基于CDP技术构建高可用HIS数据库.pdf
《基于CDP技术构建高可用HIS数据库.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于CDP技术构建高可用HIS数据库.pdf(6页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、Microcomputer Applications Vol.39,No.11,2023文章编号:10 0 7-7 57 X(2 0 2 3)11-0 0 34-0 5基金项目基于CDP技术构建高可用HIS数据库微型电脑应用2 0 2 3年第39 卷第11期吴光珍,严跃宁,曾梅芳*(第九九医院(厦门大学附属东南医院),福建,漳州36 30 0 0)摘要:针对生产数据库直接操作容易造成医院信息系统(HIS)数据库不稳定的问题,探索一种新型的数据库高可用平台架构。基于持续数据保护(CDP)系统,生成分开且独立运行的生产数据库镜像库,分流高风险和测试操作到镜像端的方式,有效地保护了生产数据库的持续稳
2、定运行。新架构彻底改变了传统的管理模式,有效降低因数据库运维管理行为对生产环境造成的影响。实践证明这种基于CDP技术构建的高可用HIS数据库显著降低了数据库意外岩机的概率,保障了临床业务持续稳定运行。关键词:连续性数据保护;数据库;容灾;医院信息系统中图分类号:R319;T P39 1Building Highly Available HIS Database Based on CDP TechnologyAbstract:In order to solve the problem that the direct operation of production database is like
3、ly to cause instability of hospitalinformation system(HIS)database,a new type of highly available database platform architecture is explored.Based on thecontinuous data protection(CDP)system,a separate and independently running production mirror database is generated,andhigh-risk and testing operati
4、ons are diverted to the mirror server,effectively protecting the continuous and stable operation ofthe production database.The new architecture has completely changed the traditional management mode,effectively reducedthe impact of database operation and maintenance management behavior on the produc
5、tion environment.Practice has proventhat this highly available HIS database built based on CDP technology significantly reduces the probability of unexpected data-base downtime,ensures the continuous and stable operation of clinical business.Key words:continuous data protection;database;disaster rec
