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Bigtera軟體定義儲存協助區域型醫療機構升級資訊化系統

應用案例2020-07-28

2020 年突發的疫情,使得全球醫療體系歷經重大挑戰與考驗,尤其是一些區域型的醫療院所。由於資訊化建設起步較大型醫療院所晚、基礎薄弱、缺少專業的營運維護團隊與人員,高壓下的營運更顯困難重重。故而有效提升區域型醫院和醫療系統的資訊化建設程度,將為大眾提供更佳的健康保障。

Bigtera充分調查了區域型醫療院所資訊化的問題,從挖掘隱憂、提升效率、控制成本、簡化營運維護等多個面向,為區域型醫療體系提供完整的資訊化建設解決方案,運用有限的預算與資源,全面升級資訊化系統。

上圖為我們調查某區域型醫院的 IT 基礎架構圖,其中資料保留層僅包含一台資料庫伺服器以及一套磁碟陣列。該資料庫伺服器支援醫院內部網路、外部網路和專用網路業務的多套系統,不同系統採用不同資料庫軟體進行連結。在一台資料庫伺服器中部署了 Oracle 11g、SQL-Server 2008、My-SQL 5.7.16 等多套資料庫軟體,支援 HIS 系統、ICU 系統、PACS 系統、血庫系統、電子病歷、票據應用等多個業務系統。因此客戶準備了一台高效能 4 路伺服器,搭載 512GB 記憶體支援資料庫系統。同時在內部網路系統中,客戶準備了 7 台應用伺服器以及 1 台 PACS 系統伺服器,其中 7 台伺服器中部署了超過 30 套應用系統;在外部網路應用中,客戶配置了 6 台應用伺服器,部署超過 20 個業務系統;在專用網路系統中,客戶使用一台伺服器,部署 6 套業務系統。

從圖中我們不難看出,該區域型醫院缺乏統一的資訊化系統架構設計與規劃,各種業務系統採用煙囪式架構進行部署;不同業務系統資料混雜存放,導致資料庫伺服器需要大量的資源,而且對資料的管理和維護提高了複雜度;多套業務系統隔離不佳,一機多用,業務系統相互干擾嚴重;確保業務高可用性的能力差,一台設備故障或停電,會導致多套業務系統受到連帶影響;資料儲存均有單點故障問題,保障資料安全的能力弱。

後續協助客戶對既有系統的資源使用方式做了一次調查,得到的結果如下:

調查結果中,無論是內部網路環境、外部網路環境,設備的 CPU 與磁碟使用率均不高,記憶體使用率相對較高;個別伺服器、記憶體使用率已超過 80%。但總體各設備的資源使用並不平均,差異性很大,有的伺服器資源已經滿載,而大多數伺服器資源卻很充裕。

有鑒於上述的調查結果,Bigtera為客戶量身打造了一套完整的 IT 系統基礎架構解決方案。透過超融合系統建構高效能、高可用集群;藉助虛擬化技術,將各個業務系統按照實際的資源使用方式以及未來發展需求,部署於不同的虛擬機器中。虛擬機器可以在超融合集群中依照需求獲得資源,即使出現集群中的某台設備故障,業務虛擬機器也可以移到其他節點上繼續運行,進而保障業務的持續性。底層資料 RAID+ 雙備份保護機制、集群開機即用、P2V 轉換服務、定期虛擬機器備份策略、依照需求橫向擴充及實體設備無縫汰換功能、警告事件即時通知機制等功能,讓客戶在使用過程中,無論在業務系統還是基礎架構,都能獲得更加強而有力的保障和支援。

在核心資料層面,主要集中在 HIS、ICU 以及 PACS 業務系統,透過 Bigtera VirtualStorTM 軟體定義儲存系統,提供更好的資料保護以及效能支援。在 HIS、ICU 業務系統等結構化資料層面,透過前端的 Oracle RAC 配合 Bigtera VirtualStorTM 的全 SSD 儲存資源池,提供高效能、低延時、高資料安全性的儲存服務。建構於超融合集群中的關鍵資料備份虛擬伺服器,定期或按照策略將核心資料庫中的資料備份至原有的磁碟陣列中,既實現了舊有設備的充分利用,也進一步保障了核心資料的安全性。在 PACS 業務系統的非結構化資料層面,將 PACS 業務系統建構為虛擬化伺服器,並直接連結 Bigtera VirtualStorTM 的 SSD + HDD 混合儲存資源池,提供永續擴充、高資料安全性的非結構化資料儲存池,未來可無縫連結藍光碟庫,實現 50 年以上的資料保存週期。

在部署實施層面,Bigtera團隊根據客戶的現場情況,將集群化設備分別部署於不同大樓內的資料中心,做到本地雙活 (Local HyperMetro) 的實際效果。資料以及業務系統均可在兩棟大樓間進行同步和切換,即使一個資料中心出現故障,也可以保障各類業務的持續高可用性。整體部署架構圖如下所示:

經 Bigtera技術團隊改造後,該醫院的 IT 基礎架構系統有顯著的改善。其中總設備數量減少了25%,系統平均資源利用率提升了35%,資料安全性從之前的98.99%提升至99.999%以上,服務永續性提升至99.99%以上,有效消除單點故障。儲存空間效能整體提升20倍,儲存空間提升6倍,滿足未來 3~5 年內的醫院各業務系統的發展需求,舊有設備利用4台。總費用相比上一期建構系統節省約20%。基礎架構和應用系統的營運維護服務複雜度大幅降低。解決之前存在的資料安全,業務無法連續,應用管理複雜,設備汰換困難等各種問題和潛在風險。受到了客戶及合作夥伴的高度評價。

發達的醫療技術,快速反應的醫療體系背後,是軟體定義儲存等的隱形科技支援。利用Bigtera的軟體定義儲存技術,能協助區域型醫療機構在有限的經費下達到 IT 技術最佳化。

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