)上做到了硬件部件全冗余設(shè)計(jì)，避免單點(diǎn)故障。備用CPU、內(nèi)存冗余校驗(yàn)技術(shù)等關(guān)鍵部件冗余設(shè)計(jì)確保不宕機(jī)。CPU、內(nèi)存、電源線、內(nèi)置電池、光纖通道卡、網(wǎng)卡等所有部件設(shè)計(jì)都支持N＋1冗余。硬件部件做到了智能檢測報(bào)警和自動(dòng)隔離，支持在線不停機(jī)更換。核內(nèi)指令雙路校驗(yàn)，排除處理器故障高度的可用性，接近于連續(xù)可用，硬件平均無故障時(shí)間（MTBF）>40年仁濟(jì)醫(yī)院混合云演進(jìn)路線圖大機(jī)私有云平臺(tái)核心區(qū)過渡區(qū)HISEMR移動(dòng)LISOA區(qū)塊鏈應(yīng)用X86私有云HRPPACSB超大數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)+應(yīng)用……X86私有云影像擴(kuò)容互聯(lián)網(wǎng)+應(yīng)用公有云公網(wǎng)區(qū)塊鏈應(yīng)用其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)仁濟(jì)寧波分院區(qū)塊鏈－跨行政區(qū)域病歷數(shù)據(jù)共享十三五IT架構(gòu)的規(guī)劃東、西、北三個(gè)院區(qū)買斷裸光纖構(gòu)建冗余環(huán)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)院區(qū)網(wǎng)絡(luò)一體化引進(jìn)大型機(jī)服務(wù)器云平臺(tái)支撐四系統(tǒng)單體數(shù)據(jù)庫構(gòu)建多院區(qū)一體化基礎(chǔ)云平臺(tái)：HIS、電子病歷＋數(shù)據(jù)集成平臺(tái)三個(gè)院區(qū)共享一套HIS、電子病歷、LIS、移動(dòng)醫(yī)療改進(jìn)醫(yī)護(hù)和患者使用體驗(yàn)外圍系統(tǒng)嚴(yán)格按照ESB總線實(shí)現(xiàn)信息互操作性交互醫(yī)院基礎(chǔ)云平臺(tái)升級與云架構(gòu)建設(shè)大型機(jī)8FC8FC4FC4FC閃存FlashSystem900存儲(chǔ)DS88844FC4FC交換機(jī)SAN48BSVC存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)

交換機(jī)SAN48BSVC存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)

4FC4FC4FC4FC硬件平臺(tái)升級數(shù)據(jù)集中運(yùn)維資源完全共享虛機(jī)動(dòng)態(tài)分配升級＋整合＋共享服務(wù)器眾多、資源豎井、運(yùn)維復(fù)雜架構(gòu)集中、資源共享、運(yùn)維簡化虛擬機(jī)虛擬機(jī)虛擬機(jī)虛擬機(jī)虛擬機(jī)虛擬機(jī)虛擬機(jī)虛擬機(jī)虛擬機(jī)虛擬機(jī)虛擬機(jī)虛擬機(jī)虛擬機(jī)虛擬機(jī)虛擬機(jī)虛擬機(jī)服務(wù)器云化資源池存儲(chǔ)云化資源池服務(wù)器云存儲(chǔ)云新業(yè)務(wù)系統(tǒng)快速部署上線、服務(wù)器和存儲(chǔ)資源云化共享、資源按需動(dòng)態(tài)調(diào)配、架構(gòu)可橫可縱靈活多變、私有云平臺(tái)穩(wěn)定可靠、數(shù)據(jù)最高安全保障。醫(yī)院私有云平臺(tái)建設(shè)本地磁盤級別雙活高可用建設(shè)大型機(jī)SVCVirtualDisksAppAppAppFlashSystem900DS8884IO寫Mirror1Mirror2大型機(jī)主機(jī)系統(tǒng)帶寬高達(dá)832GB/sec，最高可配141顆處理器和10TB內(nèi)存，單臺(tái)可支持8000個(gè)虛機(jī)。全閃存陣列全面提升磁盤I