江陰市人民醫院HIS系統數據庫數據歸檔及性能優化實施方案探討

龔海 周國宏

[摘 要]HIS信息系統在醫院日常工作中發揮著重要的作用。本文主要分析江蘇省江陰市人民醫院HIS信息系統升級的背景、方案、方法與步驟，并探討了升級后的實際運行效果及其對醫院信息系統的重要意義。

[關鍵詞]ORACLE數據庫；服務器；優化；分庫；數據

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.06.060

[中圖分類號]R197.324 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2018）06-0-02

1 江陰市人民醫院HIS信息系統升級背景

江陰市人民醫院HIS信息系統Oracle數據庫客戶端的數量由初期的700個已經增加到1 200個，隨著新住院大樓的即將啟用，客戶端將繼續增加到1 600個左右。目前，Oracle數據庫真實數據容量也已增加到98 GB，這就導致了存儲的IO性能出現了大幅的下降（IO的響應時間由10 ms延長到

80 ms），數據庫IBM小型機CPU異常繁忙，應用程序處理速度緩慢，嚴重影響了醫院的正常工作。

2 江陰市人民醫院HIS信息系統升級方案

筆者在長達3個月的調研、論證過程中，了解到Oracle 10g STREAMS和Oracle 10g DataGuard具有以下的優點。

DataGuard的特點：數據保護（DataGuard）是ORACLE推出的一種高可用性數據庫方案，在主節點與備用節點間通過歸檔日志或者LGWR方式來保證數據的實時同步。DataGuard能夠實行實時的數據同步，備用節點作為主節點的備份，可以實現快速切換與災難性恢復。

STREAMS的特點：Oracle Streams能夠傳送和管理數據流（在一個數據庫中或者從一個數據庫到另一個數據庫）中的數據、事務和事件。與DSG RealSync、Quest shareplex 等其他的HA（數據復制）解決方案相比較，STREAMS復制技術完全滿足以下幾點。

①Oracle Streams是一個完全免費的功能（第三方的數據同步軟件價格昂貴）。②支持異構平臺，統計數據庫服務器可以選用價格較低的PC Server。③環境中的節點可以同時對外服務（用于查詢、報表）。④采用STREAMS數據復制，數據庫的事務特性能得到很好的保持，同時數據同步性能良好，實時性也比較好，可以基于多個級別的數據復制（數據庫、用戶、表等），且相關的維護不是過于復雜。⑤系統本身不會過多地限制應用的可擴展性，對常見ddl的支持不需要quiesce。⑥擺脫了傳統的分布式事務中的兩階段提交（2PC commit），只需要更少的確認就可以完成，極大地減少了網絡的沖突。⑦更小的系統開銷，更少的遞歸調用維護。

與軟件開發商、集成商、甲骨文公司技術人員反復討論和充分測試后，最終筆者決定使用數據庫分庫的方法來減少HIS系統核心庫的數據量及負載量。新核心業務數據庫規劃存放6個月內的數據，數據量適中，提高了存儲的響應速度，提升數據庫的性能指標。歷史數據庫服務器保存所有的數據，可用于大數據量的查詢、報表統計分析及數據挖掘分析。兩個數據庫之間通過采用Oracle Streams的近實時復制技術來保障生產數據（6～12個月數據）的一致性。歷史數據每半年分離一次，這樣能夠保證核心業務數據庫的性能長期維持在一個較高的水準。

系統拓撲圖，如圖1所示。

從圖1中可以看出，整個系統分為2個區域：生產中心、災備中心。生產中心包含：核心業務系統及歷史庫系統。兩個系統之間使用Streams技術進行數據復制同步。災備中心包含：核心業務庫災備系統及歷史庫災備系統。生產中心的系統通過DataGuard技術與這兩個系統保持數據同步，用于實現快速切換與災難性恢復。

本次升級體現的三個顯著特點：①分離歷史數據降低了核心業務數據庫的數據量（96 GB到20 GB），提高了主機、存儲、數據庫的性能。

（2）通過Oracle Streams復制技術保證了核心業務數據庫和歷史數據庫的數據的近實時同步。

（3）遠程容災機房配置Realtime DataGuard，進行數據的實時同步。

3 江陰市人民醫院HIS信息系統升級前的準備

3.1 硬件、軟件環境準備

首先根據技術方案搭建主機、存儲平臺，經過長時間的反復測試，確保所有的硬件均能正常工作，工作內容包括以下幾個方面：①主機操作系統、新版本的Oracle數據庫軟件的安裝。②數據庫安裝所有的關鍵補丁，參數經過充分調優。③各種災難情形測試。

3.2 系統壓力測試

為了升級的安全性，系統的壓力測試必不可少。首先由數據庫管理員在新平臺上采用Swing bench等壓力測試軟件模擬大量業務操作，再由專門的軟件測試人員進行各軟件子系統的功能測試。從一系列的測試結果來看，各軟件模塊在Oracle 10.2.0.4版本上完全能夠正常運行。

4 江陰市人民醫院HIS信息系統正式遷移

經過前期完整且詳盡的功能測試和壓力測試，最終江陰市人民醫院僅用了4個小時完成割接，使得生產數據庫及時投入運行。

正式升級的步驟：①核心業務數據庫版本升級到10.2.0.4（安裝多個關鍵的數據庫補丁）；②歷史數據庫安裝64位LINUX（RedHat企業版）；③災備數據庫版本升級到10.2.0.4；④完成核心業務數據庫和歷史數據庫的Streams配置；⑤對Streams性能進行優化；⑥對核心業務數據庫的歷史數據進行分離。⑦搭建歷史數據庫的災備環境。⑧完成歷史數據庫備份與恢復的配置。⑨對數據庫性能進行優化（主要為消耗資源SQL語句的優化）。

5 江陰市人民醫院HIS信息系統運行效果

醫院HIS系統主機、數據庫的升級是個龐大且復雜的系統工程，從開始醞釀升級到升級測試再到最后成功上線前后歷時半年，但升級的結果非常令人滿意。①系統運行穩定，從未宕機。②性能指標大幅提升。當前客戶端連接數1 200個，服務器CPU利用率平均維持在30%左右，存儲的IO響應時間也由80 ms減少到8.8 ms。數據庫的各項性能指標均很正常。客戶端程序運行流暢，日常業務無等待。統計報表運行速度大幅提升。

6 結 語

在信息化系統的建設中，如果能夠及時應用當前流行的新技術，就可以使得系統運行得更穩定、更高效、更健康。HIS系統的成功升級標志著江陰市人民醫院的信息化建設邁上了一個新臺階。

主要參考文獻

[1]劉曉輝，李小華，胡占生.HIS服務器及數據庫升級前后性能的對比研究[J].醫療衛生裝備，2008（12）.