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Oracle系统平台在医疗行业的应用

黄来添[email protected]

© 2010 Oracle Corporation — 版权所有，属于机密信息 2

主题

●数字化医院的挑战

●Oracle服务器产品概要

●Oracle优化解决方案

●Oracle虚拟化解决方案


数字化医院的挑战


医院信息化

• 医院管理信息系统(Hospital Management Information System，HMIS)阶段– HMIS阶段分为部门级的信息化管理和全院的信息化管理，侧重于管理和收费。主要功能包括：门急诊挂号收费，门急诊病人管理，住院病人管理，配液中心管理，病案、医疗统计管理，药库、药房管理，资产、医疗设备、物资管理，收入、成本管理；决策辅助支持，科研、教学支持等。

• 临床信息系统(Clinical Information System，CIS)阶段– CIS则以病人的电子病历为核心的信息化管理，信息处理无纸化，医院之间实现联网，电子病历等信息可在网上传递。主要功能包括：门诊、住院医生站，护士工作站，医疗影像存储与传输系统(Picture Archiving and Communication System，PACS)，检验信息系统(Laboratory Information System，LIS)，放射信息管理系统(Radiology information system，RIS)，手术、麻醉管理，重症加强护理（Intensive Care Unit，ICU）管理，电子健康档案(Electronic Health Record，EHR)，电子病历(Electronic Medical Record，EMR)，医疗知识库，与其他系统的接口，如与社会保险系统接轨。

• 局域医疗卫生服务(Global Machinery Information Service，GMIS)阶段– GMIS阶段即在社区以及偏远地区实现远程医疗信息资源充分共享，目前，这一阶段在国际上也还处在试验中。

© 2010 Oracle Corporation — 版权所有，属于机密信息 5Status Draft: 5th June 2009

数字化医院架构图Current Architecture

Ma

nag

em

en

t

Enterprise Interaction

De

ve

lop

me

nt

Develo

pm

entT

ools

Core Administration ApplicationsIndustry/Vertical Applications

EmailIntranet

Departmental Applications

Departmental Business SystemsH

R/P

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CR

M

Pro

cure

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Com

plia

nce

De

ve

lop

me

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Multi-channel Management

Silo Infrastructure

Portals

Semi-Structured Data

Content & Document

Management

Customer &

Business Insight

(BI & Data Warehouse)

