1上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院信息中心主任郭旭升2017上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院云技術助力多院區(qū)一體化信息平臺匯報人：郭旭升2017年4月

01020304醫(yī)院簡介IT面臨的困擾多院區(qū)一體化信息平臺多院區(qū)一體化基礎云平臺目錄CONTNETS01醫(yī)院簡介歷史概況創(chuàng)建于1844年（道光二十四年）上海開埠后第一所西醫(yī)醫(yī)院英國人WilliamLockhart開辦1952年成為上海第二醫(yī)學院附屬醫(yī)院現(xiàn)為上海交通大學醫(yī)學院附屬醫(yī)院Dr.WilliamLockhart(1811–1896)醫(yī)院現(xiàn)狀東、西、北三個院區(qū)、上海市腫瘤研究所、仁濟南院核定床位1400張（實際開放1800張）+600張（南院）52個臨床業(yè)務科室職工3500余人，醫(yī)生950余人，護士1500余人高級職稱360余人博導83人，碩導162人東院西院北院南院腫瘤所學科分布國家臨床重點?？?2個消化內科、消化內科重點實驗室、心內科、腎臟科、風濕免疫科、變態(tài)反應科神經外科、普外科、泌尿科、產科、器官移植科醫(yī)學影像科癌基因及相關基因國家重點實驗室（腫瘤所）衛(wèi)生部內科消化重點實驗室上海市重點實驗室：上海市輔助生殖與優(yōu)生重點實驗室、上海市婦科腫瘤重點實驗室上海市市級研究所：消化疾病、風濕病、男科學、顱腦創(chuàng)傷主要業(yè)務指標來源：申康數(shù)據(jù)全市第二全市第一全市第一主要業(yè)務指標來源：申康數(shù)據(jù)全市最低全市第二低排名醫(yī)院4瑞金醫(yī)院6中山醫(yī)院8華山醫(yī)院…18仁濟醫(yī)院2015年度中國最佳醫(yī)院排行榜婦產科、普通外科、腎臟科、神經外科、核醫(yī)學獲中國醫(yī)院最佳專科聲譽排行榜提名來源：2016年11月13日復旦大學醫(yī)院管理研究所發(fā)布2015年度中國醫(yī)院最佳專科聲譽排行榜風濕科1北京協(xié)和醫(yī)院2仁濟醫(yī)院9長征醫(yī)院麻醉科1四川大學華西醫(yī)院4瑞金醫(yī)院5中山醫(yī)院9長海醫(yī)院10仁濟醫(yī)院消化科1第四軍醫(yī)大學西京醫(yī)院2仁濟醫(yī)院5長海醫(yī)院泌尿外科1北京大學第一醫(yī)院2長海醫(yī)院7仁濟醫(yī)院醫(yī)院總體定位

建成亞洲一流的醫(yī)療中心城市

綜合性學科均衡發(fā)展研究型臨床研究技術引領國際化多元文化交融仁濟醫(yī)院上海交通大學2020年躋身世界一流大學

國家級區(qū)域醫(yī)療中心建設在上海發(fā)展現(xiàn)代醫(yī)療服務業(yè)中有所作為學科人才內涵建設學科齊全綜合實力強大國內一流醫(yī)學中心資源配置合理學科特色鮮明具有一定國際知名度和影響力02IT面臨的困擾歷史概況多院區(qū)割裂信息系統(tǒng)服務器和數(shù)據(jù)庫加劇膨脹信息系統(tǒng)碎片化數(shù)據(jù)一致性和完整性服務器、機房以及信息接口開發(fā)等成本攀升IT面臨的困擾：多院區(qū)割裂信息系統(tǒng)東西南北四個院區(qū)，三套HIS電子病歷患者在多個院區(qū)就診時，診療資料分開建立，不能同步共享東西院兩套信息系統(tǒng)，版本一致性差，運維成本，服務器成本患者就醫(yī)體驗不佳IT面臨的困擾：服務器和數(shù)據(jù)庫加劇膨脹