6、overy;hospital information system0引言医院数据库现有架构第九九医院(厦门大学附属东南医院)作为漳州市三1.1基本情况级甲等综合性医院之一,每日平均门诊量达40 0 0 余人次。医院数据库是一套版本为10.2.0.5的4个节点ORA-医院信息系统(HIS)数据库伴随着医院医疗信息化建设的CLERAC集群数据库,平均分布在2 个机房2 套刀片服务快速发展,围绕其建设的系统和应用规模也在不断增加。统器上,通过SAN网络连接到EMCVNX5500存储上,2 套存一支付、预约挂号、微医疗、医联体、异地医保等1系统的上储通过底层的MIRRORVIEW技术实现2 个机房间的
7、LUN线更是让HIS系统支撑范围由院内保障逐渐延伸到院外成级数据实时同步。数据库架构如图1所示。为了整个医院信息系统的心脏。但是在平时数据库运维管1.2现有架构存在的问题理过程中难免需要对生产数据库进行测试、调试或大规模查1.2.1测试库的不足之处询等操作,极易造成数据库运行不稳定,临床业务随之出现为了保障生产数据库的稳定,避免非必要动作对生产数波动进而导致业务陷人瘫痪。信息科为此制定了非常严格据库造成影响,现有架构一般是通过搭建测试数据库来分流的数据库运维管理准则和步骤,仍无法避免对生产数据库形的 2 。当下得到一套测试数据库主要的方案有以下几种。成干扰,数据库岩机时有发生,勒索病毒肆虐更是
8、让数据库系统层:通过ORACLE自带RMAN技术来恢复数据险象环生。如何有力保障数据库高可用性成为摆在信息管库,作为数据库传统备份手段而被大量采用。但从备份数理人员面前的一道难题。文献标志码:AWU Guangzhen,YAN Yuening,ZENG Meifang*(The 9o9th Hospital(Dongnan Hospital of Xiamen University),Zhangzhou 363000,China)1医据恢复成测试库,存在恢复时间长、技术难度高、异步等基金项目:漳州市科技项目(ZZ2019J17,ZZ2 0 13A 0 2);第90 9医院青年苗圃基金(18 Y
9、027,13Y 0 0 1)作者简介:吴光珍(198 3一),男,本科,高级工程师,研究方向为云计算、数据中心管理、信息安全;严跃宁(198 6 一),男,本科,工程师,研究方向为软件工程、软件开发。通信作者:曾梅芳(198 3一),女,本科,中药师,研究方向为药学信息化、中药学。34Microcomputer Applications Vol.39,No.11,2023刀片允余数据链路数据链路现有网络中心机房区域SW1DS300BSAN生产核心交换存储生产数据链路MirrorView专用链路存储生产MirrorView数据链路专用链路基金项目核心交换网络BladeSystem互BladeSy
10、stem刀系统连托架3&4部署服务器虚拟化池8/24SAN交换机虚拟桌面池容灾端SW5/SW6HIS集群主节点刀片生产微型电脑应用2 0 2 3年第39 卷第11期10G光纤接入核心交换新购HPC7000刀片系统虚拟桌面服务器池虚拟服务器SRM刀片系统HIS备份节点刀片生产刀片允余数据链路数据链路新在楼中心机房区域SW3DS300BSAN生产核心交换SW2机房间级联存储网络DS300BSAN生产数据链路穴余核心交换MrrorView链路SW4DS300BSAN几余核心交换存储生产MirrorView数据链路专用链路存储生产MirrorView数据链路专用链路MirrorView远端镜像EMCV
11、NX5500-1主用存储核心机房图1连续性数据保护(CDP)实施前本院数据库架构图特点。网络层:DataGuard 是甲骨文推出的一种高可用性数据保护方案,在节点与备用节点间通过日志同步来保证数据的同步,实现数据库快速切换和灾难性恢复 4。但是受制于版本(10.2.0.5)的原因,仅能作为数据库备份的补充手段。存储层:HIS数据库生产数据存储卷通过底层MIR-RORVIEW技术镜像同步到同型号的存储上,在需要时可以将同步手动断开,将备份端存储数据卷挂载到额外的服务器进行读取。操作难度系数大、风险高。一般只适用于生产业务的数据应急恢复。1.2.2生产库大规模统计查询数据库管理实践中对生产数据库进
