胡少轶（无锡市传染病医院江苏无锡214000）
【中图分类号】R197.324【文献标识码】A【文章编号】1672-5085(2009)33-0256-02
1SAN架构
传统的存储设备一般采用DAS方式，即“直联式存储”。该存储系统技术成熟，拥有成本低。但只能解决单台服务器的存储问题，同时直联是存储以来服务器操作系统进行数据的I/O读写和存储维护管理，备份与回滚占用服务器的CPU、I/O资源；数据传输带宽手服务器总线带宽限制，一般不超过80M/S，很难进行存储容量的扩展与容灾管理。
SAN，即“存储区域网络”是通过光纤通道交换机联接存储阵列与服务器主机，建立专用于数据存储的区域网络，SAN具有更高的带宽，在4GB标准下能达到400M/S的传输速率；可以通过光纤网络实现集中式存储、分散式运算，有利于数据中心的管理。是目前医院数据中心数据库数据存储的最佳方案。
2集群介绍
集群，英文名称为Cluster，通过建立服务器集群，使两台或多台服务器能够像一台机器那样工作或者看起来好像一台机器。采用集群系统既能提高系统的稳定性和网络中心的数据处理能力服务能力。集群内各节点服务器通过一内部局域网相互通讯。当一台节点服务器发生故障时，这台服务器上所运行的应用程序将在另一节点服务器上被自动接管。当一个应用服务发生故障时，应用服务将被重新启动或被另一台服务器接管。当以上任一故障发生时，客户将能很快连接到新的应用服务上。
3我院的需求
我院是无锡地区唯一治疗肝炎、结核等各类传染病的市级专科医院，在长三角地区传染病同行中享有较高声誉。是南京中医药大学肝病研究生联合培养基地、苏州大学教学医院，南京大学教学医院。。随着医院业务数据的增加和应用对数据的依赖性的增强,数据的有效汇集、集中管理、综合分析等处理要求日益提高。此次医院HIS系统的更新，原有的硬件设备，原有传统的DAS架构已不能满足现在的需求，鉴于上述原因，我院拟建立基于SAN架构的计算机集群模式，实现统一数据库管理平台、统一联网运作，达到资源共享和信息共享。
需求分析：
3.1数据集中化
数据存储与管理集中化这种模式有利于各项业务间的联动处理,并且有利于实现分级授权,加强控制和监督,提高集约化管理水平。
3.2保证数据安全性
医院HIS系统作为数据高度集中的系统,数据的安全是第一位的。必须从网络、操作系统、数据库、存储设备等方面建立起一套严密的保障措施,保证企业、用户和业务数据的100%可用。
3.3保证系统高可靠性与高可用性
建设一个高效、安全、可靠的系统运行平台，无单点故障，保证应用系统实现7*24小时高可用性。
4我院的实现方式
4.1采用SAN架构的集群模式实现系统的全冗余
采用SAN存储可以支持多个服务器和多个磁盘阵列接入SAN；数据库复制技术同样可以建立在SAN之上。随着医院应用的，数据量的急剧增长，我们采用了SAN存储网络架构的“2+2”集群模式,采用两台IBM550小型机，两台光纤交换机，两台IBMDS4700存储设备。该模式在数据库部分利用SAN架构为服务器提供快速的I/O响应；配合高性能服务器,提供了强大的数据库访问能力，在存储部分采用双磁盘系统数据同步复制机制，是基于主机系统和存储系统相互配合的数据镜像方式，是目前技术成熟度高，实施快速简便，应用行之有效的数据冗余方式。采用这种方式，业务和应用系统可以通过集群软件进行主机之间的接管，实现应用系统的高可用性；数据存储系统可以采用该技术进行磁盘存储系统之间的接管，实现应用存储系统的高可用性。即使有一半的主机系统和一半的存储系统发生故障，不能正常工作，整个系统也不会发生瘫痪，仍旧可以继续运行，充分满足我院信息系统对高可靠性和连续可用性的要求。
4.2系统级集群的选择
操作系统采用HACMP双机软件形成系统级集群，使用数据库的集群软件ORACLERAC，使得两台主机实现数据库的并发运行，即两个数据库节点均处于工作状态，由ORACLERAC根据每个节点的负载状况调整用户的连接请求。通过使用OracleRAC，服务器系统可以实现多节点负载均衡;通过并行执行技术提高事务响应时间；提供高可用：故障容错和无缝切换功能，将硬件和软件错误造成的影响最小化。
4.3建立双存储实先存储部分的无单点故障
在建立了双机集群的运行环境后，系统的可靠性得到大幅度提高。但是，作为后端的数据存储，目前仍然集中在一套存储系统上。虽然，存储系统的设计从控制器、数据通道、I/O接口，到磁盘环路都是采用冗余结构，不存在系统本身的单点故障问题，但是，考虑到数据存储系统是整个业务系统的关键所在，数据安全性和整个系统的可靠性都集中到唯一的磁盘系统，一旦磁盘存储系统发生故障导致业务不能顺利进行，将会对正常的生产造成不可挽回的损失。对于我院关键的数据应用要求24X7在线的情况下，简单的数据复制是不能满足我院的需求的，因为如果只是把关键数据从磁盘1复制到磁盘2，则在主数据中心磁盘出现问题时，则磁盘2的数据要重新mount，应用从新启动，操作复杂，人工干预过多。
我院采用的双磁盘系统数据同步复制机制，是基于主机操作系统的IBMLVMmirror（卷管理器）的数据镜像方式，是目前技术成熟度高，实施快速简便，应用行之有效的数据冗余方式。采用这种方式，业务和应用系统可以通过集群软件进行主机之间的接管，实现应用系统的高可用性；数据存储系统可以采用LVMmirror进行磁盘存储系统之间的接管，实现应用存储系统的高可用性。即使有一半的主机系统和一半的存储系统发生故障，不能正常工作，整个系统也不会发生瘫痪，仍旧可以继续运行，充分满足客户对高可靠性和连续可用性的要求。应用LVM的方案对用户的现有环境没有改变，不存在数据集中迁移的问题，而且业务系统保持同时在线，不存在系统接管、应用重新启动的问题，可以实现系统的平滑过度。但这种方式只是实现数据的备份和实时同步，不是完全意义上的容灾。如果想实现自动接管那就再在容灾机房加个主机，三个节点做oraclerac，实现应用级容灾。
5总结
本设计方案是基于模块化、可扩展、无单点故障的SAN解决方案,具有业务连续性和设备无单点故障等特性。同时该方案实现了存储系统支持数据集中式管理,相关业务系统或全部的应用系统存储系统合并为统一的存储系统。采用开放式的体系结构,支持多种系统平台的接入,亦即实现跨平台操作。它对医院的业务系统将来提供无缝的异地容灾备份解决方案，提供了技术基础和网络保障。