ＸＸ醫院存儲備份解決方案
一． 項目背景
近幾年來，醫院的信息化建設取得飛速發展，除了普遍實施的醫院信息管理系統（HMIS）外，已逐步向醫學影像存儲與傳輸系統（PACS）、實驗室信息系統（LIS）、臨床信息系統（LIS）、電子病歷和數據倉庫決策支持系統等方向發展。同時，不少醫院還建立了數字圖書館和數字電子期刊庫等，數字化醫院建設已初具規模。
醫院信息系統有別于其他行業，主要存在以下特點：
一是數據量大，大型醫院每天可產生10GB以上的數據，如果包括2～3個的數據備份，就要存儲超過30GB的數據。而且大型醫療影像設備產生的數據還會以幾何級數增長；
二是數據類型復雜，有數字和文字，還有大量的圖形和影像等信息；
三是既有對可靠性、實時性和并發用戶數要求很高的HIMS數據，也有對可靠性和實時性要求相對較低的數字圖書等信息。
三．需求分析
近年來隨著ＸＸ醫院的醫療信息化的不斷深入，不斷激增的數據量，以及新的業務系統（如PACS）上線，需要不斷增加存儲設備，數據安全性的問題就凸顯了出來。不僅需要有良好的數據備份，而且需要綜合起來實現數據高級別的安全保護。
針對用戶的各系統及應用特點，我們覺得新建的網絡存儲及備份系統，需要滿足以下需求：
1. 能夠實現大容量的數據存儲，并保證整個存儲網絡無單點故障，保證整體的可靠性；
2. 能夠在IP/SAN網絡上同時實現數據存儲、備份．具有較高性價比；
3. 采用開放的、標準化的技術體系，保證良好的兼容性。消除因專有技術的不兼容造成的高昂的后期升級、擴展和服務成本；
4. 通過集中的管理界面實現整個系統的數據存儲和數據備份的管理；
5. 在信息中心實現數據的核心數據的存儲，在異地實現實現數據的備份，同時能在盡量快的時間內恢復。
數據存儲在一定程度上影響HIS（醫院管理系統）的性能，對HIS數據安全性起決定性作用。隨著HIS應用面的擴大和使用時間的延長，其數據量越來越大，特別是醫學影像系統（PACS）的應用，對存儲系統的性能、可用性、安全性和存儲容量提出了更高的要求。高性能的SAN架構是用戶的上佳之選．
構建SAN全面滿足業務發展需要
SAN是一個以數據塊為操作方式的網絡存儲技術，是獨立于用戶網絡的一種專門用于連接存儲設備和服務器系統的網絡，SAN上的服務器不需要通過局域網而直接訪問存儲設備，所以SAN的設備獨立性、數據帶寬、數據共享性、可管理性、可擴展性、可靠性和安全性比NAS更高，當然SAN的投入也相對較大。SAN目前在HIS中除了可用于基于文件服務的應用外，也能用于大型數據庫的應用。SAN將會是大型應用存儲方案的主流。總而言之，SAN可以為以下問題提供有效的解決方案：
1.存儲容量的爆炸性增長；
2.數據存儲的集中管理；
3.集中式備份和恢復；
4.多機集群系統的要求；
5.數據高度擴展能力的要求；
6.本地服務器與遠程存儲連接的要求；
7.對數據訪問性能的要求，如PASC,視頻系統，電子商務等。
三．Nexsan存儲備份解決方案
通過以上的分析，根據用戶系統存儲和備份的特性和用戶存儲容量的不同需求，我們建議用戶采用美國Nexsan公司的高性價比SATABeast SATA磁盤存儲系統與Qlogic存儲交換機構建SAN存儲網絡，為前端的HIS及PACS系統提供高性能存儲，在備份方面，我們采用Bakbone備份軟件與一臺Nexsan SATABeast磁盤陣列構成一套高速磁盤備份系統，利用SATAbeast磁盤陣列構建集中存儲及備份系統如下圖所示：
如圖所示，存儲方面，在整個SAN存儲系統中，我們采用兩臺Nexsan的SATAbeast磁盤陣列作為核心存儲，HIS系統及PACS系統主機通過兩路光纖通道連接到Qlogic 存儲交換機，以實現對兩臺存儲陣列的訪問．備份方面，我們采用Bakbone備份軟件實現，在異地的另一機房配置Bakbone備份服務器并通過iSCSI或光纖直連一臺SATAbeast磁盤陣列，實現快速備份及恢復，同時由于備份數據保存于異地，也為用戶實現了數據的異地容災．此方案的主要配置為：
存儲配置：每臺主機兩塊Qlogic光纖存儲卡（HBA卡），四臺主機４塊；兩臺Qlogic 8口交換機．兩臺雙控制器SATAbeast磁盤陣列,每臺配置42塊1TB SATA硬盤，總容量達84TB．
備份配置：Bakbone備份軟件一套，SATAbeast磁盤陣列一臺，配置單控制器，42塊SATA硬盤，容量為42TB.
