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解決方案
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醫(yī)療行業(yè)解決方案

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日期:2018-04-27作者:admin
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        1.背景
        在醫(yī)療信息系統(tǒng)中,一般都采用三層C/S/S結構的HIS軟件。HIS軟件一般采用微軟COM+技術實現(xiàn),由于中間層負責所有HIS程序的運轉,所以該系統(tǒng)程序要求中間層服務器的CPU運算率。由于醫(yī)院的客戶端上百臺,日門診量達到上百、上千人次,應用期間不能有任何停機或硬件故障狀況發(fā)生,因此要求中間層服務器在性能,冗余性,擴充性等方面達到更高的水平;為了提供整個系統(tǒng)的可用性,必須保證中間件服務器能為整個HIS系統(tǒng)提供持續(xù)的計算能力,滿足現(xiàn)有的應用并在將來能夠在線擴充中間層服務器;要求中間層可以使用不同型號或者配置不同的服務器,以滿足將來中間層的擴充。
        2.方案設計
        2.1網(wǎng)絡拓撲圖
 
        2.2方案設計描述
        分析HIS三層系統(tǒng)應用的特性,原來上百臺客戶端的大部分計算任務都將轉移到中間件服務器上,中間件服務器的性能直接決定整個系統(tǒng)的性能和響應速度;根據(jù)負載均衡的特點,可以將上百臺客戶端的全部任務按照最優(yōu)均衡算法分配到多臺中間層服務器上,減少中間層服務器的壓力,提高中間層服務器群的性能。
        本方案設計采用信諾瑞得公司的WiseGrid負載均衡兩臺,完成對后臺COM+中間件服務器負載均衡。WiseGrid采用多種靈活的負載均衡算法來滿足COM+中間件在實際運行中的需要,保證既充分利用集群中每臺服務器資源,也可以保證提供高可用性服務。
        3.關鍵技術
        3.1全面地流量管理
        WiseGrid慧敏應用交付網(wǎng)關提供全面的流量負載管理機制,包括輪詢、加權輪詢、最少連接、加權最少連接、源地址哈希、URL哈希、最小延遲、不排隊調度等負載均衡算法。這些方法用于以整體方式跟蹤服務器的動態(tài)性能,保證系統(tǒng)始終選擇最佳的計算資源,以提高應用系統(tǒng)的性能,并增加業(yè)務規(guī)模。
        3.2完善的健康檢查技術
        WiseGrid能夠進行不同OSI層面的健康檢查。
        在Layer 2健康檢查涉及到用來對給定的IP地址尋找MAC地址的地址分辨協(xié)議(ARP)請求。因為WiseGrid設置了真實服務器的IP地址,它會發(fā)送針對每一個真實服務器的IP地址的ARP請求以找到相應的MAC地址,服務器會響應這個ARP請求,除非它已經(jīng)停機。
        在Layer 3健康檢查涉及到對真實服務器發(fā)送”ping”命令。“ping”是常用的程序來確認一個IP地址是否在網(wǎng)絡中存在,或者用來確認主機是否正常工作。
        在Layer 4,WISEGRID會試圖聯(lián)接到一個特定應用在運行的TCP或UDP端口。舉例來說,如果VSERVER是被綁定在端口80做Web應用的話,WISEGRID試圖建立一個聯(lián)接到真實服務器的80端口。WISEGRID發(fā)送一個TCPSYN請求包到每個真實服務器的80端口,并檢查回應的TCP SYN ACK數(shù)據(jù)包是否收到,如果哪一個沒有收到,WISEGRID就確認那臺服務器不能正常提供服務,WiseGrid單獨針對服務器的每個應用端口做健康檢查并單獨做關于其服務器的診斷結果是非常重要的。
        在Layer 7層實現(xiàn)HTTP內(nèi)容檢查
        HTTP內(nèi)容檢查是一種非常復雜的服務檢查,主要用于確認應用程序能否對請求返回對應的數(shù)據(jù)。如果一個應用對該服務檢查做出響應并返回對應的數(shù)據(jù),則WISEGRID控制器將該服務器標識為工作良好。如果服務器不能返回相應的數(shù)據(jù),則將該服務器標識為宕機。宕機一旦修復,WISEGRID就會自動查證應用已能對客戶請求做出正確響應并恢復向該服務器傳送。該功能使WISEGRID可以將保護延伸到后端應用如Web內(nèi)容及數(shù)據(jù)庫。