東西北三個院區(qū)共有110臺PC服務器

各類信息系統(tǒng)共計96各數(shù)據(jù)庫

如果全部實現(xiàn)高可用（HA），服務器數(shù)量至少要膨脹到1.5倍除了主力服務器，其他邊緣服務器難以得到高質量均衡運維

隨著信息化持續(xù)推進，這個趨勢仍然在繼續(xù)圖：仁濟醫(yī)院三院互聯(lián)市區(qū)走向圖IT面臨的困擾：信息碎片化系統(tǒng)被院區(qū)、服務器、數(shù)據(jù)庫分割成碎片分散的應用系統(tǒng)難以形成理想狀態(tài)下的合力，雪崩時每一片雪花都覺得自己是無辜的。應用廠商不會為醫(yī)院的信息化整體架構、數(shù)據(jù)流的最優(yōu)化出發(fā)，而是以自己系統(tǒng)和公司的利益最大化思考局部亮點代替不了整體質量IT面臨的困擾：數(shù)據(jù)一致性和完整性

全院共有110臺服務器，96個數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)一致性、運轉效率、成本效率不佳。

例如：陸勁松主任診療時患者病歷張冠李戴。月初做報表時一線應用時常運行緩慢或卡頓。患者多次住院時身份ID不整合，既往病歷調閱困難，處方查詢速度慢。國內醫(yī)院信息系統(tǒng)孤島現(xiàn)象嚴重，缺乏標準和互聯(lián)互通系統(tǒng)缺乏頂層設計與規(guī)范整合例如，開一條抗菌藥物醫(yī)囑，需要在1秒鐘內，獲取藥品信息、醫(yī)生信息、患者體征信息、檢驗報告、PACS報告、手術出血量、手術切口、藥品配伍禁忌以及既往抗菌藥物醫(yī)囑等信息，要涉及HIS系統(tǒng)、電子病歷、醫(yī)囑系統(tǒng)、LIS系統(tǒng)、手術麻醉系統(tǒng)、合理用藥系統(tǒng)、PACS系統(tǒng)等7個系統(tǒng)。EMRLISHISPACS醫(yī)生下達抗菌藥物醫(yī)囑互聯(lián)網用戶路由數(shù)據(jù)庫1數(shù)據(jù)庫2數(shù)據(jù)庫3數(shù)據(jù)庫4數(shù)據(jù)庫5數(shù)據(jù)庫6事務規(guī)模小，相互關系弱，數(shù)據(jù)一致性要求相對低，追求高可用性IT面臨的困擾：服務器、機房及信息接口等成本攀升服務器購買運維成本機房反復擴建升級系統(tǒng)接口開發(fā)成本是一個容易忽視但累積金額可觀的隱形成本03多院區(qū)一體化信息平臺多院區(qū)一體化信息平臺架構的規(guī)劃思路仁濟IT規(guī)劃“逆潮流”而動

X86大機平臺分散式松耦合單體數(shù)據(jù)庫緊耦合多院區(qū)一體化信息平臺架構的規(guī)劃思路醫(yī)護體驗是硬道理

IT架構要服務于醫(yī)療活動速度、準確、可靠是目標多院區(qū)一體化信息平臺架構的規(guī)劃思路對多院區(qū)一體化模式考量：分散建設OR大集中建設？對服務器的性能考量：傳統(tǒng)表訪問、單體數(shù)據(jù)庫、ESB?對服務器模式穩(wěn)定性考量：水平擴展OR垂直擴展？多院區(qū)一體化信息模式分散建設模式大集中建設模式？IT架構的逆行者對大集中模式的理解首先保障核心醫(yī)療數(shù)據(jù)的一致性、準確性和高效率；再逐步實現(xiàn)集成平臺數(shù)據(jù)總線上的異步互操作，向同步互操作邁進；最終實現(xiàn)全院診療數(shù)據(jù)象齒輪咬合一樣的實時精確協(xié)同。核心生產系統(tǒng)共享單體數(shù)據(jù)庫，利用最可靠的數(shù)據(jù)庫事務等機制三院區(qū)互聯(lián)設備連接示意圖三院互聯(lián)設備連接示意圖對服務器的性能考量數(shù)據(jù)集成平臺愿景很好，效果平平。數(shù)據(jù)集成平臺很難實現(xiàn)完全的互操作，最終異化為數(shù)據(jù)倉庫，產出一堆漂亮的報表而已。既要務實，又要前瞻：ESB+共享單體數(shù)據(jù)庫單體數(shù)據(jù)庫＝HIS

