度、客户连接数最多、最具有代表性的一个业务进行估算,结合行业内其他项目的建设经验进行综合评价,得出最终的主要设备性能需求。
本项目中,我们选择“以EHR(居民电子健康记录)为基础的社区卫生信息系统”作为我们评估数据中心核心数据库服务器性能的参考业务系统,售前估算法主要涉及的要点见下表:
① 中山市区域卫生信息系统网内注册用户估算为3000个,预计高峰并发访问数在1500个左右;通过门户网站发起的业务申请用户估算为每天2000个,预计高峰并发访问数在500个左右;因此,估算公式中的U值为2000; ② 假设每个用户每秒提交业务处理请求个数为1个,公式中的Q值; ③ 平均处理每个业务处理请求所需要的时间应在1秒左右,公式中的J值; ④ 假设每年并发用户增长率暂时考虑为0,公式中的G值;
⑤ 主机系统的平均使用计算资源率建议不超过40%(双机热备),公式中的B值;
⑥ 系统设计性能覆盖年限为5年左右,公式中的N值;
⑦ 根据经验及对应用程序的分析,每个业务请求相当于5-10个tpmC,本项目的主数据库服务器主要为OLTP(联机事务处理)应用;公式中的S值;
⑧ 1分钟为60秒,公式中的T值;
⑨ 由此得出:
U×Q×J×(100%+G)N×T×S÷B,根据以上数值,得出本系统所需的主机TPCC性能要求为最低1500000TPMC,最高3000000 TPMC;
本方案以IBM Power 740小型机为例,其3.6GHz的Power7 CPU的单核TPmC值约为100000,因此满足信息系统5年应用的服务器主机TPmC总值需要配32核Power7 3.6GHz CPU。
结合业务7×24小时不能停顿的系统高稳定可靠要求,以及节约成本考虑,建议配置2台数据库服务器做集群,两个节点可同时提供数据库处理,参照Oracle RAC技术特性,双机集群后,整体性能为单机服务器的1.5倍左右。
综上所述,数据库主机系统的单机参考配置为:相当于IBM Power7 16Core 3.6GHz CPU。
数据库服务器内存需求分析如下:
(1) 参照实际应用经验以及参考数据库的技术特性要求,信息系统数据库连接
数约为2000个,每个连接占用20M内存,共计所需40G内存; (2) 以3-5年在线生成数据库数据将达到500GB左右的规模估算,一般医院
信息系统的在线业务和查询业务都在同一数据库里执行,按照使用经验来看大概有接近5%的热点数据,因此数据缓存使用的内容为按照25G估算; (3) 在执行数据库备份时,为了加快备份速度,使用5GB左右的文件缓存; (4) 目前主流的、最新版本操作系统建议保留使用10G左右的内存用于系统
调配;
综上,按照70%的系统内存使用阀值来计算,共计内存114GB;在主机硬件配置时,应配置128GB内存。 1.1.1.1.4 存储需求分析 1.1.1.1.4.1 存储性能基本要求
数据中心存储系统的磁盘阵列应采用支持多种转速的、热插拔硬盘的高性能存储设备,双控制器或多控制器模式保证磁盘阵列本身的高可用,阵列的控制器缓存建议少于32GB,采用8GB或以上FC通道连接SAN,并支持ISCSI接口便于文件类的存储。
针对数据库热点数据的存储,建议采用高性能的SSD盘;
针对一般数据库存储和虚拟机文件存储,建议采用不低于10000转速的SAS硬盘;
针对影像文件、视频文件等存储,可采用成本较低的SATA硬盘; 磁盘阵列通过存储虚拟化网关进行存储资源的池化,从而支撑数据库和虚拟机同城双活方案的实现; 1.1.1.1.4.2 数据量估算
(1)以EHR为核心的应用系统数据估算 说明 按500万人口计居民主索引数据 算 按500万人口计居民健康卡数据 算 出生证数据 按每年4万计算 妇幼保健数据 按每年80万计算 按500万人口计个人基本健康档案 算 专项疾病保健数据 按每年6万计算 按每年4万计算 EHR业务 电子病历数据 检验/检查结果数按每年80万计算 据 按每年160万计处方/医嘱数据 算 健康体检数据 按每年14万计算 医学影像索引及图按每年4万计算 文报告系统数据 按500万人口计其他诊疗数据 算 按每年100万条主题数据库 数据 数据仓库 按每年2万条数资源数据库 据 方法库,模型库 各种标准协议数据 按每年0.6G增量监控管理数据 其他数据 计算 系统其他数据(用按每年0.2G增量户,日志等) 计算 业务类别 数据类型 数据量估算 0.01M*500万=50G 0.02M*500万=100G 1M*4万*1年=40G/年 1M*80万*1年=80G/年 0.1M*500万=500G 1M*6万*1年=60G/年 10M*4万*1年=400G/年 