医院概况

天津市宁河区医院位于天津市东北部，是一所集医疗、保健、教学、科研于一体的三级综合性医院，开放病床 550 张，年门诊量 626864 人次。卫生部电子病历系统功能应用水平分级评价六级医院，信息化建设一直处于国内领先水平。医院医疗设施先进，仅百万以上医疗设备就有 27 台 (套），为临床诊断提供强有力的支持。

同样大量的医疗设备和信息化支撑设备也给数据治理带来巨大挑战。

“数据长存永活、统一数据标准、破除数据烟囱、数据流动共享”，这是天津市宁河区医院本次数据中心改造遵循数据治理的四个基本要素，计划全院所有业务系统均采用软件定义存储，内部数据流动共享连接医院各个部门，立体数据管理软件对 PACS 等非结构化数据进行保护。

医院计划实现所有业务应用系统及数据的统一计算、存储、集中管理、备份、统一监控、运维、安全，实现 “高性能、高可靠、灵活性强” 的云数据中心，为实现 “医疗数据资产化” 奠定基础。

天津市宁河区医院是中国医院信息化建设先进单位，不仅对信息化有着各种积极的践行，同时对信息技术的应用也有着深刻和前沿的思考。本次项目也是对 “存算分离” 的统一架构进行实践。

解锁：数据长存永活

按国家卫计委发布《医疗机构管理条例实施细则》第五十三条要求：医疗机构的门诊病历的保存期不得少于十五年；住院病历的保存期不得少于三十年。

这意味着，宁河区医院本次的升级改造需要在增加新系统和存储的同时，保存旧的数据，这对于医院信息化系统形成了巨大的挑战。

因此，宁河区医院便将 “解锁” 定为数据中心改造项目的建设原则，即解除软件和专有硬件的锁定，赋予数据长久的可能，让硬件无关设计，按需选择，当设备达到生命周期仅淘汰硬件，最大限度享受硬件持续革新带来的增值收益。

数据长期保留无需迁移也是 “解锁” 带来的增值收益，可计划性升级或淘汰底层硬件，上层业务无感知，底层数据内部均衡（流动）到新增硬件，无需人工干预，提升数据管理效率和存储使用效能。

统一数据标准

医疗设备、应用系统是现代诊疗的有力助手，宁河区医院此前将 HIS、LIS 系统产生的门诊、各类数据库等结构化数据存于 SAN 存储设备中，性能高容量较少；PACS 等系统产生大量图片、影像等非结构化数据，一般存于 NAS 存储设备中，性能要求不高但容量要求很大。因此，医院至少管理两种以上存储类型，且相互独立，不便于数据的传递和互动。此外，不同存储设备的维护问题也增加了运维人员的工作难度。

本次采用分布式存储，真正意义上实现了同一套存储系统为上层应用提供 SAN、NAS 和对象三种数据服务，满足医院业务对结构化和非结构化数据的存放需求，兼容过去所有传统存储的协议和使用习惯，统一数据标准。

不同场景的差异化需求

• 虚机业务不可中断，要求底层存储高稳定、高可靠，业务不中断、数据不丢失；

• HIS 关键业务物理机要求高可用性、高 IO 性能及兼容原有数据标准；
  

• PACS 影像要求长期保留海量非结构化数据，小文件数据性能压力。

为了满足医院不同业务使用不同存储性能及可靠性，利用存储介质不同，采用 Intel® 傲腾 SSD（高吞吐率、低延迟、高服务质量和超高的耐用性），数据中心级别 SSD（高性能、高性价比）和普通 SATA 硬盘（大容量）进行组合划分出多资源池提供不同医院业务系统使用，且不同的资源池可以提供不同的性能以及不同的数据安全策略，保障介质空间的最大利用率和数据可靠性。

其中医院关键业务采用的 Intel® 傲腾™可以有效提升业务数据提取和写入速度，尤其针对医院中那些需要频繁读取或者要求高读取速度的应用场景，Intel® 傲腾™可以实现效率大幅度提升。

最终，本次生产存储 5 节点能够提供 4K 随机写 15 万 IOPS，4K 随机读近 40 万 IOPS，延时低于 1ms。

破除数据烟囱

行业里人们常用 “数据烟囱” 来形容数据散落在不同设备中形成的互不关联的 “资源孤岛”。烟囱的产生意味着其内部存在大量的重复性建设，资源利用率低，维护成本高，导致了各种效率问题和成本浪费。

在宁河区医院的升级改造中受益于全 X86 架构的统一标准，虚拟化和存储同时运行在不同配置的 X86 服务器中，计算和存储资源分离部署，独立灵活扩展所需资源，统一业务服务。

从结果上看，在一个数据中心 “一套存储” 服务于所有业务系统的同时，项目实现了成本节约与效率提升。该模式具备按用户所需迅速横向扩展的灵活性，这也有助于降低系统资源冗余，使医院业务确保稳定的同时，最大程度的降低了运维的成本，IT 系统的长期整体拥有成本降低了约 30%。

数据流动共享 

目前，宁河区医院项目二期已经开始规划业务层容灾方案，配合开放数据保护框架（ODPF），ODPF 作为存储系统中的子系统，通过内嵌的虚拟机框架，灵活部署备份软件，形成数据闭环管理，基于分布式技术，无缝水平扩展满足数据增长需求，解决传统备份设备无法水平扩展从而形成备份数据孤岛的问题。存储与备份软件融合的优势在于能够充分使用自身的存储和计算资源，为医院节省成本的同时简化业务配置。

以 “数据流通共享” 为目标，XSKY 提供了数据层从延展集群到数据归档上云的全灾备解决方案。医院能够实现内部存储资源池和跨厂商、跨云的数据流动方式，可在线迁移数据到不同存储资源池，满足业务数据生命周期管理。提供不同数据协议之间的数据流动，支持传统 NAS 数据相互流动，多对 1 的数据复制和迁移。通过实现不同厂商、公有云的对象或文件存储间数据移动，避免锁定的同时，以低成本解决了 PACS 数据勒索病毒困扰。

图片中，X3DS 是 XSKY 提供的立体数据管理系统。可提供非结构化数据的灾难恢复、数据保护、数据迁移这三大管理能力，是一个立体的三维 (3D) 数据管理平台，支持跨厂商的文件和对象存储之间数据相互移动，支持跨云的数据上云和下云，适应性广，可避免用户被锁定。

目前，天津市宁河区医院已在存储基础设施上打下了坚实的基础，正逐步推动新系统的上线，并承载全业务系统。