医院分级存储方案

1、 医院分级存储方案提升业务访问速度和系统稳定性摘要本方案采用 IBM FlashSystem V9000 闪存产品、IBM V7000U 和分级存储解决医院数据交换平台数据量大，数据类型复杂的问题，从而提高业务的访问速度和系统的稳定性，并且提供医院容灾规划。一、概述随着信息化的高度发展和广泛应用，企业对信息的依赖性越来越强的今天，信息已经成为企业的生命源泉“企业财富”，下面是某医院信息化建设基础架构图：某医院信息化建设包括四层：功能层、核心技术层、数据层和基础层，基础屋和数据层是所有上层应用的基础，随着新系统的不断上线，业务量的增加，高清图像在医院的应用，最近系统出现以下问题需要解决：在基础架

2、构中的核心应用系统是医院数据交换平台，该系统具有以下特点：负载特点 ：峰值在每日上午 9 点至 11 点，实时性和并发用户数要求高，每天不定时存在大数据量分析负载，但产生分析负载的用户数量不多。月末统计数据量增大，需要产生大量数据报表。数据特点 ：每天新增数据量 200G，数据类型复杂，有数字、文字，还有大量的图形和影像等信息。系统痛点 ：医院数据交换平台用于汇总医院各类信息应用系统数据，子应用程序接口复杂， 数据量大， 需要保证业务科室的访问速度， 对系统的稳定性要求极高。交换平台需要为领导层提供决策数据，且数据产生随机，因此需要具备在海量数据中进行实时快速分析挖掘能力。基于以上应用系统的负

3、载特点，数据特点，系统痛点发现存储系统未整合以及存储系统的落后是问题的关键，以下是解决方案。二、方案设计数据信息的存储是企业面临的最大的挑战，面对成几何级增长的海量数据，传统的存储方式已经不能满足这种快速增长的数据存储需求。 如何在竞争激烈的市场下突颖而出，取得更大的市场利益；如何在有效地控制成本的前提下，更有效地防范系统的突发事件，提高信息可靠性、可用性和可管理性已经成为每个企业信息化工作中的关键问题。从而一种兴新的分级存储技术就应运而生了，它能够满足企业数据无限存储的需要，而且部署的成本相对较低。这种存储技术比较适合大数据量的存储需求。IBM 的医院存储整合与灾备方案包括构建整合、统一、安

4、全的层次化整体存储系统，为提供满足医院现有业务系统和业务系统扩展所需的存储资源， 并建立高效安全的备份机制。同时，随着临床信息共享，医保实时结算等医院业务的发展，医院的异地容灾已在大范围内得到重视。1. 方案设计原则 按照集中、整合的方式统一构建医院信息系统需要的存储资源 将存储资源划分为在线存储区、近线存储区、 离线存储区 使用 SAN 方式构建核心存储网络 满足异构基础架构的存储整合需求 提供数据级和关键业务应用系统级备份 各个存储区域内， 允许设备的增加和调整 由整合的架构向容灾的平滑过渡我们为医院设计的集中存储与容灾系统由医院主中心与灾备中心组成。医院主中心由核心主机处理群(PACS主

5、机群、 HIS主机群、 RIS主机群、 LIS主机群、 办公自动化主机、 Web 主机、 安全控制主机等)、 管理服务器群(备份管理服务器、 网络管理服务器等)、集中存储区等资源构成后台核心处理资源，并由 SAN(存储区域网)进行连接，采用存储的 SVC Vdisk Mirror 技术可以使生产中心的存储设备保存两份数据，当一份数据出问题后不影响应用的正常使用，SVC Metro Mirror 技术可实现同城灾备保证了生产中心与灾备中心数据的同步，Global Mirror 技术可实现异地灾备，以避免因自然灾害造成的数据丢失,下面是设计简图：对于频繁访问的热数据可以从原有的磁盘阵列迁移到 IB

6、M FlashSystemV9000 上，保证业务科室的访问速度，提高大数据分析的效率。2.在线存储设备选型IBM FlashSystem V9000 闪存产品借助可完全横向扩展的控制机柜， 可从 10 TB 扩展到 2.2 PB，最高可达 32PB 的存储容量，最大性能延迟 200 s、IOPS 2520000、带宽 19.2GB/s，比友商的同类型产品性能高出很多，同时采用多重数据保障技术，保证了数据的安全和业务的连续运行，V9000 配置两个 Intel Xeon E5 v2 系列八核处理器，每台引擎 64 GB 内存，保障了大数据量分析时无压力，配置有 8 条 16GB 光纤通道保证业

7、务科室的访问速度。3.近线存储IBM V7000U 有两个文件访问模块，通过 NAS 头连接到其控制器，统一的管理控制台支持多种文件访问方法包括 NFS，CIFS，FTP，HTTPS 以及 SCP 文件协议，并有文件级的复制和快照保护，适合复杂的数据类型包括数字、文字，图形和影像等信息，V7000U 在 2U 机架安装式机箱中支持 24 个 2.5 英寸驱动器托架， 控制机箱支持连接多达 20 个扩展机箱， 可配置高达 504 个驱动器和约 2 PB 的物理存储容量（集群系统中高达 1,056 个驱动器和 7.87 PB），适合像医院这样的数据增量特别大的用户使用。4.离线存储IBM Syst

8、em Storage TS3500 磁带库， 采用线性可扩展设计和多路径架构， 最高可扩展至 16 个机架、192 个磁带驱动器和超过 6000 多个磁带盒插槽，特别是高密磁带扩展柜， 1 个高密 S54 扩展柜支持 1320 盘 LTO 磁带。 TS3500 最高物理存储容量达几十 PB。5. 存储容量的确认在线存储容量确认医院数据交换平台每天新增数据量200G， 为医生提供1年内的在线资料查询，因此需保存的在线可用容量是：200GB/日*365 天=73000GB=73TB，当存储空间的使用率达到 80%时，其性能将下降，另外考虑冗余空间 20%，因此总空间需求为：73TB/80%=91.

9、25TB。考虑到数据的安全及高可用，存储采用 RAID5 的方式，存储祼容量应为：91.25TB/75%=121.7TB，另外再考虑到热备盘、数据库空间及文件的损耗，推荐配置 150TB 的总存存储容量。离线存储空间需求考虑数据归档和备份系统：存储容量应大于全院 10 年的数据总量，因此建议配置备份容量为 1500TB，配置磁带数量：1500TB/LTO5 1.5TB=约 1000 盘。三、通过 IBM FlashSystem 来提高性能因峰值工作时间对系统的实时性和并发用户数要求高， 不定时存在大数据量分析、月末还要产生大量报表、系统还要保证访问速度，基于以上原因应把系统中的热数据迁移到 IBM FlashSystem 上，同时将不经常使用的其余数据保存在现有的传统硬盘阵列中以方便存取， 这种分级存储方法将允许通过扩展来显著增加存储容量，但不会影响响应时间。IBM FlashSystem 每秒处理超过 10100 万个 I/O 请求， 且随系统线性扩展，数据读操作存取效率高，比 HDD 高数十倍，有效降低时间延迟，加速对应用系统的访问。使用闪存阵列后，大大改善报表速度和数据查询速度，因为数据量比较大，以前在客户端查询可能需要几十秒的时间才能回馈结果， 用了闪存阵列之后短短几秒就能出来结果。FlashSystem 带来从毫秒到微秒的飞跃：上图