ER

P/F

inancia

ls

Maste

r Data

Managem

ent

Operational & Core Business Data

Application Specific DataAggregates

Data marts

HL7

DICOM

eHR/eMR

Doctor Site

Nurse Site Internet Phone Call Centre

RIS

PA

CS

LIS

ICU

eH

R/e

MR

Xra

y/CT

/Super S

ound

PH

S

Application Embedded Security Workflow & Functionality

EAI & Java Front End Legacy Integration Layer

Peer–To-Peer Data Integration

Duplicate Data

Heterogeneous Platforms and technologies

Multip

le D

iscre

te S

yste

ms

BusinessKey Business Group

ORACLE Confidential: Internal Training Materials


数字化医院基础架构的特点

• 高性能

• 高可靠性

• 高安全性

• 高可用性

• 可扩展性

• 强大的QoS 能力

• 易管理


Oracle 基础架构解决方案的核心能力

· 门诊、住院系统如果发生故障，将给医院和就

医的患者带来诸多不便

· 医疗机构存储了大量的关键性的数据或需要保

密的数据

· 意识超前的医院已经开始寻求相应的技术手段

，提升医院IT整体管理

水平

· 如何更好地发挥储存在数字化医院中的数据的价值，提供科学管理和

决策的数据依据

· 如何更好的实时监控数字化医院实际的运行，针对突发事件采取正确

的操作

· 大量的关键数据需要有个高效、可靠、安全的

数据管理。

· 电子健康档案和电子病

历的共享普遍采用HL7

作为医院信息系统的数

据交换标准

· PACS需要管理海量的医疗影像信息，因此需要专门的内容管理系统

来支持

· 医院信息系统属于企业级信息系统中最复杂的一类，是又多元素构成

的复合系统

· 不仅要追踪管理伴随人流、财流、物流所产生

的管理信息

· 还要支持以病人医疗信息记录为中心的整个医

疗、科学、科研活动

· 信息系统往往不是一家

公司所能提供的

生产运营支持业务发展支持信息共享支持决策管理支持

· Oracle 数据库网格

和应用网格技术为数字化医院提供稳定、高可用、易管

理的应用运行基础

· Oracle 为数字化医

院提供了完整的安

全保证

· Oracle 为数字化医

院提供统一的IT管

理平台

· Oracle BAM 构建

可交互的实时仪表盘，实时监控业务状态的，并在信息显示时进行主动提

示

· Oracle 商务智能帮

助客户基于充分的

信息作出决策

· 强大的 Oralce 数据

库构建数字化医院

的基础数据平台

· Oracle B2B 和

SOA 打造医疗信

息共享· Oracle UCM

内容管理系统支持

PACS

管理医疗影像资源

· Oracle SOA 构建

与其他的应用软件敏捷集成的基础平

台

· Oracle SOA 和

BPEL 相得益彰，

快速适应业务流程

变化

· 利用Oracle SOA

构建面向外部系统

的共享服务平台

合作伙伴支持

业务驱动力

甲骨文解决方案

Oracle Sun 硬件平台


Oracle服务器产品概要


优化解决方案

Optimized Solution

• For Oracle Database

• For Siebel CRM

• For Enterprise Business Suite

• For Weblogic Suite

• For Peoplesoft HCM

• For Webcenter

• Super Cluster

标准服务器及存储

云服务器

----工程一体化系统

系统建设的演进


提供完整的系统


T 系列

1-4 个插槽

+ 2x 吞吐量

M 系列

1-64 个插槽

+ 20%

M 系列

8-64 个插槽

+6x 吞吐量

+1.5x 单线线程性能

T 系列

1-4 个插槽

+3x 单线线程性能

M 系列

8-64 个插槽

+2x 吞吐量T 系列

1-8 个插槽

+3x 吞吐量

SPARC

1-64 个插槽

+2x 吞吐量

+1.5x 单线线程性能

5 年的发展道路内核 4 倍

线程 32 倍

内存容量 16 倍

数据库 TPM 40 倍

每秒 Java 操作数 10 倍

2010 2011 2012 2013 2014 2015

Solaris 10

Update

Solaris 11

Update

Solaris 11 Solaris 11

Update

Solaris 11

Update

SPARC Enterprise 服务器提供最高性能


Solaris 路线图最大化集成

Solaris 10

平台支持

软件集成

Solaris 11

更新

高可用性

内存可伸缩性

虚拟化

Solaris 11

软件生命周期

可伸缩性

联网

安全性

Solaris 11

更新

系统管理

IO 可伸缩性

Solaris 11

更新

内核可伸缩性

SPARC 发展道路内核 4x

线程 32x

内存容量 16x

数据库 TPM 40x

每秒 Java 操作数 10x

2010 2011 2012 2013 2014 2015


Sun SPARC Enterprise 服务器20 多年面向关键业务的计算经验

• 优化的应用程序性能

• 可靠性、可用性和安全性

• 整合及虚拟化

• 高度可伸缩

M8000 M9000

M5000

M4000

M3000

SPARC T3-1B Bladefor Blade 6000

SPARC T3-1

SPARC T3-2

SPARC T3-4


SPARC 服务器作为基础平台价值所在

• 简单的，在线的系统资源的扩展 – 处理器，内存，操作系统， I/O, 等等。

• 世界纪录级的性能 – PeopleSoft, TPC-H*, App Server/11gR2, SAP/10i

处理能力的高扩展性

• 主动的自我修复能力 – 在处理器，内存，I/O的一般错误下仍能够提供持续的服务

• 高端支持在线更换CPU,内存

• 系统，软件升级无需停止数据库服务

无停机的服务

• 完整的解决方案的提供

• 单一的部署管理

• 单一的系统，软件，以及售后服务。

简化的管理

优异的投资保护

• CPU混频混代,不同主频CPU可在同一服务器中以各自主频运行

• 系统生命周期的延长，扩展 — 在线硬件升级，扩展• 操作系统二进制兼容• 领先的总拥有成本的控制力 ( TCO )