12、行大规模的数据统计查询是常见的,例如医保检查、药品耗材统计、医务统计等。时间急、任务赶、数据准确、耗时长是它的基本特色。该行为势必造成生产数据库的卡机,是生产数据库最为忌讳的。1.2.3生产库数据库导入导出医院在运行过程中经常接收到来自不同单位的数据导入导出需求,特别是医保全国统一编码、绩效考核、字典库、病案ICD编码、数据上报等。直接在生产库进行极有可能对HIS数据库正常运行造成影响。1.2.4生产库意外机目前比较主流的生产意外机接管方案是Oracle数据库卫士DataGuard。这种方案在实践中经常遇到生产库与DataGurad之间数据不同步,导致无法完成接管动作。同时接管动作需要专业人员
13、进行操作才能完成,稍不留神就会造成部分数据丢失,给数据库带来难以挽回损失的同时必然伴随着造成业务的长时间停机。1.2.5勒索病毒勒索病毒一旦加密生产数据库后只能通过支付高昂的解密费用来恢复正常使用。传统的备份方案诸如Rman、备份软件产生的数据都在病毒侵袭的范围之内,难逃病毒的魔掌。传统解决思路是选择异地异机备份来躲避病毒的攻击,EMCVNX5500-2容灾存储核心机房这些备份的弊端是都无法保持与主库的实时同步。通过备份来恢复生产数据库需要耗费大量的资源和人力才能完成,也势必丢失一部分数据。长时间中断势必给医院形象带来极为不利的影响 5。1.3现有架构问题分析通过对以上问题的综合分析,在平时的
14、工作中始终避不开对生产数据库的访问。生产数据库是源头,也是数据来源,需求和操作都围绕其才能顺利完成。导致生产数据库不稳定的因素是多方面的。创建测试库是一种办法,但测试库终究是生产数据库过去某一时刻的形态,数据无法时刻与生产数据库保持一致。加之测试库随着测试行为的发生,数据库已经无法保证其准确性。为了保证统计查询的准确性,信息科就必须重新生成测试库来应对检查。如此反复,工作量极为繁重。因此在生产库出现意外岩机时寄希望于测试库来挽救无异于天方夜谭。其自身的局限性导致对勒索病毒的应对也无从谈起。函须可替换方案来解决这个难题。2HIS数据库高可用性需求分析针对现有架构在实践中出现的问题进行整理分析,实
15、现HIS数据库高可用性,有以下几个方面的需求。2.1生产库影子系统采用非传统手段建立一套HIS生产数据库镜像库。该系统能实时与HIS数据库生产环境保持一致。必要时可以回滚到过去一段时间内任意时刻,满足数据库持续性保护的需求。2.2生产系统高可用性需求数据库作为医疗业务流程运转的核心,需要具有连续稳定的运行能力。作为一家三甲医院,每天需要面对数以千计的患者,数据库不稳定导致医疗业务长时间卡顿,影响患者的就诊体验,降低了医院的公众形象。2.3简单易得数据库异机备份恢复或者存储挂载都需要复杂长的操作步骤,甚至需要专业技术人员配合才能完成。即使有详35.Microcomputer Applicatio
16、ns Vol.39,No.11,2023细操作步骤和丰富经验在面临紧急情况时也会捉襟见肘。为此形成一套简单易得的稳定测试库方案是当务之急。将数据库统计、测试、导出等操作分流到测试库上,尽量减少对生产库的干扰。2.4快速有效在管理过程中经常接到大规模查询的需求,又都需要在短时间内完成。在白天正常工作时间进行此类动作势必造成数据库大面积的死锁,造成大面积的业务卡顿。通过测试库查询面临着数据不一致的问题。因此,快速有效且能与生产库保持数据同步的测试库是十分必要的。2.5战平两用在生产数据库出现意外岩机且短时间又无法恢复的情况下,DBA既要保证生产环境的故障有利于后期分析和恢复又要保持全院业务持续进行
17、。拥有与生产库同等的计算存储资源的容灾端来临时接管是最为快速有效合理的选择。机房间专有光纤通道核心交换网络(提供两条亢余通道)10G主纤接入核心交换HPC700刀片系统(主)连托架3&4部署BladeSystem互服务器虚拟化池8/24SAN交换机虚拟桌面池容灾端SW7/SW8HP集群主节点新建数据中心(生产中心)刀片生产刀片穴余数据链路数据链路VPLEX生产集群SW1DS300BSAN生产核心交换存储生产DS300BSAN数据链路穴余核心交换存储生产数据链路基金项目在生产环境得到恢复后又自动切换回原来的角色达到战平两用,使容灾端存储和计算资源都得到更为合理的利用。3基于连续性数据保护的数据库
