医疗信息系统备份容灾解决方案及其对策

摘要：随着信息化建设的稳步推进，医疗信息系统建设趋于完善，在系统的可用性得到保证的情况下，医院更关注的是如何去实现系统的有效性运维，即实现核心业务系统数据不丢失和应用不间断的目标。为了能够保障整体业务系统的高效运转，规避原有双机方案存在的风险，通过采用一体化容灾方案，实现对医院内重要的his、lis等系统的应用容灾，确保业务系统数据不丢失和应用不间断。

关键词：医院信息化；信息管理；容灾备份

中图分类号：tp3 文献标识码：a 文章编号：1009-3044（2013）03-0624-02

1 应用背景

随着医疗信息化的进一步发展，信息系统在医院中起着越来越重要的作用。系统建设完成后，应意识到可能存在的风险，如病毒入侵、磁盘损毁、人为误操作等可能引起的系统宕机，从而导致医院业务的中断。所以医院为了保障核心的his、lis、电子病历系统的应用不间断，通过部署双机方案实现本地高可用，期望能够将意外造成的损失降到最低。虽然双机的方式在一定程度上保障业务系统的可靠运行，但换个角度来看，双机方案却不能作为一个完整的容灾方案，因为它关注的是如何确保应用的有效运行，而对于数据不丢失却缺少相应的措施，这就在保护应用系统的时候无可避免的出现”短板”。

医疗信息系统规模的迅速扩大，各类业务数据量不断增大，新业务不断涌现，如何确保数据的一致性、安全性和可靠性；如何实现数据的集中管理，建立一个强大的、高性能的、可靠的数据备份平台也是医院目前所面临的一个重要问题。为了能够给业务系统提供更全面的保护，保证核心业务系统在遭受意外的情况下不丢失数据且应用系统不能中断。

2 解决方案规划描述

在局域网内接入备份容灾设备，通过备份容灾设备提供的灾备平台对网内所有的业务服务器进行备份和容灾。备份容灾设备标配4个网卡，根据需求配置多网段访问、网卡负载均衡和网卡冗余。

虽然对于his系统做了双机高可用，但是在数据安全方面缺乏保护。试想若数据文件由于硬软件或错误配置、误删除发生数据丢失，或者磁盘阵列发生故障，则his双机系统为力。另一方面，oa、体检服务器数据也没有做相应的数据保护。在his双机、oa和体检服务器上安装备份容灾设备客户端，并赋予操作系统、文件系统、oracle数据库的备份恢复授权。依照策略对服务器的操作系统、文件和应用程序以及数据库文件做定时的完全备份、增量备份和日志备份。保证业务数据的安全。通过虚拟化技术p2v（physical to virtual，物理化转化虚拟化）将体检、oa服务器环境导入内（外）置虚拟化平台，得到与原有的、his应用服务器、oa、体检服务区相同版本操作系统、软件、数据库环境的虚拟机环境作为容灾服务器。通过cdp技术实现业务服务器和虚拟化容灾服务器构建数据同步的关系，并绑定业务服务器和容灾虚拟化服务器的服务ip，服务进程，实现oa和体检服务器的cdp容灾。若oa或体检服务器发生物理或逻辑故障，灾备平台客户端检测业务服务器故障状态启动容灾任务，容灾服务器客户端启动相应的应用服务和数据库服务并漂移服务ip，继续对外提供服务，而不影响前端用户的使用。实现数据0丢失和业务0间断。

3 备份容灾原理

3.1 文件定时备份基本原理

文件定时备份技术由管理控制台、介质服务器、客户端三者参与，先由管理控制台的fast引擎触发备份事件，通知相应的客户端准备就绪，然后同一任务里，根据设置的并发客户端数量将不同客户端按一定优先级算法排队到执行队列，每一个备份操作同一时刻可允许多个客户端并发执行，在执行队列中，当前需要备份的客户端接收到fast引擎的控制信号后，与介质服务器连接，并将备份数据传输到介质服务器端。在每个客户端上，文件定时备份功能模块在数据源中划定需要备份的数据，然后根据策略（包括执行哪种类型的备份、什么时间发起备份等）完成数据备份。

