脑科医院系统建议方案.docx
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脑科医院电子病历硬件平台解决方案
南京东软系统集成有限公司
2010-3-31
专业资料
参考首选
目 录
1医院信息系统概述 3
2方案设计 4
2.1电子病历系统平台设计 4
2.2系统设计总体拓扑图 5
2.3服务器系统设计 5
2.3.1设计原则 5
2.3.2设计架构 6
2.3.3业务量估算 8
2.3.4数据库服务器设计 10
2.4存储系统设计 12
2.4.1存储系统设计原则 12
2.4.2基于SAN架构的设计思想 13
2.4.3存储量估算 14
2.4.4存储系统设计 15
2.5电子病历交换机 17
2.6其它设计 17
2.7配置清单 17
3备份系统建议（未来二期） 19
3.1应急灾难恢复策略 25
1 医院信息系统概述
脑科医院为了实现医院管理的科学化、现代化、数字化，提高医院管理效率与服务质量，增强竞争力，按照总体规划、逐步实施的原则全面建设医院信息系统。
此次建设主要是关于脑科医院电子病历系统建设，能够明显改善医疗质量至少是医疗文书质量，还可以提高效率，规范医疗行为，减少人为差错，改善科研环境。
这不仅具有积极的社会效益，也有明显的经济效益。
脑科医院管理电子病历系统不但要满足全院日常医疗服务需要，还需要能够为全院的现代企业模式管理提供准确及时的决策支持数据。
全院满负荷运转时，目前有五个科室使用。
下面结合医院的具体需求，同时考虑到医院电子病历系统的建设进行状况，充分结合现有设备环境对系统平台的建设提出科学合理的建议。
2方案设计
2.1电子病历系统平台设计
脑科医院为了实现医院管理的科学化、现代化、数字化，提高医院服务质量，增强竞争力，按照总体规划、逐步实施的原则全面建设医院信息系统。
电子病历是医疗健康信息个性化发展的趋势，也是信息化应用向临床发展的迫切需求。
病历作为患者信息的载体，集中反映了患者的诊断治疗过程，电子病历是数字信息化的病历，它的内容包括纸张病历的所有信息。
电子病历不仅指静态病历信息，还包括提供的相关服务，它能实现患者信息的采集、加工、存储、传输和服务。
医院院满负荷运转时，日门诊量人次，则信息系统平台系统建设规模不同。
结合医院的具体需求，同时考虑到医院信息系统的建设进行状况，同时充分考虑结合现有设备环境对系统平台:
包括服务器、网络、存储及系统软件的建设提出科学合理的建议。
2.2系统设计总体拓扑图
系统拓扑图
2.3服务器系统设计
2.3.1设计原则
医院电子病历系统主机担负着信息的加工、处理、提炼、查询等工作，是信息汇集、保存、处理的中心，要求高度的安全性、可靠性、稳定性和高性能，因此在主机系统的设计方面我们充分考虑以上要求，遵循如下原则：
1.硬件平台：
1）系统要有足够的联机事务处理（OLTP）；
2）系统要有足够的I/O速度；
3）系统要有足够的内存及外存；
4）系统要易于扩展，包括CPU数、I/O接口卡、内存、硬盘；
5）系统要有充分的冗余，支持高可靠性；
2.操作系统：
1）操作系统符合开放标准,具有一定的先进性，兼容性良好；
2）适应系统的多样性；
3）操作系统比较成熟，能提供高度的可靠性和安全机制；
4）操作系统要易于升级；
5）提供丰富的系统管理软件和良好的用户界面，提供CPU资源、内存资源、外设以及文件系统的管理；
6）提供丰富的开发工具；
7）支持开放的网络协议；
3.其它：
1）较好的性能价格比；
2）较好的售后服务，包括安装、调试、培训以及软硬件的维修、升级服务；
2.3.2设计架构
医院信息系统要求可提供不间断的、高速率的数据传输服务。
可靠性、可用性、可维护性（RAS）是系统必不可少的。