+

EMR

+

LIS

+移動醫(yī)療系統(tǒng)耦合模式：傳統(tǒng)表訪問、單體數(shù)據(jù)庫、ESB?對服務器的性能考量現(xiàn)狀：仁濟醫(yī)院本部有東西北三個院區(qū)，年門急診量超過420萬人次，院內軟件使用者約3500人；業(yè)務量較大；核心生產系統(tǒng)采用單體數(shù)據(jù)庫。要求：支撐該單體數(shù)據(jù)庫的服務器要求性能超強；垂直擴展性要有充分余量。對服務器的性能考量：x86服務器的局限性x86服務器單機整體故障率高，平均每年故障率2%。x86的數(shù)據(jù)處理能力弱，業(yè)界CPU利用率為10%左右主要瓶頸在于I/O短板，不適合做為核心的數(shù)據(jù)處理平臺。x86服務器虛擬化從本質上無法提高單機的CPU和I/O處理能力。x86服務器生命周期短，每隔一年半左右更新?lián)Q代，硬件廠家和虛擬化廠家產品發(fā)布不同步，經常導致兼容性問。題。systemDatabaseMiddlewareApplicationsNetworkLinuxW.serverSecurityReports

&AnalysisSQLserverORACLEWorkflowApplicationServerEnterpriseIntegrationWebCustomPackagedCompositeAppsCPU性能＋I/O性能＋穩(wěn)定性＋可用性＋安全性來源：IDC統(tǒng)計服務器模式：x86虛擬云的局限性物理server1物理server2物理servern虛擬服務器1虛擬服務器3虛擬服務器2對服務器模式穩(wěn)定性的考量現(xiàn)狀：多院區(qū)共享一套系統(tǒng)，而且多系統(tǒng)共享單體數(shù)據(jù)庫要求：支撐該數(shù)據(jù)庫的服務器要具備高度穩(wěn)定性和可靠性服務器出了問題，將影響三個院區(qū)多個系統(tǒng)的業(yè)務，其后果是不可承受的。對服務器模式穩(wěn)定性的考量HISLIS…..107臺水平擴展，成本低，但數(shù)據(jù)分散，每個節(jié)點服務器的穩(wěn)定性和可靠性都不高。HIS大型機（擴展能力:141顆CPU＋10TB內存）X86LISEMRPACS。。。水平擴展(大規(guī)模整合、動態(tài)創(chuàng)建虛機)垂直擴展—應用架構不變水平擴展＋垂直擴展，成本持平，架構更靈活，整個平臺更可靠，有利業(yè)于務連續(xù)性和多院區(qū)一體化和大數(shù)據(jù)整合。垂直擴展—應用架構不變垂直擴展—應用架構不變垂直擴展—應用架構不變服務器模式選擇水平擴展OR垂直擴展？對仁濟醫(yī)院信息化發(fā)展的基本判斷軟件使用者數(shù)量已趨于飽和，不會象互聯(lián)網企業(yè)那樣“爆發(fā)式”增長。因此通過服務器性能垂直擴展（Scaleup）完全可以滿足醫(yī)院的需求24cpu互聯(lián)網用戶爆發(fā)式增長數(shù)據(jù)庫1數(shù)據(jù)庫2數(shù)據(jù)庫3數(shù)據(jù)庫4數(shù)據(jù)庫5數(shù)據(jù)庫6水平擴展互聯(lián)網應用醫(yī)院應用醫(yī)院員工相對恒定患者發(fā)展相對穩(wěn)定24cpu垂直擴展多院區(qū)一體化信息平臺架構多院區(qū)一體化信息平臺應用服務ESB單體數(shù)據(jù)庫（HIS、電子病歷、移動醫(yī)療、移動醫(yī)療）多院區(qū)一體化基礎云平臺東、西、北三院區(qū)互聯(lián)基礎數(shù)據(jù)服務物理04多院區(qū)一體化基礎云平臺選擇大型機架構的幾點考慮高性能強大的IO數(shù)據(jù)處理能力（系統(tǒng)I/O帶寬高達832GB／sec）最佳資源共享平臺（多重虛擬化和虛擬化技術的鼻祖）水平擴展能力（數(shù)據(jù)庫整合）＋垂直擴展能力（彈性架構）最高支持8000臺虛擬機高安全最安全的服務器平臺（獲取國際安全認證最高級別EAL5+）高穩(wěn)定穩(wěn)定可靠不宕機(內部全冗余設計，金融行業(yè)首選和久經市場驗證)國內仁濟是國內醫(yī)院首例，三個院區(qū)共享一套數(shù)據(jù)庫。美國約翰霍普金斯醫(yī)院EPIC電子病歷基于傳統(tǒng)大機

