武汉同济医院：一体化云服务平台的技术架构与落地成效

来源：HIT专家网      作者：姜浩 根据录音整理

“医院信息化建设应该匹配医院的发展战略，以支撑集团医院的稳定发展。”2022年3月31日，在由 HIT 专家网主办、VMware公司协办的《“势”不可挡，驾驭多云的力量》在线研讨会上，华中科技大学同济医学院附属同济医院（以下简称同济医院）计算机中心高级工程师任宇飞介绍了医院一体化云服务平台的建设经验，以及如何以云架构为基础打造“多院区构建、同品质医疗、一体化管理”的医联体集团。

建设一体化云服务平台

在医联体时代，集团医院的医疗云平台应该如何建设？又应该建成什么模样？医院在探索建设医疗云平台之初往往会提出这样的疑问。对此，同济医院为医疗云平台的建设成果设定了五个目标：一体化、平台化、互联网化、区域化、无纸化。

为实现这五个目标，在2015年，同济医院借光谷院区开业之机，开始实施集团医院信息系统的多院区一体化部署，打造了包含HIS、LIS、PACS、电子病历、HRP等核心业务系统的一体化云服务平台。目前，多院区共用一套系统，通过光纤即可快速接入，当各院区业务量逐渐攀升时，还可以动态增加虚拟资源，为多院区的业务运营和扩张提供有力支撑。

在2020年疫情期间，同济医院接到了托管光谷方舱医院任务。正是利用了同济医院统一云平台，计算机中心仅用10小时便完成了信息系统在方舱医院的一体化部署与上线，为救治新冠患者节省了大量时间。接管方舱医院期间，在云平台的支撑下，由驻扎在同济医院本院的医生对方舱患者进行远程会诊、阅片与报告发布。

2020年，同济医院基于云平台进行了互联网医院的一体化部署，在业务上实现了线上线下的一体化，无论是查看患者的病历信息、检验检查结果，还是在医生端的医疗质控和绩效评价，都为医生带来了和院内问诊时一样的操作体验。据任宇飞介绍，同济医院互联网医院2020年的门诊量达44万人次，2021年更是达到了99万人次，极大方便了患者就诊。

同时，同济医院还实现了共享服务中心的一体化云部署，通过建设临床共享服务中心，实现了放射、心电的同步诊断，检验、病理标本的统一运送和检验，节省了分院区人员和设备投入，优化了学科建设，同时也实现了多院区的同质化管理，以及集团医院内部的垂直管理。

对于区域内的其他医院，同济医院通过构建三个服务云：临检联盟检验服务云、放射科联盟影像服务云、心功能联盟服务云，实现了患者的远程诊断，或在同济医院进行标本检测并远程发布报告，提高了整个区域内医院的医疗服务水平。

云平台的稳定运行需要高可用的数据中心

“云服务平台的稳定运行与业务系统的一体化部署，都需要一个高可用、高可扩展、易管理的数据中心。” 在数据中心建设过程中，始终要符合前瞻性、可扩展性、易管理性等重要建设原则并且降低总体投资。任宇飞介绍说，同济医院在构建数据中心时采用了“两地三中心”布局，分别建设了电信托管IDC机房、汉口机房生产中心和蔡甸机房灾备中心。其中，电信托管IDC机房是主要系统生产中心、开发测试中心、监控主中心及培训中心；在发生故障时，由蔡甸机房灾备中心接管全部业务，其配置与电信托管IDC机房基本一致；汉口机房是非虚拟化机房以及第三方服务器的托管中心。各院区间通过光纤连接，在同城数据中心之间实现网络L2层（数据链路层）打通，使得双中心处于一个大网络，当业务量逐渐攀升时，可以动态增加各个院区的虚拟资源，为多院区的业务运营和扩张提供有力支撑。

同济医院同时设计了“两地三中心”应用保障方案，如果生产中心在应用接入层面发生故障，可以通过灾备中心的及时介入，在业务不中断的情况下实现切换；如果在数据库层面发生故障，此时会进行数据复制并将医院业务转移至灾备中心，随着数据库预备份机制的建立，重启过程在10至20分钟之间即可完成。

另外，同济医院还制定了两地三中心的数据备份方案，数据库采用RAC（Real Application Cluster）双节点，ADG（Active Data Guard）数据库也采用RAC双节点方式，一旦电信IDC机房发生灾难，可以直接启用蔡甸灾备机房的ADG数据库，全面接管生产业务；选择1-2个系统作为全双活的试点，在HIS与EMR的部分模块上尝试建立跨中心的RAC，增加医院信息系统的稳定性；同步数据主要为数据库数据和部分重要应用数据。

以云架构为基础，搭建微服务体系

“如何才能发挥这一高性能数据中心的潜力呢？”任宇飞介绍说，同济医院在设计云服务平台总体架构时，建设了四大应用子平台：应用服务子平台、数据服务子平台、知识库服务子平台、科研服务子平台。其中，应用服务子平台最为重要，负责医院的HIS、EMR、医技系统等核心业务系统的运行。为适应云化部署，同济医院对HIS和EMR进行了重构，并选择了微服务架构体系。

为配套微服务架构体系，同济医院设计了多院区高可用隔离部署方案，打造了微服务云部署管理平台，配置了监控预警服务和安全堡垒服务以及分布式日志服务，最终形成了一个基于云化的技术体系。

任宇飞表示，微服务架构为HIS、EMR一体化系统提供了多模块架构与协同的能力。通过微服务可以将庞大的HIS体系按业务模块粒度切分为若干个微服务，同一业务可以建设多个孪生的服务，以提供可扩展性和负载压力，再通过统一的服务治理程序解决多个模块之间的协同、负载均衡、高可用等诉求。

“在微服务架构体系之下，同济医院最为看重微服务架构的高可用性和灰度发布能力。”任宇飞介绍说，微服务架构的高可用性提升了医院核心信息系统的服务容灾能力，在某一服务出现问题时不至于影响所有服务系统；其灰度发布能力为局部灰度升级提供基础能力，当医院的大型需求或者应用模块上线需要在某个科室进行试点时，可以将具体请求切换至试点应用服务，而不影响其他非试点用户对原系统的使用诉求。

在享受上述优势的同时，同济医院也迎来了运维挑战，仅HIS与EMR两大系统便占用了320台虚拟应用服务器，以传统运维方式难以应对。为此，同济医院计算机中心开发了微服务云部署管理平台，以实现自动化部署和相关部署的重启与分流控制。通过该平台，计算机中心可以更高效地管理部署流程，同时也降低了基于微服务部署的门槛。

除此以外，为了方便运营管理，同济医院还建立了统一的监控预警服务和安全堡垒服务。通过监控预警服务，医院能够实现对网络、虚拟化操作系统的统一监控，对Jboss、Tomcat、IIS等常规中间件服务器的统一监控，以及对数据库、第三方服务与服务端口的统一监控。同时，同济医院基于路由规则连接了各种消息通道，如QQ、钉钉、微信等，能够及时通知系统的负责人或运维公司。安全堡垒服务为安全运维提供了坚实保障，也能够帮助医院在微服务架构下建立起了多公司、多机构协同的安全运维环境。

“相较于其他行业，医院对于云计算的应用较为滞后。”任宇飞表示，作为一名医院信息科工程师，唯有不断钻研新技术，才能帮助医院驾驭云的力量，提升医院信息化水平，支撑医院运营稳定发展。

【责任编辑：秦勉】