SPARC T3-1

16核/128GB

SPARC T3-2

32核/256GB

SPARC T3-1B

16核/128GB

SPARC T3-4

64核/512GB

T3横空出世


SPARC T-3

全球第一个 16 核容量的服务器 CPU

• 高达 16个 SPARC V9 内核(cores)@ 1.65 GHz

> 高达 128线程(threads)

> 1 FPU(浮点运算单元) per core

> 1 SPU (加密运算单元) per core

> 6 MB, 24-way, 16-bank L2$

• 4 FB-DIMM DRAM内存控制器

• 2.5 GHz x 8 PCI-Express 接口

• 2 x 10 Gb on-chip Ethernet


SPARC T1

2005 2006 2007 2008 2009 2010

SPARC T2

SPARC T3

IBM POWER5

IBM POWER 7

HP Itanium 9000

HP Itanium 9300

IBM POWER6

HP Itanium 9100

8 Cores32 Threads

8 Cores64 Threads

16 Cores128 Threads

2 Cores4 Threads 2 Cores

2 Threads

2 Cores4 Threads

2 Cores4 Threads

8 Cores32 Threads

4 Cores8 Threads

T系列服务器作为基础平台多核多线程行业领导


Oracle Solaris 10 支持的独特应用程序比 HP-UX 多 2 倍，比

AIX 多 3 倍

应用程序可用性Oracle Solaris 10 击败 UNIX 各发行版


SPARC 服务器世界记录Performance. Scalability. Investment Protection.

• 数据库层– NEW #1 TPC-C World Record

– TCP-H 3000 GB

– DSS Database: Oracle OLAP

• 应用层

– Fusion Middleware: SPECjEnt 1-app svr

– E-Business R12 HR Self Service

– PeopleSoft Enterprise Financials 9.0

– PeopleSoft Payroll 9.0

– Siebel CRM

– JD Edwards

– Java: SPECjvm

– Communication Order&Service Mgmt

• Web层

– NEW Web: SPECweb


Infiniband

Oracle Enterprise Manager

远程控制和管理

全面消除瓶颈的数据库平台：SPARC 超级集群

配备Flash的ZFS Storage

SPARC T3-2With Flash


SPARC服务器

Infiniband

SPARC服务器

RAC消除单点

IB消除网络瓶颈

Flash加速存储I/O

SPARC and Solaris #1 in

OLTP

TPC-C World Record

30,249,688

tpmC


Sun SPARC: 3x Faster than IBM, 7.4X

Faster than HP

Source: Transaction Processing Performance Council, www.tpc.org as of 12/2/10. Oracle Sun SPARC T3-4 server cluster, 30,249,688 tpmC, $1.01/tpmC, available 6/1/11. IBM Power 780 Server, 10,366,254 tpmC, $1.38/tpmC, available 10/13/10. HP Integrity Superdome-Itanium2, 4,092,799 tpmC, $2.93/tpmC, available 8/6/07.

http://www.tpc.org/


SPARC Supercluster vs. IBM P7

• 3X OLTP Throughput

• 27% better price/performance

• 3.2X faster response time

Sun SPARC T3-4, Solaris,Oracle Database, Flash

Power 780


SPARC Supercluster vs. HP

• 7.4X OLTP Throughput

• 66% Better price/performance

• 24X compute density

Sun SPARC T3-4, Solaris,Oracle Database, Flash46 Racks

Integrity Superdome


T3-4超越Power 750达32%


CRM测试: T5440 创世界记录

Oracle CRM Benchmark

Sun SPARC Enterprise T5440

server with 32*1.4GHz core:

14,000 users

1.Call Center

-----Incoming Call Creates Opportunity, Quote and Order

2.Partner Relationship Management

----Sales and Service

3. WebServices

----Find, Submit a New Service Request and Update the Service Request


CRM测试: IBM P6 570

IBM P570

12 * 4.7GHz+2 * 1.9GHz:

7,000 users

http://www.oracle.com/apps_benchmark/html/white-papers-siebel.html


小规模HIS系统参考架构

SAS磁盘阵列

5* 300GB

LAN

Oracle数据库服务器

SUN SPARC Enterprise T3-1

16 Core

32GB Memory

参考适用条件:门诊量<2000人/天

二乙或以下

HIS应用服务器


中规模HIS系统架构示意图

LAN



32 Core

64GB Memory

参考适用条件:门诊量2000-4000人/天

二甲或以上磁盘阵列

8* 300GB

HIS应用服务器


大规模/超大规模HIS系统架构示意图

LAN



32-64 Core

64GB Memory

参考适用条件:门诊量>4000人/天

三甲

磁盘阵列

16* 300GB

HIS应用服务器


Oracle x86 服务器

Sun Fire X4470 Server

Sun Fire X4270 M2 Server




Sun Blade 6000

预装Oracle VM


Oracle优化解决方案


4x faster eCommerce transactions, 15x faster batch

processing

WebLogic Suite

2x faster HR transaction processing than IBM and HP

PeopleSoft HCM

2x faster and 1/5 the TCO of IBM

Database

WebCenter

3x faster secure content management than IBM and HP

2x faster batch processing, 4x user capacity than IBM and HP

E-Business Suite

2x faster response, 3x more customer service capacity than

IBM and HP

Siebel CRM

发布新的Oracle’s Optimized Solutions快速部署, 针对企业客户性能和可用性均已优化


Oracle优化解决方案价值体现

• Oracle具备从应用到磁盘的全线产品供应

• Oracle软件和Sun(前)硬件的专业技能被业界广泛认

可,集成优化实现1+1>2

• 从架构设计、功能测试等方面简化客户工作

• 在同质化日益严重的IT市场环境下，展现Oracle更多

的差异化竞争优势


数据库优化


数据库应用的特点分析和优化思路

• 数据库是90%以上商业应用的基础和核心

• 保证数据库的稳定、可靠、可用、连续是数据库优化工作的前提和底线– RAS是数据库平台建设的首要考量因素

– “只有不停机的数据库才是好数据库”

• 现实世界的大量数据库性能瓶颈存在于I/O– Flash简单有效助力性能优化

– M/T+Flash组合,“闪”耀性能

• 完美架构设计全方位消除瓶颈– SuperCluster

© 2010 Oracle Corporation — 版权所有，属于机密信息 36– 36 –

F20 Flash Cache

• 热点数据透明地缓存在Flash Cards

• 更多的吞吐量和IOPS—PCI Express

based Flash Cards

• 智能缓存

96 GB Flash Cards

VS

读IOPS:100K (@4K size)

写IOPS:84K (@4K size)

读IOPS:20-30K (@4K size)

写IOPS:3-5K (@4K size)

VSFC HDD

SSD

Flash Card

读IOPS:300 (@4K size)

写IOPS:200 (@4K size)


Oracle Database Smart Flash Cache


客户案例

• 系统架构：2 台M5000 作为数据库部署高可靠的数据库环境

• Oracle 10gR2 数据库软件

• F5100作为数据库存储，将所有的数据文件都部署在F5100上.

• 解决方案的关键，通过超级的I/O

能力，彻底消除了I/O的瓶颈，使得系统的整体性能达到了一个前所未有的高度.

• ST2540通过SAN网络部署到数据库服务环境中，作为非关键数据，备份数据的存储部件.