云大機平臺完成集成調試統(tǒng)一管理平臺和LIS系統(tǒng)已經“遷到”大機平臺世界上最安全的服務器，硬件平均無故障時間40年“云計算”落地仁濟，大心臟托起一體化新數(shù)據(jù)中心落成并完成新舊系統(tǒng)切割數(shù)據(jù)中心符合國際TIER3標準和國家A級標準。整體工程通過第三方技術驗收。機房布線參考德國IT機房，以工匠精神鑄就布線工程精品。大型機的多層虛擬化技術“裸機”上的LinuxLinux虛擬機Linux虛擬機Linux虛擬機“裸機”上的LinuxLPAR層級的虛擬化處理器、內存、I/O等硬件資源z/VM和KVMforzSystemsLPAR層固件層LPARs層在固件層，實現(xiàn)LPAR層級的虛擬化在LPAR層級，可實現(xiàn)對底層資源的跨分區(qū)動態(tài)共享。LPAR-1LPAR-nLPAR-i第一層第二層對LPAR上運行的虛擬機進行虛擬化。一是使用大型機原生的z/VM虛擬化軟件，二是選擇新的KVMforzSystems技術。在z/VM上再運行一個z/VMGuest虛擬機，可以創(chuàng)建任意深度的嵌套的虛擬化層級零宕機的全冗余架構設計—最高級別的RAS特性體系架構上做到了硬件部件全冗余設計，避免單點故障。備用CPU、內存冗余校驗技術等關鍵部件冗余設計確保不宕機。CPU、內存、電源線、內置電池、光纖通道卡、網卡等所有部件設計都支持N＋1冗余。硬件部件做到了智能檢測報警和自動隔離，支持在線不停機更換。核內指令雙路校驗，排除處理器故障高度的可用性，接近于連續(xù)可用，硬件平均無故障時間（MTBF）>40年仁濟醫(yī)院混合云演進路線圖大機私有云平臺核心區(qū)過渡區(qū)HISEMR移動LISOA區(qū)塊鏈應用X86私有云HRPPACSB超大數(shù)據(jù)互聯(lián)網+應用……X86私有云影像擴容互聯(lián)網+應用公有云公網區(qū)塊鏈應用其他醫(yī)療機構仁濟寧波分院區(qū)塊鏈－跨行政區(qū)域病歷數(shù)據(jù)共享十三五IT架構的規(guī)劃東、西、北三個院區(qū)買斷裸光纖構建冗余環(huán)網，實現(xiàn)院區(qū)網絡一體化引進大型機服務器云平臺支撐四系統(tǒng)單體數(shù)據(jù)庫構建多院區(qū)一體化基礎云平臺：HIS、電子病歷＋數(shù)據(jù)集成平臺三個院區(qū)共享一套HIS、電子病歷、LIS、移動醫(yī)療改進醫(yī)護和患者使用體驗外圍系統(tǒng)嚴格按照ESB總線實現(xiàn)信息互操作性交互醫(yī)院基礎云平臺升級與云架構建設大型機8FC8FC4FC4FC閃存FlashSystem900存儲DS88844FC4FC交換機SAN48BSVC存儲網關

交換機SAN48BSVC存儲網關

4FC4FC4FC4FC硬件平臺升級數(shù)據(jù)集中運維資源完全共享虛機動態(tài)分配升級＋整合＋共享服務器眾多、資源豎井、運維復雜架構集中、資源共享、運維簡化虛擬機虛擬機虛擬機虛擬機虛擬機虛擬機虛擬機虛擬機虛擬機虛擬機虛擬機虛擬機虛擬機虛擬機虛擬機虛擬機服務器云化資源池存儲云化資源池服務器云存儲云新業(yè)務系統(tǒng)快速部署上線、服務器和存儲資源云化共享、資源按需動態(tài)調配、架構可橫可縱靈活多變、私有云平臺穩(wěn)定可靠、數(shù)據(jù)最高安全保障。醫(yī)院私有云平臺建設本地磁盤級別雙活高可用建設大型機SVCVirtualDisksAppAppAppFlashSystem900DS8884IO寫Mirror1Mirror2大型機主機系統(tǒng)帶寬高達832GB/sec，最高可配141顆處理器和10TB內存，單臺可支持8000個虛機。全閃存陣列全面提升磁盤I