義大醫院打造跨廣域網路備援NAS，因應資料暴增90倍

重 點
● 簡化作業環境、集中管理終端作業來提升IT維護效率
● 伺服器、網路和儲存架構分散處理，達到服務不中斷
● 以乙太網路布建儲存和網路架構，提供IP整合服務

為了因應5年後PB等級資料量，義大醫院以IP技術整合院內各項IT服務，打造跨廣域網路的NAS儲存備援系統，讓資料量暴增的醫療IT服務不中斷。

以鋼鐵製造業起家的義聯集團，在2004年4月成立義大醫院以後，醫院規模快速成長，到了2010年8月時，病床數增加了150%，員工增加近兩千人，個人電腦、筆電和網路設備的數量幾乎倍增。尤其在導入心血管系統和電子病歷以後，資料量更是從2TB增加到180TB，在5年內暴增了90倍。義大醫院資訊組副處長莊博昭預估，再過 5年，資料量甚至會達到PB等級。

莊博昭表示，組織高速成長，IT部門也面臨了許多新的問題，例如設備部署、維護、資產管理、人力不足、業務無法外包、資安問題等。光是設備報修案件每個月就有五百多件，維護人員光是在院內三萬七千多坪的樓層中穿梭，就得耗費三分之一的上班時間，維護工作相當沉重。

IT架構先簡化，再質變
但是，義大為了自行打造符合需求的HIS系統，將IT人力集中在開發上，編制了二十幾位開發人員，目前只有4名維護人力。如何善用有限人力來發揮最大效率便是義大醫院資訊部門最重要的目標之一。

莊博昭表示，義大的策略就是簡化，包括像簡化作業環境和設備的種類，如減少設備機型和品牌。其次是將作業環境標準化和純化，讓作業系統與使用的軟體統一，例如前端系統統一改用Windows，後端伺服器則使用Linux，並且建立標準作業程序，來簡化維護工作的複雜度。另外，還要考慮資源的互通性，例如設備採購時，盡量購買可以互相支援的零件或耗材。義大還透過中央控管的做法，減少移動時間來提高作業效率。另一方面，義大也思考如何讓使用者能夠勝任更多的工作，例如編製故障排除手冊，透過教育訓練來提高使用故障自我排除的能力。

不過，莊博昭坦言，光是簡化還不夠，更進一步，IT必須進行質的改變。所以義大醫院重新思考IT的整體架構，除了提高維護作業的效率以外，義大希望IT架構必須具備向外擴展的彈性，以備將來能夠整合新成立義大癌症醫院，甚至是集團後續併購的醫院。目標是可以透過義大既有的IT資源和架構，協助這些新醫院快速部署IT環境。

莊博昭表示，義大對IT架構的期待是，快速複製、快速部署、快速還原、彈性大、可用性高、安全性高，但是人力需求少，使用門檻要低，甚至希望做到僱用工讀生就能提供IT服務，如此一來，義大醫院就能善用義守大學龐大的學生來降低院內的人力成本。

義大IT建置三原則
義大醫院資訊組副處長莊博昭表示，義大採取三項原則來建置IT基礎架構，包括網路通訊全面IP化，使用者終端作業集中管理，集中以後，再將核心服務分散處理。
義大採取了三項原則來建置IT基礎架構，包括網路通訊全面採用IP技術；使用者的終端作業（Client Service）集中管理；集中以後，再將核心服務（Server Service）分散處理。

首先，義大以乙太網路為基礎來建置儲存與網路架構。舉例來說，義大採取IP化的整合通訊服務，語音和資料傳輸都走乙太網路，包括傳真、視訊會議、手機通話、影音檔傳輸、語音掛號、MPLS VPN等功能。未來，義大計畫向電信業者購買MDVPN資料傳輸服務，讓醫護人員用手機互相傳遞資料，透過電信業者提供的固定IP登入，可以減少稽核程序。外部網路也採取雙路由的方式，同時由多家ISP業者提供網路與整合通訊服務，彼此進行備援。

網路建置上，義大還採取了最後一哩無線化的作法來創造架構彈性。莊博昭解釋，義大院內需要上網的節點目前近6千個，而且異動頻繁，平均一個月必須新增或移動一百多個節點，造成很大的人力負擔。所以，在新建置的義大癌症醫院中，除了網路骨幹之外，其他終端設備將全面採用無線網路，包括可移動的醫療儀器。

為了導入無線網路時，義大還要求醫療影像資料庫（PACS）廠商改變資料傳輸的方式，將原本一次性傳輸的上百MB大型影像檔案，改採串流傳輸方式，分批傳送檔案，同時也先傳送低解析的圖檔，醫生不用等到檔案全部傳輸完畢才能瀏覽。莊博昭表示，改採串流作法後，只需要4Mb頻寬就可以傳送影像檔，這才得以導入無線網路。

義大醫院從成立第一天就全面無紙化，這些醫療影像資料累積的速度很快。為了能夠快速擴充，而且能分散儲存來避險，莊博昭表示，一開始就決定採取NAS架構來儲存醫療影像資料，而不是將資料儲存在資料庫系統中。

他解釋，這個作法可以使用便宜的SATA硬碟來提供大量的儲存空間，透過乙太網路很容易擴充新的硬碟，另外還可以將資料透過乙太網路分散到不同機房中。

義大將資料庫和影像檔分層儲存，索引資料仍舊保存在資料庫系統中，以便使用者透過應用程式存取，但醫療影像檔案則儲存在NAS系統的SATA硬碟中。義大導入NetApp FAS3140儲存主機來提供儲存架構IP化。雖採取NAS架構，也同時支援iSCSI與FCoE SAN的傳輸網路，可以讓資料庫系統採用IP SAN系統，而影像資料使用NAS。

打造跨WAN的NAS備援
為了建立儲存資料的備援，義大也是臺灣第一家導入了NetApp MetroCluster軟體，來進行跨廣域網路NAS備援的企業。除了能在不停工狀態下快速增加新的硬碟以外，還可以讓NAS架構跨廣域網路進行資料同步備份，將備援架構延伸到不同辦公大樓的儲存主機，如果其中一套主機故障，MetroCluster會自動切換到另外一套主機來提供存取服務。

除了網路架構全面IP化以外，在終端使用者方面，義大在2010年導入了VMware的虛擬桌面服務Virtual Desktop和精簡型電腦（Thin Client），將使用者各種終端作業都集中到伺服器端，並且將使用者的資料儲存和備份在伺服器端，方便IT人員集中管理，不必花時間趕到不同地方現場維修。未來，莊博昭表示，義大還打算將虛擬桌面服務提供給行動裝置或居家使用者，透過VMware View模擬院內的作業環境，讓醫護人員待在家裡或透過手機就能登入院內系統。

最後，義大希望將部分基礎的應用服務移轉到Google雲端平臺，預計導入電子郵件、網頁與影音等三項雲端服務，莊博昭表示，Gmail電子郵件服務必須解決稽核問題才能導入；若租用Google網頁服務，院內不必架設網頁伺服器，就能建置內網與外網網頁；Google影音服務則是提供醫護人員的線上教學，或應用在病人的衛生教育。文⊙鄭逸寧