SAN

F5100 Flash

F5100 Flash

DB

DB

M5000

database server

HA

Archive & history

Data storage

mirror


SuperCluster-无瓶颈的数据库架构


SPARC Supercluster架构

Engineered to Work Together

InfinibandFlashFire

DRAM

Hybrid Storage Pools

Solaris 11

Oracle Database 11g R2Management Other Applications


Infiniband

Oracle Enterprise Manager

远程控制和管理

全面消除瓶颈的数据库平台：SPARC 超级集群

配备Flash的ZFS Storage



SPARC服务器

Infiniband

SPARC服务器

RAC消除单点

IB消除网络瓶颈

Flash加速存储I/O


Oracle RAC——体系结构

集群的

数据库服务器

镜像磁盘

子系统

高速交换机和

互联

集线器或

交换机结构

网络集中

管理控制台

存储区域网

低延迟互联

用户

无单点故障


Oracle无可比拟的技术 – RAC

Oracle RAC HA&DR

参与数据库工作的结点数

所有节点一半节点

错误切换时间秒级 30分钟左右

易用性

非常好

在Oracle 数据库控制管理界面中进行配置与监控

好

需要OS级别的HA软件进行配置

突发业务可扩展性

非常好

加入新节点立刻工作（单双节点都可以）可以适应突发性业务增长

一般

逻辑上必须双节点工作，需要改动集群构架

扩展方式

1. 加入新节点后，只需要数据库管理界面中执行Clone和Join

2. 应用无需停机

1. 需要重新构架硬件心跳线，并且设置HA软件

2. 应用需要停机

系统兼容性所有主流操作系统(Unix, Windows,

Linux)，且支持第三方集群软件Unix系统


开箱即用的完整架构产品：SPARC 超级集群


Oracle虚拟化解决方案


优化

Service Group A

Data Grid Data GridData Grid

Service Group B Service Group C

Integration Layer

Security Layer

Application Grid Application Grid Application Grid

数据中心的发展

孤岛

Security

SFAProduct LMSInv

MGMTB2Bproduct SCM product DBERP

MES-

Dev

SFASFA-

Test

SFA-

Stage

Product

Product

ERP-

StageERP-

Prod

MES-

StageMES-

Prod

productDB-

Stage B2B-

StageB2B-

Dev

Security Security Security

Pt. to Pt. Integrations

SFAProduct LMSInv

MGMT

product SCM product DBERPMES-

DevProduct ERP-

Stage

productDB-

Stage

• 物理孤岛

• 根据峰值负载来确定大小

• 异构

• 难以伸缩

• 管理成本高

IT 即服务合理化

• 虚拟化的资源池

• 共享服务

• 供应服务、事务

• 模块化基础架构

• 虚拟化所有层

• 从应用程序到磁盘的集成

• 横向、纵向任意伸缩

• 企业级管理

• 迁移原有的应用程序

• 标准化平台

• 适合负载的大小

• 整合和虚拟化服务器

云

PaaS

SaaS

IaaS

FBT PAY GNTS

TRDS

Client

Customs

RREIPS Integrated A/C

Refunds

RBADef

PaymentsExcise

CR

PKI

ECI ADD AWA ELS

Client StaffRemote

StaffTAX

AGENTS

GCI

Call Centres

WOC

CCD

TASS

StaffPhone

ComplianceStaff

BOA

Refmaterial

Bus. Intel

NTS A/c

BEP

CDCCCWMS

BANK

DDDR

1

Data…….

Penalty

Business

IVR

1

FBT PAY GNTS

TRDS

Client

Customs

RREIPS Integrated A/C

Refunds

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PaymentsExcise

CR

PKI

ECI ADD AWA ELS

Client StaffRemote

StaffTAX

AGENTS

GCI

Call Centres

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CCD

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ComplianceStaff

BOA

Refmaterial

Bus. Intel

NTS A/c

BEP

CDCCCWMS

BANK

DDDR

1

Data…….

