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河北健康云工程设计和实现
摘 要：随着云计算的兴起与不断成熟,全民健康同云计算的结合也成为一个必然趋势,“河北健康云”工程就在这样的背景下应运而生.本文全面阐述了“河北健康云”的设计理念和实施方法,将云计算的先进理念同河北省全民健康的实际需求相结合,为全民健康的信息化建设和发展提供了一些思路及参考.
关键词：健康云；云计算；信息共享；技术架构设计
一、前言
“河北健康云”工程按照“顶层设计、总体规划、有效整合”的建设思路,根据国家卫生计生委、中医药管理局《关于加快推进人口健康信息化建设的指导意见》提出的人口健康信息化建设“46312”的框架目标,经深入调研、多方咨询、反复论证,将基层医疗卫生机构管理信息系统项目建设方案,由原单一项目实施,升级为全省人口健康信息化建设的统筹规划、顶层设计.项目采用“云计算”建设模式,充分发挥“云计算”集约化、专业化、开放化、信息共享等优势,以基础平台、业务协同、群众体验和行业监管为重点,统一信息标准,强化安全规范,突出便民惠民和实际应用,全面推进我省全民健康信息服务体系建设.健康云服务平台是全省人口健康各类应用的依托,平台整合健康服务相关机构的数据资源,为居民建立数字健康档案并提供全面的健康服务,为政府提供管理和决策依据,为健康服务机构和企业提供相关公共服务[1].
二、总体设计
2.1 总体框架设计
根据国家“46312”建设总体框架,结合我省人口健康信息化建设实际,以实施基层医疗卫生机构管理信息系统建设项目为契机,统筹设计全省信息化建设总体规划,统一数据标准,完善管理制度,整合现有卫生计生已有信息系统,统筹建设全省统一的全员人口信息、居民电子健康档案和电子病历三大数据库,重点推动建设省市两级人口健康信息平台,逐步实现各应用系统的数据交换、资源共享、互联互通、业务协同,打造全省统一高效的人口健康信息体系.
河北健康云应用支撑平台基于虚拟化技术实现对整个系统的服务器、网络、存储等基础设施资源进行统一管理,基于业务需要进行灵活的资源调度.在对基础资源进行统一调度的基础上对外提供IAAS 服务、PAAS 服务与SAAS 服务,根据需要对全省的基层医疗机构、各地市卫计委提供服务的申请、注册、开通与云服务资源管理功能.
平台采用“云计算”建设模式,充分发挥“云计算”集约化、专业化、开放化、信息共享等优势,以基础平台、业务协同、群众体验和行业监管为重点,统一信息标准,强化安全规范,突出便民惠民和实际应用,全面推进我省全民健康信息服务体系建设.
2.2 技术架构设计
采用“云”设计模式,运用统一计算、统一存储的先进理念,同步构架存储平台、计算平台、应用平台等,利用建设的统一云平台为用户提供各种资源服务和数据交互.通过构建一个整体的健康云平台,从存储平台到计算平台,再到应用平台上部署“云”系统,改变以前的信息孤岛模式,使整个医疗卫生信息平台形成一个大的“医疗卫生云”.网络整体拓扑如下图所示：
基层医疗机构通过互联网直接接入“医疗卫生云”数据中心,访问基层医疗系统.省级协同机构通过省政务外网接入,访问基层医疗系统；市卫生局通过省卫生专网接入,访问基层医疗系统；省卫计委同时访问卫计委现有系统和基层医疗系统.
双活数据中心架构
为实现业务的高可靠、高可用性,采用云计算技术构造医疗卫生云,建设两个双活数据中心（省卫生计生委一个、省卫生信息中心一个）同时承载医疗业务系统运行.其模式将根据具体应用模块的不同、容灾级别的不同,设置为业务双活模式、互备双活模式.双活数据中心架构如下：
Internet 出口采用双运营商链路,保证用户访问效率的同时,实现链路的冗余,两个运营商到每个数据中心都是双线接入.任意一站点发生故障,域名提供商均可以将域名解析指向正常站点上.
整体网络拓扑采用扁平化两层组网架构,从数据中心核心区直接到服务器接入,省去了中间的汇聚层,这种扁平化的网络结构具备的优点：简化网络拓扑,降低网络运维的难度；服务器区容易构建大二层网络,更适合未来的虚拟机大量部署及迁移；服务器接入交换机未来的扩展可直接在现有的IRF 虚拟组添加成员交换机,扩展方便[1].
2.3 云应用系统及其支撑系统设计
应用系统设计从架构上符合国家卫生计生委和河北省卫生信息化建设总体规划.立足于省级数据中心集中部署,系统采用B/S 架构模式,SaaS 应用部署模式,面向全省各级医疗机构提供医疗业务的云服务模式,满足医疗机构业务需要,简化机构信息化的运维难度,降低运维成本,提供工作效率,加强对各级医疗卫生机构的高效监管,实现信息化支持体系目标.