18、高可用性架构和原理为了满足数据库高可用性的需求,必须根据自身业务的特点、模式和未来的趋势来规划数据库架构。鉴于医院IT系统的特点,即采用的数据集中存放、集中处理的大集中模式存在一定弊端,如果一旦生产中心核心系统和集中存储等重要系统或设备发生故障,将会影响HIS数据库高可用性进而导致全院业务中断。基于前期对数据库稳定运行需求,在最大程度保留数据库原有环境的条件下,形成一套召之即来战平两用的新型数据高可用架构门,为此经过专家论证选型采用了易安信厂家(EMC)的VPLEX十RecoverPoint的组合。架构图如图2 所示。核心交换网络改造后的10 G光连托架3&4部署Bladesystem互鲜接人
19、核心交藥8/24SAN交换机SW5/SW5原有数据中心(容灾中心)刀片生产数据链路HIS数据库实时复制光纤链路通道VPLEX容灾集群HIS数据库CDP同步保护通道Recover Point CDP容灾集群SW3DS300BSAN生产核心交换SW2存储生产DS300BSAN数据链路几余核心交换存储生产数据链路微型电脑应用2 0 2 3年第39 卷第11期HPC7000刀片系统(备)虚拟桌面服务器池虚拟服务器SRM刀片系统HIS备份节点刀片元余数据链路SW4EMCVNX5500-1主用存储生产部分图2 连续性数据保护(CDP)实施后本院数据库环境结构图方案实施后利用EMCVPLEX来进行EMC存储
20、的数据双活,即通过VPLEXMetro将两套VNX5500组成一个镜像组,从而保证两套存储之间互为备份,任何一台存储出现故障都不会导致业务停止或者数据丢失。3.1连续性数据保护(CDP)原理VPLEX提供存储虚拟化、镜像和拆封器的功能,快照、复制等特性由RecoverPoint实现。连续性数据保护持续抓取变化数据库并将其保存到本地,保证了本地数据可以恢复到任何一个时间点而无数据丢失。CDP能够在本地群集内的一个阵列或多个阵列中本地复制LUN。其流程如图3所示,第一步应用服务器向LUN发送一个受RecoverPoint保EMCVNX5500-2容灾存储1容灾部分护的写请求;第二步VPLEX拆分器
21、会截取这个写请求,拆分器拆分了写请求并将它同时发送到生产卷和RPA;当RPA收到写请求时,第三步将确认信息发送回拆封器;第四步RPA将数据连同时间戳以及任何与该写操作相应的应用、时间或用户生成的标签一起写人本地日志卷;RPA成功地将数据存储在日志卷之后,第五步再将他分发到 CDP拷贝,在分发过程中保留原来的写顺序。CDP是一种连续捕捉和保护数据变化并将变化后的数据独立于初始数据进行保护的方法,而且该方法可以实现过去任意一个时间点的数据恢复8 1。可以基于块、文件或应用,并且为数量无限的可变恢复点提供精细的恢复对象。数36.Microcomputer Applications Vol.39,No
22、.11,2023基金项目微型电脑应用2 0 2 3年第39 卷第11期CDP的写操作流程:RecoverPoint应用装置SANACK日志卷RecoverPoint生产卷阵列写拆分器生产服务器CDP拷贝图3连续性数据保护(CDP)原理图据的改变受到连续的捕获和跟踪、所有的数据改变都存储在异地机房、恢复点目标是任意的。恢复出来的数据可以支持修改或者写入。3.2基于CDP的HIS环境架构设计CDP技术是基于VPLEX+Recoverpoint的一种连续性数据保护解决方案,两套EMCVNX5500分别存放于综合楼和门诊楼两个机房,通过VPLEXMetro将存储卷镜像后形成分布式卷通过SAN交换机挂载
23、生产数据库使用,Recover-Point(RPA)以旁路方式接人SAN网络并注册到VPLEX系统中(见图4),将生产分布数据卷和备份存储VNX5100的镜像卷和日志卷(见图5)同时挂载给RPA管理(见图6),Registered StorageNameDR.VPLEXVendor.EMCEMCEMCEMCEMCSitusSstaisisSiatus1NameRSe20RSe23RSi6RSst17RSeoRSet11图6 分布式卷和备份卷一一对应3.3基于CDP技术构建高可用HIS数据库实际效果展示图10 是RecoverPoint处于持续保护状态下的示意图,左边HIS_CDP代表容灾端,右
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 CDP 技术 构建 可用 HIS 数据库
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。