3.2 oracle定时备份基本原理

数据库定时备份与文件定时备份架构相似，由管理控制台、介质服务器、客户端三者参与，先由console（管理控制台）向client（客户端）发备份命令，通知相应的客户端准备就绪，当前需要备份的client（客户端）向数据库recovery management发送备份命令，数据库开始热备，通过“管道”将备份数据传输给client，client接收到fast引擎的控制信号后，与介质服务器连接，并将备份数据传输到介质服务器端。oracle定时备份中，命令通过recovery management传递给数据库，其他数据库则通过api接口完成。

oracle备份与恢复采用 oracle 内置的rman 技术，通过media managemnt library（mml）实现oracle数据库的热备份和恢复，实现：

1）支持数据库、表空间、表、归档日志、控制文件的备份和恢复；

2）支持数据库表精确的时间点恢复，当数据库表记录被删除，只需要花费数秒就可瞬时恢复；

3）与系统灾备、冷备份结合，可实现oracle数据库系统的灾难备份和恢复；

3.3 操作系统定时备份基本原理

操作系统的灾备是业界公认的高技术门槛，包括系统备份、灾难恢复，其中灾难恢复中，又以异机恢复为最难。系统灾备技术包括文件备份技术、系统数据一致性技术、系统恢复环境组成。操作系统的备份，由于备份时间较长，前后备份的不同文件之间存在关联性，而相关的多个文件备份的时间不同，导致存在着数据一致性的问题，并会引起系统的某些故障。操作系统灾备技术为数据一致性采取了相应机制，对备份过程中的io操作也进行备份，恢复的时候将数据恢复之后再将io操作重新写入到系统中，保证了系统的状态跟备份结束时的状态一致，从而极大的降低了数据一致性引发的某些系统或应用问题。

3.4 cdp应用容灾原理

实时备份模块首先是通过正向持续复制，将生产服务器上应用系统的数据库变化复制到介质服务器，介质服务器保存数据到cdp日志卷，然后介质服务器再将数据分发到对应的容灾服务器。

生产服务器定期通过网络向容灾服务器发送消息，称之为“心跳线”，容灾服务器能够接收到生产服务器的“心跳”，就知道生产服务器情况良好；当生产服务器宕机、无法发送消息，容灾服务器无法接收到“心跳”，就会知道生产服务器出现故障。

当灾难发生时，生产服务器无法继续运行，灾难恢复模块首先通知容灾服务器接管原有系统。应用容灾接管包括自动接管和手动接管两种方式，可以自主选择。自动接管：当容灾服务器检测到生产服务器宕机后，生产服务器的ip会自动漂移到容灾服务器上，容灾服务器自发开始运行；手动接管：生产服务器的ip不会自动漂移给容灾服务器，需要手动操作完成，漂移完成后，容灾服务器启动，对外提供服务。介质服务器上恢复指定的时间点到生产服务器，时间点恢复期间，数据是直接从介质服务器流向生产服务器，不需要容灾服务器参与。在容灾服务器接管生产服务器期间，会产生新的数据变化，容灾服务器首先将这些变化复制到介质服务器，介质服务器将其保存到cdp日志卷。当介质服务器完成时间点恢复后，将应用系统从容灾服务器切换到生产服务器时，期间会将容灾服务器变化的数据从cdp日志卷上恢复到生产服务器，从而达到容灾服务器和生产服务器在接管期间的一致性。

4 结束语

以上是我从事医院信息化工作中获得的一些经验，有些认识在与同行的交流中，获得了支持。一直关注医院信息化的进程和发展，并研究和分析了目前国内医院信息化的现状，希望我们的文章能抛砖引玉，启发人们进一步做好医院的信息化工作。

参考文献：

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