此方案優勢如下：
1. 高性價比．
Nexsan的SATAbeast磁盤陣列，內部采用SATA硬盤，適合醫療行業大容量高速度存儲的特性并節省了用戶投資，每個控制器擁有兩個4Gb FC和兩個iSCSI接口，每臺磁盤陣列配置兩個控制器，四個FC接口同時工作，速度可達800MB/s以上，可很好的滿足HIS數據庫及PACS系統大量影像文件存儲的性能要求．同時由于其同時具有FC和iSCSI接口，可滿足用戶在不同環境下的存儲需求，并可通過iSCSI構建低成本IPSAN存儲網絡架構。
2. 高可靠性
在整個SAN架構中，為了提供最高的可靠性，我們所有部件均采用冗余機制，主機端采用雙HBA卡，交換機層采用兩臺Qlogic交換機，磁盤存儲端配置雙控制器．實現了從主機到存儲訪問的雙路架構，最大保證前端訪問的可靠性．同時SATAbeast磁盤陣列電源，風扇，控制器均采用冗余設計，并支持熱插拔，實現組件的高可靠性．SATAbeast的磁盤可熱插拔，并支持RAID0,1,4,5,6,10多種方式，并可支持專用熱備盤和熱備盤池．通過以上設計使用戶在實現高性能的同時實現磁盤的冗余．
3. 高存儲密度，節省用戶投資
Nexsan的產品一直是世界上密度最高的磁盤存儲系統，SATAbeast在4U的機柜中最多可插入42塊SATA II硬盤，為用戶節省了大量機房空間．在此方案中，兩臺共8U的機柜空間中最高存儲容量可達84TB，可很好滿足用戶數據庫及影像文件的海量存儲需求．
4. 集中管理，共享存儲空間
方案中為用戶實現了集中的SAN存儲及備份架構，用戶可對存儲資源進行集中分配和管理，使各個應用服務器可以接需使用存儲空間，提高空間利用率，減少空間浪費．同時可通過統一WEB管理工具實時監控三臺SATAbeast陣列的工作狀態，以減少用戶安裝配置及日常維護的費用．
5. 開放架構，良好的兼容性
Nexsan的磁盤存儲系統均采用獨立OS設計，所以可以支持window,linux,unix等各種平臺，同時無需安裝任何驅動程序和軟件．容易安裝和維護，大大減少用戶安裝維護成本．
6. 集中備份，遠程容災
如圖所示，對于備份系統，我們通過Bakbone備份軟件實現，在本地需要備份的各應用主機安裝備份客戶端及相應數據庫的agent，以實現文件及數據庫的熱備份，在異地我們配置一臺Bakbone備份服務器，所有備份任務通過異地的備份服務器統一管理．
另外配置一臺SATAbeast磁盤陣列作為備份設備，用戶可通過iSCSI或光纖直接連接到備份服務器，以實現磁盤備份．由于Bakbone具有虛擬磁帶庫功能，可將磁盤陣列虛擬成磁帶庫，構成虛擬磁帶庫架構．
SATAbeast磁盤陣列可同進支持iSCSI和光纖兩種接口．所以對于備份服務器到磁盤陣列之間采用iSCSI還是光纖連接，用戶可以根據成本及性能考慮進行選擇．考慮到更好的備份性能和穩定性，我們建議用戶采用光纖直連的方式．另外建議用戶本地與異地的網絡連接采用千兆以太網進行連接，以實現快速備份及恢復的目的，避免兩地之間的網絡成為備份速度瓶頸．如上所述，整個備份架構即為用戶實現了快速備份及隨時恢復，實現快速訪問歷史資料的要求，同時為用戶實現了備份數據的異地保存，建立了完善的容災機制．
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