RAS技术保护数据和设备的投资，帮助用户保持高效稳定的计算系统。
医院的服务器的特性应包含以下几个方面：
1.可靠性
服务器系统设备是提供存储、检索、提供信息的关键资源，要求有较高的可靠性。
可支持不影响应用程序正常运行的系统硬件和软件的升级和维护；支持保证硬盘可靠性的RAID技术。
2.可用性
lCPU、内存板冗余：
服务器可配置冗余的CPU/内存板，在每个CPU/内存板上还可以配置冗余的CPU来提高系统的可用性。
l外部系统备份：
通过外部系统备份方案降低系统风险。
比如采用双机热备技术。
l冗余电源和冷却系统：
服务器需具备有冗余电源，这样，即使有一个电源/冷却模块失效。
系统仍能够正常运行。
另外冷却系统可避免服务器因环境失调引起的故障。
3.可维护性
l热插拔硬件：
热插拔硬件可缩短服务器脱机进行升级的时间，并能方便而迅速地更换硬件，具有更好的可用时间可维护性。
l系统监视：
服务器需具备系统监视管理软件包，进行远程监视和硬件故障预测。
l7×24小时关键任务服务：
服务器可提供7x24小时关键任务服务，最大限度地维护用户服务器系统的正常运行，保证可能出现的问题在第一时间得到解决。
4.可缩放能力
服务器应具有较强的缩放性、良好的性价比，可在多个方向上进行扩展，使得网络管理人员最终能根据应用需要对服务器的CPU、内存和I/O装置进行优化和配置，以满足日益增长的需求。
5.可升级能力
服务器在升级时，用户在所有软件、培训、应用和外设等系统基础设施方面得到最大限度的保护，部件都可用继续延用，用户的应用可以运行在新系统上，同时性能大大提高。
可以根据实际需要增加CPU的数目，扩充内存和硬盘的容量以及增加I/O
通道的数目达到增强性能的目的。
6.超强的存储能力
目前，由于医院将要开展的电子病历业务要求对信息的采集、加工、存储、传输和服务。
因此，系统中应具有大容量的存储设备，以满足现有数据信息的存储要求。
同时，还要保证数据访问的快速高效，并采用RAID技术确保数据安全。
2.3.3业务量估算
根据医院的日门诊量的规模不同，根据我们长期从事医院管理信息系统建设的经验并结合医院的实际情况，我们通过对业务系统的分析，推算出主机系统性能，针对系统中心端数据库服务器部分性能需求进行分析。
1.TPC-C及TPMC
TPC（TransactionProcessingPerformanceCouncil，事务处理性能委员会）
是由数十家会员公司创建的非盈利组织，它的功能是制定商务应用基准程序
（Benchmark）的标准规范、性能和价格度量，并管理测试结果的发布。
TPC已经推出了四套基准程序，被称为TPC－A、TPC－B、TPC－C和
TPC－D。
其中A和B已经过时，不再使用了。
TPC－C是在线事务处理（OLTP）的基准程序，TPC－D是决策支持（DecisionSupport）的基准程序。
TPC即将推出
TPC－E，作为大型企业（Enterprise）信息服务的基准程序。
TPC－C使用三种性能和价格度量，其中性能由TPC－C吞吐率衡量，单位
是tpmC。
tpm是transactionsperminute的简称；C指TPC中的C基准程序。
它的定义是每分钟内系统处理的新订单个数。
价格是指系统的总价格，单位是美元，而价格性能比则定义为总价格÷性能，单位是＄/tpmC。
2.交易量分析
关于"每笔实际交易对应多少个TPC-C值"这个问题，其数值是随着业务性质的不同而不同的。
对此数值最科学的解释，应该来自应用系统本身，当应用系统跑起来以后，可以通过对系统运行效率的科学评测和分析，来获取。
也可以根据类似应用的经验值来参考。
不同厂家的机器，对应值也不完全一样。
