服务器：X86为王了！
记大连医大一院HIS服务器性能提升实录
大连医科大学附属第一医院（简称大连医大一院）是一家编制床位3700张，年门诊急诊量215余万人次的综合性大型三甲医院。其庞大医疗业务长期高效运行在中联HIS系统上。到了2014年，其运行5年的服务器逐渐出现硬件老化、业务系统运行缓慢等诸多问题厄待解决。为了不盲目改造，找准现有服务器环境的’病因’，医院信息建设管理部采用了问题诊断、合理规划、未来扩展三个步骤对现有服务器环境进行改造。医院信息建设管理部主导医院基于X86的服务器升级后，取代了老旧小型机服务器，极大提升了服务器性能，全院业务关键环节（医嘱开立，出院摆药，综合查询）提升运行效率近百倍，同时服务器成本成倍降低。
问题诊断
拓扑架构诊断
用户升级前HIS服务器硬、软件拓扑架构如下：
采用2台p570小机、两台光纤交换机和一台Fas3140存储共同构建成双节点RAC集群，日常采用Oracle脚本进行备份，该环境存在如下问题：
◆医院服务器主机、存储硬件都超过5年，综合配置不高，且原厂CPU和内存的升级费用很高，综合性价比很低。
◆采用普通的RAC集群架构但只有一台存储设备、存在存储单节点故障风险。
◆只有Oracle脚本备份，出现故障备份恢复周期过长。
性能诊断
通过专业的工程师对整个HIS系统从操作系统、服务器资源使用、数据库性能等进行综合的评估，其中通过topas命令查看到操作系统显示的性能消耗如下：
医院业务高峰期（9~10点），服务器CPU和硬盘的瞬时使用率都在95%以上，表现为软件业务操作出现偶尔卡顿、操作延迟等现象，从数据库层面的性能报告也集中在IO等待上，综合评估存在如下问题：
◆高峰期2个节点服务器的CPU资源紧张，使用率过高；
◆存储IO争用严重，数据库存在大量的IO等待
综上所述，要想彻底解决医院的性能瓶颈，提升整个HIS业务的安全等级，需要对系统架构、硬件、资源配置等全方面进行重新规划和考虑。
合理规划
找到医院现有HIS服务器的问题，明白了现有架构的“病因”，就可以针对这些问题瓶颈结合医院的实际情况，合理规划新的架构，彻底解决、整体提升现有系统的性能和安全等级。
主服务器规划
在主服务的规划前首先要面临的问题是继续使用小机还是选择X86服务器，过去医院选择小机无外乎看重两点：稳定和性能，但是随着硬件技术的发展，X86服务器的稳定性和性能得到飞速提升。现在相对于小机来说，X86的价格和管理成本占有极大优势，也正因此优势，过去几年，越来越多的X86服务器替代小机承载关键业务，如下是某机构统计的过去几年X86和小机在出货、相关领域、CPU性能上的比较，如下：
在可靠性、可用性、可扩展性（RAS）上，X86服务器技术也得到了突飞猛进的发展，如下：
除了以上因素，在选择主服务器时我们还需要考虑一个现实的问题就是新、旧系统的数据迁移和切换，相比于同平台（小机到小机），异构平台应用、数据迁移切换会面临更大的技术挑战，但是如果从长远的规划和运维成本来看，一次性的迁移投入相比后期小机运维成本来说要少很多。
存储规划
存储的选择主要考虑的因素是数据库业务高峰期的集中响应时间，传统的阵列采用堆积磁盘的方式提升响应时间，但是这种方式势必造成硬件和运维成本的大投入，未来的扩展性也将受限，如下为传统阵列磁盘堆积方式。
相比于传统阵列，高可用全闪存阵列在固态存储（SSD）的应用下，能够在有限的存储磁盘使用中大幅度提升IO的响应时间，以下是传统磁盘和固态存储在同样获得60万次IOPS指标下的进行的实验测试，结果如下：
可以看到，在同样获得60万次IOPS测试指标的情况下，传统的阵列需要1500块磁盘共同作用，而全闪固态阵列却只需要48块固态硬盘（SSD）就可以达到同样的效果，而且在延时这个指标上，SSD一致保持在1mm左右，其它普通阵列却已延迟严重。固态硬盘的稳定性、可靠性随着这几年的技术提升，也有了质的飞跃，如下为相关可靠性指标。
架构规划
有了主服务器和存储的规划，接下来还需要对HIS服务器拓扑架构进行规划，为解决存储单点故障，同时保持整个服务器高可用性，提升RPO和RTO容灾指标，考虑采用三节点RAC、双存储虚拟镜像的双活解决方案，这套系统在保持了原有的RAC架构的前提下，扩展了RAC的节点、同时双存储的设计有效的避免了单节点存储故障，同时存储数据的双向镜像可以有效的对数据进行实时保护，若出现问题系统能实现快速的底层恢复，相比于原来系统的恢复时间，现有系统几乎可以做到秒级容灾。
未来扩展
随着最近几年医疗信息化的迅猛发展，在规划HIS服务器架构的时候也要考虑面向未来的扩展，以本医院为例，在规划部署本次HIS服务器后，未来几年医院将进行数据中心建设。如何能够在未来建设中，同现在的部署规划有效的扩展衔接，也是本次规划考虑的方面。纵观未来医院IT发展的趋势，虚拟化与智能化是比较明确的两个方向，如下：
因此，医院综合未来几年的应用发展和特性，在安全、部署、扩展三个方面结合现有服务器环境，规划未来几年的单数据库中心IT解决方案，做到资源利用、不重复部署、整体布局，全面提升的目标，方案拓扑及特点介绍如下：
结语
中联公司在整个改进进程中配合医院通过合理规划、HIS系统高效部署以及提供优秀的咨询等方式服务于医院。随着数据的增长、业务应用的发展，每个医院都会面临对现有服务器群进行改造升级的情况，在进行规划前建议医院应在对现有环境进行充分认识和评估，找准现阶段制约关键的前提下，认准‘病因’再结合实际情况做出合理的规划。这样在面对各种硬、软件产品的选择时才结合自身应用需求，有的放矢选择最为合理的产品和方案，让医院的每一份投入都能得到有效的利用，也促使医院的信息化整体建设得到认可。
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