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解放军总医院孙晓玮:国产数据库的应用适配没有那么难

来源:HIT专家网 作者:龚晨

【编者按】

在日前举办的PHITA2024年会上,作为学术环节主持人,解放军总医院信息科主任刘敏超提到:当前医疗信创的一个障碍,是医疗机构在底层路线、技术架构、终端设备等问题上难以抉择。医疗信创并非建立在一张白纸的基础上,而需基于现有成熟稳定、运行复杂的系统向前推进。因此,他建议厂商要“弱化让用户做选择”,而应更加强调“可兼容”与“跨平台”。

正是基于这样的考虑,解放军总医院在国产数据库适配过程进行了多样化的业务场景探索。在PHITA2024年会上,解放军总医院信息科副主任孙晓玮对这部分工作进行了详细介绍。

当前,医疗信创存在“五多五少”现象,也即“喊得多、做得少”“试用多、落地少”“边缘系统多、核心系统少”“社区多、医院少”“分析类多、事务类少”。在4月13日举办的PHITA2024年会上,解放军总医院信息科副主任孙晓玮谈到,导致这些现象的原因,是医疗机构的医疗信创学习成本高、人手不足,官方评测报告中针对医疗行业的信息较少,医疗机构自测又无标准,因此普遍存在“选择困难症”。

基于上述问题与现状,解放军总医院针对国产数据库在医疗机构的三类业务场景进行了适配探索,分别是数据中心的OLAP(联机分析处理)场景、日常业务流程的OLTP(联机事务处理)场景,以及归一化管理、数据交互等其他场景。

“国产数据库的评价和选型,不能仅靠想象。国产化应用适配并没有想象中那么难,国产数据库技术团队的整体水平值得信赖。”孙晓玮说。

解放军总医院信息科副主任孙晓玮

数据中心OLAP场景

在数据中心OLAP(联机分析处理)场景引入国产数据库,解放军总医院信息科主要关注两个问题,一是国产数据库的自身性能,特别是资源消耗情况;二是国产数据库的同步软件能力,具体表现为对各类源端版本的兼容性、对DDL语句同步的支持,以及对源端的侵入性程度。

经过前期调研考察,解放军总医院信息科得出的结论是:各类国产数据库在数据汇聚写入过程中的表现均较为稳定,但在数据同步能力方面参差不齐,差距较大。其共性问题是对源端版本在复杂场景下的兼容性一般,因为这类同步软件往往只有厂商自己的工程师在数据库替换时用一下,实践机会少,“情有可原”。不同数据库厂商对源端侵入性的理解程度不一,因此对源端的影响有大有小。

在数据中心的实际建设中,解放军总医院基于3个节点,采用了分布式数据库openGuass与欧拉操作系统,汇聚超过119亿条数据。在查询性能的评测中,解放军总医院信息科工程师的直观感受是:“部分复杂查询语句比相同配置的2节点OracleRAC更快”。

另外,在有数据库领域“奥林匹克”之称的TPC-C数据库性能评价中,国产分布式数据库的成绩突出,从某种程度上也证明了分布式数据库在OLTP类业务中同样具有竞争力。“个人感觉国产分布式数据库还是挺靠谱、值得信赖的。”孙晓玮说。

日常业务流程的OLTP场景

除数据中心的OLAP场景外,解放军总医院还在实际医疗业务的OLTP(联机事务处理)场景中探索引入国产集中式数据库。

“我们选择业务场景的原则是:业务量小,系统有源码以备不时之需,数据库用户越少越好。”据孙晓玮介绍,测评思路是基于相同硬件环境、相同系统进行对比,测评过程分为前台测功能、后台看性能、周边看灾备。

在前台功能测试中,国产数据库的报错情况主要集中在几个方面:大小写的敏感性问题、视图迁移问题、关键字、函数定义、日期格式、字符集等。

在与数据库厂商探讨报错问题的解决方案时,解放军总医院有一条基本原则是“不对应用源码进行修改”。据介绍,测试中曾出现这样的问题:业务数据在23:59:59到零点之间的日期数据,在国产数据库内存入日期时显示自动+1天,变为第二天的0点。数据库厂商提出“简单修改应用源码即可解决”,但孙晓玮认为,这种“头痛医头、脚痛医脚”的方法不利于国产数据库的能力提升,不值得提倡。“我们要利用一切报错,从数据库底层入手彻底解决问题,持续提升兼容性;应用源码最好一个字都不要动。”后来,通过优化数据库对时间精度的支持,问题得以解决,最重要的是数据库在这方面的兼容性也得到了提升。

“我们希望达到的数据库迁移理想状态,是只需改动应用程序的驱动、连接数据库的字符串就好了。”围绕功能测试,医院信息科与数据库厂商工程师联合内测了3个月,但在实际应用中还是无法避免bug的出现,孙晓玮的感受是:“没有完美的测试,此时我们需要一个完美的测试工具。”这个工具应类似Oracle Repley功能,基于数据库复制技术,通过复制生产环境的数据和事务,在测试环境中进行“重放”,从而提前发现问题、解决问题。“如果有这样一个工具,相信可以大幅减少医疗机构对国产化替代过程会影响现有业务的担忧。”

在后台性能测试中,主要考察国产数据库的SQL运行效率。解放军总医院信息科得出的结论是:各家国产数据库都有各自擅长的SQL,在不擅长的领域仍需调优,但不应通过增加索引的方式、而应优先通过提升SQL优化器性能的方式进行优化。“通过不断打磨迭代,国产优化器赶超Oracle并非没有可能。”孙晓玮说。

在容灾备份测试中国产数据库的容灾备份能力可圈可点,基本能对标Oracle,甚至在有些方面还有所改进。据介绍,目前解放军总医院只用到了主备模式,用户使用体验流畅,今后还会进一步体验其对标RAC的架构。

其他场景

“在国产数据库适配过程中,是不是能够捎带手地干点啥,或者解决点什么问题?”在完成上述两类业务场景的适配工作之外,孙晓玮也有一些新的思考。

比如IT运维的归一化管理。每套数据库都需做好容灾备份和巡检工作,任务繁重。由于大部分国产数据库的体系架构都是一个实例下可有多个数据库,那么能否将同类型、同大小写敏感的多个小库合并至同一个实例下,制定实例级备份方案,从而降低运维工作量与硬件资源成本?当然,此时也存在“是否能将多个鸡蛋放在一个篮子里”的利弊权衡问题。

孙晓玮的第二点思考是:与第三方系统数据交互时,常用同步数据的手段是ETL、接口或(物化)视图,是否可以考虑通过国产数据库同步软件,基于增量日志解析技术识别SQL语句,再根据业务需要在目标端进行同步?

这些问题还有待在未来的工作中进一步探索。孙晓玮认为,与其他行业相比,医疗领域信息系统更加复杂,对国产数据库的适配兼容性要求更高。医院信息化项目应增加配合进行国产化替代工作的相关要求,充分发挥医疗系统“试验田”的优势,与国产数据库研发团队加强合作,“对于医院而言,这不仅仅是个购买行为,更是为国家基础软件发展贡献自己的力量。”

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【责任编辑:陈曦 版式:金家潘】

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