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信息化建設(shè)已成為醫(yī)療行業(yè)的主流，醫(yī)院在日常運營的各個方面都是依靠不同的信息系統(tǒng)，這些信息系統(tǒng)每天都會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是醫(yī)院重要的資產(chǎn)，需要通過各種技術(shù)來保障數(shù)據(jù)的安全。但是由于不同信息系統(tǒng)的業(yè)務(wù)模式、數(shù)據(jù)特點各有不同，在對這些數(shù)據(jù)進行保護的時候就需要從多個方面綜合考慮，設(shè)計出符合各系統(tǒng)特性的數(shù)據(jù)保護方案。本文以醫(yī)院中常見的HIS、PACS和ERP系統(tǒng)為例，從不同的角度分析各系統(tǒng)的特點，設(shè)計對應(yīng)的數(shù)據(jù)保護方案。

HIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)保護需求

HIS系統(tǒng)是醫(yī)院主要的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)量大小一般與所屬醫(yī)院的規(guī)模及業(yè)務(wù)量有關(guān)。80%左右的數(shù)據(jù)都是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，另外有20%的數(shù)據(jù)為非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。目前各醫(yī)院HIS系統(tǒng)存儲選擇傳統(tǒng)的SAN存儲的比例比較高。經(jīng)過分析，目前HIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護分三類：

第一種是備份，主要應(yīng)對的是介質(zhì)損壞、誤操作等原因造成的數(shù)據(jù)丟失。備份數(shù)據(jù)的保留時間在半年左右，在出現(xiàn)故障時使用備份的副本對數(shù)據(jù)進行恢復(fù)即可。

第二種是歸檔，由于國家沒有對HIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)做強制性的保存年限要求，各個醫(yī)院的需求也都不同。

一般三甲醫(yī)院保存年限要求在5年以上，社區(qū)門診保存年限一般在3年左右。歸檔后使用的幾率非常小，使用時將存檔的時間重新回調(diào)即可。

第三種是遷移，在某些特殊場景下，業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要調(diào)用1年左右的歷史數(shù)據(jù)。對于這些冷數(shù)據(jù)，如果還是存放在主存儲，對目前比較珍貴的存儲空間而言比較浪費，成本也比較高；如果完全歸檔到離線存儲，調(diào)用時需要的操作繁瑣，時間也比較長。比較合適的方案就是使用分層存儲結(jié)果，設(shè)置基于策略的遷移，這樣可以在成本和性能方面得到一個比較好的平衡。

綜上所述，對HIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護需要從備份、歸檔和遷移三個方面來進行設(shè)計和規(guī)劃。

PACS系統(tǒng)數(shù)據(jù)保護需求

PACS系統(tǒng)是醫(yī)院的影像管理系統(tǒng)，以非結(jié)構(gòu)化的圖像、視頻和文本類數(shù)據(jù)為主，而且數(shù)據(jù)增長速度非常快，在整個醫(yī)院數(shù)據(jù)存儲中占的比重最大。在數(shù)據(jù)存儲的選擇方面，NAS類型的存儲都比較多，但SAN類型的存儲也在使用。PACS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲多采用大集中的存儲方式，數(shù)據(jù)量和增長量特別大，數(shù)據(jù)保護方面比較有挑戰(zhàn)性。經(jīng)過分析，目前PACS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護分兩類：

第一種是備份，主要應(yīng)對的是介質(zhì)損壞、誤操作等原因造成的數(shù)據(jù)丟失。備份數(shù)據(jù)的保留時間在半年左右，在出現(xiàn)故障時使用備份的副本對數(shù)據(jù)進行恢復(fù)即可。

第二種是歸檔，基于法規(guī)遵從方面的，醫(yī)療影像數(shù)據(jù)保存年限要求在15年以上。歸檔后使用的幾率非常小，使用時將存檔的時間重新回調(diào)即可。

綜上所述，對PACS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護需要從備份、歸檔兩個個方面來進行設(shè)計和規(guī)劃。在備份設(shè)計時尤其需要關(guān)注大數(shù)據(jù)量和快速增長帶來的挑戰(zhàn)。

