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編者按

“外行看功能，內(nèi)行看架構(gòu)”，醫(yī)院基礎系統(tǒng)架構(gòu)設計的重要性不言而喻。首都醫(yī)科大學附屬北京世紀壇醫(yī)院（以下簡稱“世紀壇醫(yī)院”）的HIS系統(tǒng)于2004年上線，5年后由于原HIS廠商倒閉，系統(tǒng)運維工作由醫(yī)院信息中心獨立承擔。因上線時間久，其系統(tǒng)架構(gòu)已難適應醫(yī)院業(yè)務發(fā)展的現(xiàn)實需求。在借鑒行業(yè)先進解決方案、聽取業(yè)務部門意見基礎上，世紀壇醫(yī)院于2018年開啟了HIS系統(tǒng)架構(gòu)自主優(yōu)化之路，時至今日已初具成效。

2021年5月9日，在中國研究型醫(yī)院學會醫(yī)療信息化分會醫(yī)療和臨床科研大數(shù)據(jù)應用專業(yè)委員會主辦、HIT專家網(wǎng)承辦的“”上，世紀壇醫(yī)院信息中心工程師王鵬分享了HIS系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化的經(jīng)驗。

世紀壇醫(yī)院信息中心工程師 王鵬

原HIS系統(tǒng)架構(gòu)面臨安全、效率等深層問題

世紀壇醫(yī)院的HIS系統(tǒng)開發(fā)語言為 Basic 6.0，數(shù)據(jù)庫采用 11G，結(jié)構(gòu)為C/S，服務器為IBM P740。因上線時間早，原系統(tǒng)為“客戶端直連數(shù)據(jù)庫”的兩層架構(gòu)，帶來一定的運行效率及安全性問題，同時也造成“開發(fā)改造中面臨的問題多源于架構(gòu)問題”的積弊。

為了從根本上解決問題，信息中心決定全面梳理系統(tǒng)深層問題，主要表現(xiàn)在以下三個方面：

一是安全性及運行效率問題。原“客戶端直連數(shù)據(jù)庫”的兩層架構(gòu)，造成所有的網(wǎng)絡終端節(jié)點都可以直接訪問數(shù)據(jù)庫，帶來安全隱患。同時因“有多少客戶端，就相當于有多少個數(shù)據(jù)庫連接”his系統(tǒng)業(yè)務模塊，隨著醫(yī)院業(yè)務量增長，數(shù)據(jù)庫運行壓力隨之增加。峰值期間數(shù)據(jù)庫約有2700多個連接，導致系統(tǒng)資源浪費，數(shù)據(jù)交互實時性差。

二是改造成本問題。C/S架構(gòu)導致系統(tǒng)模塊之間相互獨立，代碼復用性差，開發(fā)改造成本較高。

三是管理成本問題。系統(tǒng)缺少日志監(jiān)控，出現(xiàn)問題排查困難，常見的數(shù)據(jù)庫鎖需人工花費較長時間處理；業(yè)務邏輯不合理，日常運維管理成本較高。

通過分析問題，系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化的需求隨之清晰，需求主要有三：一是系統(tǒng)架構(gòu)由兩層變?yōu)槿龑?，提升系統(tǒng)安全性和運行效率；二是提供日志全程檢索和查詢功能，降低運維難度與成本；三是改變與第三方接口的對接方式，實現(xiàn)接口方式的低耦合、實時性、多樣化。

同時，信息中心確定了系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化的基本原則：不能影響現(xiàn)有系統(tǒng)的使用，要做到逐步改變、逐步替換；在系統(tǒng)上運行的程序眾多，數(shù)量高達91個，因此要盡可能減少客戶端的改造工作量。

增設服務端，架構(gòu)優(yōu)化帶來運行效能提升

世紀壇醫(yī)院在HIS系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化中實現(xiàn)的最大變化是增設服務端，系統(tǒng)由“客戶端-數(shù)據(jù)庫”兩層架構(gòu)，改為“客戶端-服務端-數(shù)據(jù)庫”三層架構(gòu)。基于以上架構(gòu)升級，系統(tǒng)的整體安全性、運行效率等均有所提升。

一是系統(tǒng)運行效率提升。改造后，客戶端在程序啟動時，先連接服務端的負載應用服務器，由負載應用服務器分配一個可用的應用服務器?？蛻舳撕罄m(xù)每次請求，都會連通到應用服務器，由應用服務器進行數(shù)據(jù)處理后，放入采集日志服務器（如圖1所示）。由此減少了客戶端與數(shù)據(jù)庫的連接數(shù)，數(shù)據(jù)庫的長連接從1500多個降低到300多個，減輕了數(shù)據(jù)庫壓力。

圖1 優(yōu)化后的HIS系統(tǒng)業(yè)務流程

二是系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性增強。服務端采用分布式部署，負載均衡服務器和應用服務器之間通過心跳檢測機制實時監(jiān)控運行狀態(tài)，并能做到故障的自動轉(zhuǎn)移。同時，服務端增加安全認證功能，對所有訪問鏈接進行安全認證，確保認證通過，才允許運行。