医疗卫生行业数据存储双活技术实现方式

龙源期刊网医疗卫生行业数据存储双重利用技术的实现方式作者：陈米利博资料来源： 电子技术与软件工程 2017年第19期摘要为了实现医院管理的科学化、现代化、数字化，适应现代化医院的医疗、科研、教育和管理要求，医院信息系统(HIS )主要基于一体化的临床系统、LIS系统、PACS系统、EIS系统、PIS系统等，形成综合性的医院信息管理系统庞大的系统必然产生庞大的数据，对软件来说数据是根本，任何操作、分析、结算都必须基于数据进行，因此数据安全成为医院信息系统安全的关键。【关键词】医疗行业数据存储的应用技术作为数据载体的存储阵列，其可靠性的重要性自不必说，尤其是在医院HIS业务系统等重要应用中，单个存储阵列本身不仅需要保持高可靠性，而且通常需要两个存储阵列配置高可靠性系统如果一个存储阵列出现故障，另一个可以无缝地接管业务。 这两种存储都处于运行状态，相互冗馀，可以相互交接的应用模型一般称为双活性存储。传统的双活动存储方案不能在存储阵列本身中实现，因为存在技术限制。 往往向服务器中添加卷镜像软件或添加存储虚拟化引擎。 由服务器上的卷镜像软件实现的双重激活存储器实现复杂，对应用业务产生巨大影响，软件购买成本高。 由存储虚拟化引擎实现的双活动存储在一定程度上降低了实施难度，但是存储虚拟化引擎本身成为性能、可靠性瓶颈，兼容性受到限制，初次购买和维护成本较低。随着信息技术的发展，基于存储阵列本身构建的双重激活技术已经成熟，存储双重激活技术已经广泛应用于各数据中心。 存储双重激活技术通过两个存储阵列直接实现两个存储双重激活，而无需部署第三方硬件或软件。 如果一个存储发生故障，另一个存储可以实时接管业务，并且RPO和RTO可以归零。 这是一种简单高效的新型双活性存储技术。这是一种简单高效的新型双活性存储技术，具有以下特点(1)两个具有双主动保护功能的LUN分别位于同一数据中心的不同机柜中或位于两个数据中心中(2)两个LUN可以同时访问服务器。(3)两个LUN的数据完全相同，相互保护。存储双重利用技术基于数据镜像技术进一步提高了数据保护的可靠性和业务系统连续性，实现了零真正的自动切换数据丢失。 主机可以通过两个存储器同时读取和写入数据，而两个存储器可以承载不同的应用程序，并且可以相互镜像。 两个存储器通过一个接口进行集成管理，以检测心跳。 生产和镜像卷是两个卷，但两个卷的UUID相同，服务器识别为同一个LUN。 如果一个引擎出现故障，它可以自动切换到另一个存储，不需要手动参与，整个切换过程所需的时间是秒级别，实际上数据丢失和业务中断都是零。双活动存储系统包括两个存储阵列，分别对应于存储引擎a和引擎b。 可以将存储引擎a和b卷配置为活动镜像对，并通过中间的10千兆以太网链路实现高速数据同步，从而使数据完全匹配。 由于采用虚拟卷技术，双活镜像对中的两个卷在外部形成虚拟卷。在服务器上，活动镜像对是可通过多个路径访问的相同数据卷，服务器可同时对活动镜像对中的两个卷进行读写访问。 构成双活动镜像系统的两个存储相互冗馀，如果一个存储阵列出现故障，另一个存储阵列可以直接接管业务。 服务器可以根据实际需要选择FC、iSCSI方案来访问双活动存储系统，服务器访问存储的SAN网络和数据同步的眼镜网络相互独立，不会相互干扰。以FC SAN为例，利用存储的网络如图1所示。如图1所示，在两个存储设备之间使用专用的双活动网络互连，以避免双活动IO与前端业务IO之间的干扰。部署后，可以在两个引擎上配置两个活动镜像对。 双活动镜像对中的两个LUN分别位于引擎a和引擎b中，具有相同的容量和相同的名称，以便于管理。 这两个LUN的镜像角色可以分为主LUN和镜像LUN，并且可以同时分配给客户端服务器访问。 当客户端服务器登录引擎a和引擎b时，多路径软件将镜像对中的两个物理LUN识别为同一个LUN。 也就是说，由于LUN有到两个存储设备的路径，因此即使其中一个存储设备出现两点故障，另一个存储设备仍然可以提供存储服务，并将客户端服务器上的业务无缝切换双活性镜像通过私有双活性网络进行数据传输。 活动镜像对启动从主LUN到镜像LUN的数据同步，在同步过程中，主LUN和镜像LUN仍然可以访问，不会影响主LUN上的现有数据。同步完成后，活动镜像对将保持同步状态在正常操作期间，如果主LUN和镜像LUN的数据发生差异(如引擎关闭/重新启动、链路中断等)，则在设备恢复正常时立即启动数据同步，同步差异数据以确保活动镜像对的两个LUN的数据完全匹配双活动存储可以构建一个功能更丰富的解决方案，以及复制快照功能。 例如，引擎a上的LUN-1和引擎b上的LUN-1引入双主动镜像对，并启用引擎a上的LUN-1或引擎b上的LUN-1快照功能，以在多个时间点保护数据。 可以防止“软灾难”导致数据丢失，或者通过启用复制功能并在异地灾难恢复中心创建数据拷贝，即使当地发生“硬灾难”而导致生产中心数据丢失，也可以从灾难恢复中心数据拷贝中提取数据针对路径故障、主记忆停电、镜像记忆停电三种典型故障，双重生存记忆的解决方式单程故障写入数据库时，如果引擎a中的所有光纤缆线都出现故障，则通信将切换到引擎b，镜像LUN将数据同步到主LUN，如果路径恢复，则通信将切换到主LUN，如图2所示。2主内存停电写入数据库期间，如果引擎a关闭，镜像LUN将自动反转为主LUN，引擎b将是镜像LUN，引擎a的LUN将是镜像LUN，而引擎b的主LUN将是镜像LUN，直到引擎a完成启动3镜像存储器电源关闭在写入数据库期间，如果引擎b关闭，则通信通过引擎a的主LUN，引擎b启动后，数据将与镜像LUN同步，如图4所示。在医院数据中心的建设中，存储双重激活技术，数据可靠性和业务连续表现良好，且投资成本低，部署简单，无第三方硬件和软件，不影响前端主机的性能。 而且，通过引擎之间的负载平衡，可以提高整个存储系统的数据读写效率，构建下一代智能、高效、统一的存储平台，实现从基础数据、业务数据到测试数据的高效读写性能、资源灵活的部署和实现了对前端业务数据的集中、可靠的存储和