ERP系統(tǒng)數(shù)據(jù)保護需求

ERP系統(tǒng)是醫(yī)院的綜合管理系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)類型以結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主。數(shù)據(jù)量依醫(yī)院規(guī)模和業(yè)務(wù)量而定，和PACS等系統(tǒng)相比不算大。一般采用SAN存儲。ERP數(shù)據(jù)的保護一般是以備份和歸檔為主：

第一種是備份，主要應(yīng)對的是介質(zhì)損壞、誤操作等原因造成的數(shù)據(jù)丟失。備份數(shù)據(jù)的保留時間在半年左右，在出現(xiàn)故障時使用備份的副本對數(shù)據(jù)進行恢復(fù)即可。

第二種是歸檔，大部分醫(yī)院的ERP數(shù)據(jù)會保存5年以上。歸檔后使用的幾率非常小，使用時將存檔的時間重新回調(diào)即可。

醫(yī)療信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)類型匯總

我們對各個醫(yī)療信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護的需求分析中，不管是哪種類型或規(guī)格的保護，最終都是對數(shù)據(jù)的處理和保護。從醫(yī)療信息系統(tǒng)的角度，有兩種類型的數(shù)據(jù)：

1. 結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)：具備統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或格式，一般在數(shù)據(jù)庫中以二維表的形式存在。

2. 非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)：不具備同意的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或格式，如圖片、文本、網(wǎng)頁、視頻等數(shù)據(jù)。

當我們設(shè)計備份方案，使用備份軟件或數(shù)據(jù)管理軟件來保護數(shù)據(jù)時，從備份軟件的角度看，數(shù)據(jù)有以下類型：

1. 普通文件：多為非結(jié)構(gòu)化文件，文本、聲音、圖像等，在操作系統(tǒng)里以文件或目錄方式存在，或者存放在NAS存儲里，供其他系統(tǒng)使用

2. 數(shù)據(jù)庫或應(yīng)用程序文件：如Oracle、DB2等數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)文件；exchange、lotus等郵件系統(tǒng)文件；可以對應(yīng)到醫(yī)療信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)

3. 操作系統(tǒng)：如windows、linux、aix等操作系統(tǒng)

所以，醫(yī)療信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護要求，可以通過備份軟件,以備份普通文件、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用程序或者操作系統(tǒng)的方式來實現(xiàn)。

備份方案的存儲策略分析

經(jīng)過對HIS、PACS和ERP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護需求分析，發(fā)現(xiàn)三套系統(tǒng)共有備份、歸檔和遷移三種數(shù)據(jù)保護要求。三套業(yè)務(wù)系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)具有生命周期的特性，與之對應(yīng)的是，存儲系統(tǒng)依據(jù)其特性也有分層的特性，如下表所示：

一般來說，現(xiàn)有的生產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱數(shù)據(jù)都是直接存放在服務(wù)器內(nèi)置存儲、生產(chǎn)SAN或NAS存儲上的，這些數(shù)據(jù)被處理和調(diào)動的頻度非常高，對性能和穩(wěn)定性有著非常高的要求。隨著時間的推移和業(yè)務(wù)的變化，熱數(shù)據(jù)會變成溫數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)被調(diào)用和處理的頻道降低，對數(shù)據(jù)處理和調(diào)用的要求也會降低，但在一定的期間內(nèi)還是有可能會用到，此時這些溫數(shù)據(jù)存放在在線存儲就不太合理了，除了浪費寶貴的在線存儲空間，還有可能影響現(xiàn)有熱數(shù)據(jù)的處理速度?？梢酝ㄟ^策略將這些溫數(shù)據(jù)遷移到近線存儲上，這里的近線存儲可以是高密度大容量的NAS存儲，也可以是虛擬磁帶庫。當數(shù)據(jù)變成冷數(shù)據(jù)，極少或完全不被使用時，可以將數(shù)據(jù)歸檔到磁帶存儲中進行離線保存，當然，大容量、周期長、使用幾率小的備份數(shù)據(jù)也可以存放在離線的磁帶存儲中。