        用戶可以定義發(fā)送和接收的字串,發(fā)送字串是指發(fā)送到一個服務器的請求命令,例如:“GET/”字串發(fā)送到一個HTTP服務器。
        通過WiseGrid靈活自定義方式的HTTP內(nèi)容健康檢查方式,用戶可以檢查常見的應用如HTTP、SMTP、POP3等。更可自行編寫腳本,實現(xiàn)更加復雜的健康檢查方式,全面的檢測后臺服務器的運行狀態(tài),保證系統(tǒng)運行的高效,可靠。
        3.3豐富的負載均算法
        WiseGrid是一臺對流量和內(nèi)容進行管理分配的設備。它提供多種種靈活的算法將數(shù)據(jù)流有效地轉發(fā)到它所連接的服務器群。而面對用戶,只是一臺虛擬服務器。用戶此時只須記住一臺服務器,即虛擬服務器。但他們的數(shù)據(jù)流卻被WISEGRID靈活地均衡到所有的服務器。
        算法包括:
        輪詢調度:順序循環(huán)將請求一次順序循環(huán)地連接每個服務器。當其中某個服務器發(fā)生第2第7層的故障,WISEGRID就把其從順序循環(huán)隊列中拿出,不參加下一次的輪詢,直到其恢復正常。
        加權輪詢調度:給每個服務器分配一個加權值為比例,根椐這個比例,把用戶的請求分配到每個服務器。當其中某個服務器發(fā)生第2到第7層的故障,WiseGrid就把其從服務器隊列中拿出,不參加下一次的用戶請求的分配,直到其恢復正常。
        最少連接調度:傳遞新的連接給那些進行最少連接處理的服務器。當其中某個服務器發(fā)生第2到第7層的故障,WiseGrid就把其從服務器隊列中拿出,不參加下一次的用戶請求的分配,直到其恢復正常。
        加權最少鏈接調度:在這種算法下,具有較高權值的服務器將承受較大比例的活動連接負載。負載均衡服務器可以自動問詢實際服務器的負載情況,并動態(tài)地調整其權值。
        3.4多協(xié)議的應用加速
        WiseGrid慧敏應用交付網(wǎng)關在設計時重點考慮到Web應用,為基于Web的應用提供全面優(yōu)化加速服務,使Web應用性能至少提升5-10倍。
        TCP連接復用
        TCP連接復用使WiseGrid能夠將大量的客戶連接復用到WiseGrid與服務器之間的少量連接上,極大地緩解后端服務器在TCP連接管理維護的負擔,節(jié)省下來的系統(tǒng)開銷可以集中執(zhí)行核心任務-即HTTP內(nèi)容服務。
        自適應壓縮
        WiseGrid慧敏應用交付網(wǎng)關使用基于標準的Deflate和GZIP算法來壓縮所有的Web應用流,從標準的HTTP對象直到Microsoft Office文檔和XML內(nèi)容,以加速為所有的本地、遠程和移動用戶提供基于Web的應用。
        智能緩存
        WiseGrid慧敏應用交付網(wǎng)關基于內(nèi)存(DRAM)和硬盤,實現(xiàn)對Http對象進行緩存,可確保系統(tǒng)快速響應頻繁被請求的對象,而服務器不會再為這類的請求花費開銷,為其他HTTP進程服務節(jié)省了寶貴系統(tǒng)資源。
        SSL加速
        WiseGrid慧敏應用交付網(wǎng)關集成了硬件的SSL加速功能來處理SSL流量,將這種計算密集型應用的處理留在應用交付網(wǎng)關上完成,有效卸載Web服務器原有的壓力。
        Smart rules腳本技術進行靈活的應用交換控制
        WiseGrid慧敏應用交付網(wǎng)關提供了業(yè)界最全面的4-7層流量管理機制。除了利用成熟的負載均衡技術,確保流量按照最佳分配原則分發(fā)給后臺服務器群之外,WiseGrid應用交換引擎還可以根據(jù)應用層內(nèi)容,如HTTP的頭信息、URL、Cookie或正文部分,結合智能策略控制引擎(Smart Rules)預設的應用控制策略,實現(xiàn)基于應用內(nèi)容的智能應用交換。
        Smart Rules策略引擎是整個智能應用交換架構的核心,它為Web應用以及所有WiseGrid功能模塊提供策略框架,通過圖形化的策略配置工具Smart Builder輕松制定規(guī)則策略。