Penalty

Business

IVR

1

整合


开始虚拟化您的系统

提高了硬件利用率服务器整合

减少了空间占用和能耗


• Solaris Logical Domains 的发展；与Oracle VM 系列集成

• 适用于 Sun T 系列服务器的高效虚拟机管理程序

• 多个独立的 Solaris 操作系统实例

• 端到端存储虚拟化

SPARC T 系列服务器

Solaris

Oracle VM Server for SPARC

• 适用于 x86/x64 架构的高性能虚拟机管理程序

• 支持的来宾操作系统：Linux、Windows、Solaris（新增）

• 端到端存储虚拟化

x86/x64 硬件

Solaris

Oracle VM Server for x86

Linux Windows

Oracle VM 虚拟化：选择和灵活性

存储虚拟化x86/x64 硬件存储存储


集群

VM VM VM VM

Oracle 虚拟机服务器

NFS, SAN, iSCSI

集群

VM VM VM VM


NFS, SAN, iSCSI

集群化管理工具

浏览器

XE, SE, EE, or RAC

数据库

Guest 虚拟机高可用完整的解决方案

计划事件:

•如维护，升级

•安全在线迁移

•零中断

安全在线迁移

X

计划外事件：

•如服务器或虚拟机失效

•池中高可用重启

•无手动干预

XHA 自动重启

mm

服务器主池确保

在管理工具失效时

安全迁移及

高可用重启完成


服务器池负载均衡可靠的启动技术及资源利用效率

• 服务器（子）池中所有虚拟机自动实现负载均衡

• 用户可以根据喜好自定义服务器子池

• 根据计算资源（处理器及内存）选择服务器

• 有效利用资源

• 确保不会因为宕机服务器影响虚拟机加电启动

负载均衡VM VM

NAS, SAN, iSCSI

VM


Oracle 虚拟机服务器池


Oracle x86 服务器






Sun Blade 6000

预装Oracle VM


VM

NAS, SAN, iSCSI


Oracle虚拟机服务器池

VM VM VM

Oracle 虚拟机模板快速部署应用

E-Delivery

从 Oracle网站下载

• 预打包、预配置的虚拟机

• 已完成应用、中间件、数据库的安装

• 包含Siebel CRM、数据库 11g, 企业级管理工具…

导入到

Oracle虚拟机

管理工具

VM

Siebel

CRM

从Oracle虚拟机

服务器池启动

VM

Siebel

CRM

VM

自定义并

另存镜像

VM

Siebel

CRM

节省大量安装、配置时间


VM Pricing: 10 x 2CPU Servers; 3 Years

VMware VI Enterprise Oracle

Management Virtual Center

License - $4,995

Support - $1,249

Oracle VM Manager

License - $0

Support - $0

Servers ESX VI Enterprise (per 2 CPU)

License - $5,750

Support - $1,438

Oracle VM (Limited-

2CPU)

License - $0

Support - $599

Total Cost (Annual) License : $4,995 + $57,500

Support (annual) : $15,629

License : $0

Support (annual) :

$5,999

Total Cost (3 Years) $109,382 $17,997



VMware VI

Enterprise

Oracle


License - $4,995

Support - $1,249

Oracle VM Manager

License - $0

Support - $0


License - $5,750

Per Server - $11,500

Support - $1,438

Per Server - $2,876

Oracle VM (Unlimited)

License - $0

Support - $1,199



License : $0

Support (annual) :

$11,990

Total Cost (3 Years) $206,275 $35,970



VMware VI

Enterprise

Oracle


License - $4,995

Support - $1,249

Oracle VM Manager

License - $0

Support - $0


License - $5,750

Per Server - $23,000

Support - $1,438

Per Server - $5,752

Oracle VM (Unlimited)

License - $0

Support - $1,199



License : $0

Support (annual) :

$11,990

Total Cost (3 Years) $407,555 $35,970


Oracle 的愿景硬件和软件，集成设计、卓越性能

• 加快创新速度

• 更好的性能、可靠性、安全性

• 缩短部署时间

• 更易于管理和升级

• 降低拥有成本

• 降低更改管理风险

• 一站式支持


Sun versus IBM: $10M Challenge


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