受保護的數(shù)據(jù)根據(jù)其生命周期的特性進行分層存儲或備份時，可以最大限度的利用各級存儲的特性，得到更高的綜合收益。通過備份數(shù)據(jù)管理軟件，這些備份數(shù)據(jù)可以根據(jù)實際需要在各層級存儲間流動。

除此之外，分級存儲也可以被用來實現(xiàn)多層數(shù)據(jù)保護。比如備份數(shù)據(jù)基于性能考慮首先將備份數(shù)據(jù)備份到虛擬磁帶庫中。然后再通過策略將虛擬帶庫中的備份數(shù)據(jù)復(fù)制到物理帶庫中離線保存，通過這種D2D2T的方式增強數(shù)據(jù)的保護。

備份存儲的容量設(shè)計考慮

信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份最終要存放到備份存儲中，備份存儲可以是磁盤存儲、虛擬磁帶庫或者物理磁帶庫。在規(guī)劃設(shè)計數(shù)據(jù)備份存儲時需要從多個方面進行考慮，最終估算出備份存儲的空間需求，規(guī)劃時需要考慮的因素包括但不限于如下幾點：

1. 確定數(shù)據(jù)保護的方式，如備份、歸檔、遷移

2. 確定需要保護業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)類型以及現(xiàn)有的備份軟件是否支持該類型

3. 確定要進行數(shù)據(jù)保護業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)量、備份頻率、保留周期、保留版本等因素

4. 確定要進行數(shù)據(jù)保護業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)量的增長率

5. 根據(jù)備份明細和備份數(shù)據(jù)增長率估算需要用到的備份存儲空間

根據(jù)這些因素可以估算到備份存儲的空間，如果采用分層存儲，還需要考慮多層存儲之間是遷移關(guān)系還是復(fù)制關(guān)系，以進一步明確存儲的空間需求。

備份系統(tǒng)的性能設(shè)計考慮

在進行數(shù)據(jù)備份方案設(shè)計時，除了數(shù)據(jù)空間要求還要考慮性能要求。從備份的角度來看就是RTO和RPO是否可以得到滿足。再進一步也可以歸結(jié)為備份窗口的需求。應(yīng)該對現(xiàn)有的環(huán)境情況做充分的評估，確保方案可以滿足用戶的需求?？梢韵全@取到用戶期望的備份窗口，然后再根據(jù)現(xiàn)有主流的軟硬件參數(shù)去做對比分析。比如對于一個主流的環(huán)境，使用的千兆LAN網(wǎng)絡(luò)和8Gb的FC網(wǎng)絡(luò)。要求數(shù)據(jù)庫必須在2小時內(nèi)完成備份。假設(shè)當前最大的數(shù)據(jù)庫為1TB。則備份需要達到的速度為：1*1024*1024/（2*3600）=145.6MB/S。這個速度千兆的LAN網(wǎng)絡(luò)是肯定達不到的，這時就需要規(guī)劃采用san網(wǎng)絡(luò)進行備份。

8GbFC網(wǎng)絡(luò)理論上最大的傳輸速度可以達到1GB/S，可以滿足當前的備份速度要求。如果備份的速度要求更高，可以通過增加驅(qū)動器并行度、使用多個獨立的HBA卡平衡流量等方式來提升備份速度，直到可以滿足指定的備份窗口。

第一種是基于備份磁帶的異地存放。即還是采用本地備份系統(tǒng)，但是備份數(shù)據(jù)會備份到或者導(dǎo)出到磁帶里，導(dǎo)出的磁帶定期運輸?shù)疆惖乇４妗．敯l(fā)生故障時利用異地保存的數(shù)據(jù)磁帶重建業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)恢復(fù)。

這種方案的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。缺點是效率低下、RTO過大，真正的做數(shù)據(jù)恢復(fù)時耗用的時間過長，丟失的數(shù)據(jù)也比較多。

第二種方案是通過網(wǎng)絡(luò)將備份數(shù)據(jù)傳輸?shù)疆惖氐臄?shù)據(jù)中心。這種傳輸可以通過硬件設(shè)備來做，比如EMCdatadomain或IBMProtectier虛擬磁帶庫都支持異地復(fù)制；也可以通過備份軟件來做復(fù)制，如TSM的servertoserver、nodereplication或者NBU的AIR等特性。