一般来说我们需要保证30％（M1）的主机CPU处理余量，用于操作系统、数据库、工具软件、监控软件或其它应用系统的使用。
从医院的情况分析，电子病历系统数据库服务器系统的联机事务处理主要来自医院内部终端所产生的联机事务处理请求。
目前，医院业务终端数量包括：
住院系统医生、护士工作站、检验等职能科室工作等等。
从脑科医院具体的情况分析，同时考虑到系统未来的扩展需求，我们考虑
100个信息终端，分别运行包括电子病历信息系统的全部业务，在峰值情况下的一分钟之内全部对数据库服务器发起连接请求，即可得到系统的联机事务处理请求的峰值约为100（当然，这是以假设状态下的最大峰值进行估计）。
因此联机事务处理交易的峰值为100×60＝6000笔/分。
考虑到系统3到5年后的业务扩展，按照35%的比例增长，这样得出联机事务处理请求的峰值为
6000×（1＋35%）＝8100笔/分。
根据计算公式：
TpmC＝TPS峰值×M2/（1－M1）
一般来说每一笔M2（联机事务处理所对应的TPC值）的值都根据具体的业
务处理情况不同，一般好的系统的M2的值应该在5－30范围内。
我们在此不可能将每一笔值进行精确的估算，只能够对这些所有的联机事务处理做一个平均值估算。
因此总体来看，我们按照M2＝15来进行估算是一个比较合理的数值。
这样我们就可以将这些值计算出来，
TPM＝16200×8/（1-30%）＝173571TpmC。
因此，我们建议脑科医院管理信息系统数据库服务器的TPM值最少应该达到173571TpmC。
3.内存容量大小
关于内存的配置，我们是这样进行估算的。
我们认为内存的消耗主要包括有如下几个部分：
n主机系统正常运行所需消耗（主要指操作系统消耗）；
n数据库运行所需开销；
n数据库SGA运行所需正常开销；
n联机事务处理消耗；
因此从上边我们可以看到主机系统所需内存大小由四大部分组成。
根据我们以前的经验，发现每一笔交易占用的内存为1M到3M之间。
我们的经验公式是：
内存=操作系统+数据库管理系统+数据库SGA运行+并发连接数*2M。
通常情况下操作系统占用128MB内存，数据库管理系统约占用512MB，数据库SGA分配为512MB，内存运行的最佳冗余空间比为60％。
根据上面的估算，并且保证高性能的原则，保证CPU：
MEM的配置比例最少应该保持在1：
4以上，能够保证CPU访问内存的速度。
这样我们就可以得到
系统所需内存容量。
2.3.4数据库服务器设计
目前，有两种典型的服务器配置平台可供选择：
小型机 （采用Unix操作系统）和微机服务器（采用Windows操作系统）。
它们在性能、价格方面分别具有自己的优势和特点。
在硬件方面，小型机采用精减指令集计算（RISC）处理器，具有处理速度快，吞吐能力强特点。
同时结合Unix操作系统的安全、稳定性能，可使小型机适用于各种应用环境。
专业小型机生产厂商一般具有长期的硬件研发历史，在人才、技术、经验、管理等方面具有丰富的积累。
各类专业化的设计以及新技术的应用更使小型机在稳定性、可用性、可管理性及可扩展性等方面不断的提高。
而微机服务器采用Intel处理器。
相对而言，微机服务器的维护和使用较为方便，性能价格比较好。
目前，微机服务器的应用也越来越广泛，一些大型的服务器厂商，投入大量的人力物力到微机服务器产品的研发项目中，并将一些小型机的技术运用到微机服务器产品中，使得该领域中的产品性能不断提高，有些机型的速度及可靠性等方面已逼近，甚至超过低端小型机产品。
目前，各厂商不断推出新型的企业级微机服务器，为各类中小型企业的关键应用提供了丰富的解决方案。
对于数据库服务器的选型，根据业务量的估算和
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