2.4 健康云标准规范设计
河北省健康云项目标准框架包括总体标准、应用功能规范、数据规范（基本数据规范、数据传输规范）、应用支撑规范、信息基础设施规范、安全规范、管理规范等7 个组成部分.
2.5 健康云安全设计
安全体系框架在国家政策、法律法规要求的指引的前提下,以安全基础设施为依托,与平台的业务流程、应用架构和数据资源紧密结合,从安全技术、安全管理为要素进行框架设计,它是整个系统安全保障体系的指导性架构.
安全体系框架如下图所示：
2.6 运维管理设计
运行维护是健康云项目建设的关键环节,日常运维管理的主要目标是：通过有效的运维管理保障IT 系统的稳定运行及效率、从容应对各类紧急事件.主要运维管理包括：人员安全管理、机房管理、设备管理、平台（应用）平台管理、网络安全管理、运行保障等.
三、部署实施
3.1 数据中心部署
3.1.1 数据中心网络部署
采用云架构部署在省级云中心机房,健康云在省级集中建设两个数据中心（一个位于省卫生计生委机房,一个位于省卫生信息中心机房）,两个数据中心采用双活设计,共同承担“河北健康云”上的应用系统的运行.
整体部署架构图如下所示：
在逻辑功能上,两个数据中心均由包括交换核心区、接入区、业务区和存储区等多个分区组成.其中交换核心域包含万兆核心交换机、万兆汇聚交换机、千兆接入交换机、万兆防火墙,入侵检测、以及负载均衡等设备.
各级用户通过互联网服务提供商的广域链路连接到两个数据中心.其中,到每个数据中心都分别租用联通和电信的链路,通过全局负载均衡设备实现两个链路之间的统一调度和流量负载分担.
Internet 出口采用双运营商链路,保证用户访问效率的同时,实现链路的冗余,两个运营商到每个数据中心都是双线接入.每个数据中心的出口处用两台链路负载均衡做成主备双机,域名提供商对域名解析将以轮询的方式自动发送到两个站点的公网IP.任意一站点发生故障,域名提供商均可以将域名解析指向正常站点上[2].
3.1.2 数据资源库建设
数据资源库的建设按照严格遵循国家卫生部颁布的相关标准规范.电子健康档案系统由省（区、市）统一集中开发,地市（区）统一部署,建立县级卫生信息数据中心（平台）的地市（区）,健康档案系统可以部署在县级信息数据中心（平台）,社区卫生服务中心（站）、乡镇卫生院（室）应用,基于卫生信息平台,整合二级以上医疗机构上传的电子病历摘 要,为公共卫生、医疗服务、新农合、基本药物、综合管理五大业务领域内各应用系统提供健康信息.新建系统时应充分考虑与卫生信息平台的衔接,遵循相关数据规范与标准,不断补充、完善电子健康档案的信息[3].
3.2 二级及以上医疗机构数据采集
根据河北省二级医疗机构的信息化水平,针对全省467家二级以上医疗机构的HIS、电子病历、健康档案、健康卡以及新农合数据的采集.采用前置机的方式进行建设,各医院进行HIS 系统升级改造,完成数据采集交换.
具体部署方案是在每个二级医疗机构建设前置机系统,每个前置机部署数据交换平台,通过适配器分别与医疗机构的HIS、电子病历、健康档案、新农合与健康卡系统进行集成,采集数据放置在前置机数据库中,根据省级交换平台的ESB设置的数据路由分别放进各自的业务数据库中[4]；省级需要下达的数据到各个二级机构的前置库中,分别到各自的应用系统中.
3.3 应用系统部署
立足于省级数据中心集中部署,系统采用B/S 架构模式,SaaS 应用部署模式,面向全省各级医疗机构提供医疗业务的云服务模式,满足医疗机构业务需要,简化机构信息化的运维难度,降低运维成本,提供工作效率,加强对各级医疗卫生机构的高效监管,实现信息化支持体系目标[5].具体包括省基层医疗卫生机构管理信息系统、村卫生室系统、新农合系统、统一药品配送与监管管理系统、卫生监管及领导决策支持系统、省级人口健康信息平台等.
四、结语
通过实施“河北健康云”工程,我省人口健康信息化总体水平得到了一定程度的改善.由于健康云建设的复杂性,在建设过程中也碰到了许多问题,积累了一些经验.双活云中心的建设使河北省卫计委具备面向全省基层医疗机构提供服务的能力.省级云平台的建设一方面整合全省医疗与计划生育业务的信息资源建立数据仓库与决策分析平台,提高数据的分析利用程度与水平,同时提高领导的决策的科学性；另一方面以人口健康信息服务门户同时对各级卫计委部门、各医疗机构及其工作人员、全省居民提供云服务和健康管理服务,结合居民健康卡应用,把信息惠民工程落到实处.
工程设计论文范文结:
关于本文可作为工程设计方面的大学硕士与本科毕业论文工程设计论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
3、电子设计工程期刊
6、毕业设计说明书