0.02M*80万*1年=16G/年 0.01M*160万*1年=16G/年 0.1M*14万*1年=14G/年 2M*4万*1年=80G/年 0.2M*500万*1年=1000G/年 0.02M*100万*1年=20G/年 0.02M*2万*1年=0.4G/年 估算1G 估算1G 0.6G/年 0.2G/年 合计 每年增量 系统设计5年总数据量 以上数据存储应采用SSD和SAS混合形式 (2)区域医疗主要数据估算 应用系统 HIS/EMR/LIS/HSS等 疾控/卫监/急救等 合计 系统设计5年总数据量 以上数据存储应采用SSD和SAS混合形式 (3)其他应用系统数据估算
应用系统 基层卫生服务信息系统/综合运营数据 外网应用数据 视频数据(典型) 合计 系统设计5年总数据量 以上数据存储应采用SAS和SATA混合形式 (4)数据中心系统平台存储资源占用估算 系统 虚拟机,预计50个虚拟机,每个虚拟机200GB 程序更新 配置管理 合计 系统设计5年总数据量 以上数据存储应采用SAS和SATA混合形式 约2829.2GB 约600.2GB 5230GB 数据量估算 300G,每年增量30G 500GB,每年增量50GB 约800GB,每年增量80GB 1200GB 数据量估算 100G,每年增量10G 500GB,每年增量50GB 1000GB,每年增量1000GB 约1600GB,每年增量1060GB 5840GB 数据量估算 10000GB,每年增量200G 10G,每年增量1G 10G,每年增量1G 约10020GB,每年增量202GB 10828GB 根据上述分析可得数据中心存储系统可用容量应不低于:23098GB(23TB),考虑设计不少于2个数据存储副本,则建议容量不少于69TB,可分期逐步扩容。 1.1.1.1.5 服务器计算资源需求分析
根据本项目的应用系统建设需求,分解各个应用系统对计算资源的需求,如下表:
服务器名称 关键数据库(物理机) 用途说明 电子健康档案资源库、电子病历资源库、全员人口信息库、机器 数量 2 单个配置 (core/G) CPU 40 内存 128 合计资源 (core/G) CPU 80 内存 256 卫生计生管理资源库、 数据仓库服务器(物理机) 基于平台的ODS,DW等 2 5 1 40 2 4 128 8 32 80 10 4 256 40 32 分布式协调服务器 zookeeper 数据交换服务器 数据采集和交换平台、ETL、Adapter 广东省级平台、市属医院、镇对外交换前置机 区医院、社区服务站、民营医院、人口与计划生育服务中心、政务交换中心 平台基础应用、主索引管理、平台应用服务器 健康一卡通系统、健康档案浏览器 疾病控制信息系统 疫苗冷链动态监测系统 公共卫生应用服务器 区域120急救系统 突发公共卫生应急指挥系统 卫生从业人员管理系统 妇幼保健信息系统 双向转诊系统 检查检验结果互认系统 医疗协作 区域检验系统 远程影像会诊系统 在线培训考试系统 综合管理与决策支持系统 区域医疗服务监管系统 区域公共卫生监管系统 区域卫生资源监管系统 卫生综合管理 区域用血监管系统 区域卫生绩效考核系统 区域卫生全面预算管理系统 区域卫生政府财政补偿管理系统 72 2 8 144 576 4 4 32 16 128 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 2 2 2 2 2 2 2 2 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 2 2 2 2 2 2 2 2 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 用药管理 计划生育管理 区域药品监管信息系统 计划生育管理信息系统 个人健康移动服务平台数据库 个人健康移动服务平台应用服务器 居民健康服务公共平台WEB应用服务器 居民健康服务公共平台数据库服务器 健康网&APP数据交换服务器 1 1 2 2 4 2 1 1 1 1 1 4 2 8 4 4 8 4 2 2 2 2 16 16 16 8 8 32 16 8 8 8 16 4 2 16 8 16 16 4 2 2 2 2 16 16 32 16 32 64 16 8 8 8 16 健康服务 网管服务器 防病毒服务器 网络管理服务器 网络平台管理 防病毒系统 网络节点管理 虚拟化管理服务器 管理中心 备注:如采用政务云租赁模式,则需保证数据中心同城双活机制的实现,确保应用系统的业务连续性。