醫(yī)院信息系統(tǒng)服務(wù)器及數(shù)據(jù)庫升級的過程管理

潘天祥，張芳健

（廣東省人民醫(yī)院（廣東省醫(yī)學科學院），廣東廣州 510080）

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)院信息系統(tǒng)的發(fā)展也經(jīng)歷了從單機版到全院一體化系統(tǒng)再發(fā)展現(xiàn)在的“+互聯(lián)網(wǎng)”等階段。醫(yī)院運行的醫(yī)院信息系統(tǒng)隨之也需要進行更新迭代才能滿足目前大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)運用的要求[1]。以下主要介紹我院門診系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫升級的必要性與升級的過程管理。

1 現(xiàn)狀

我院門診系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用由兩臺IBM X3850 M2服務(wù)器承載，2008年開始使用，已運行多年。硬件配置為：4個4核Intel XEON處理器，64 GB內(nèi)存；操作系統(tǒng)為Windows 2003 X64系統(tǒng)，部署有SP2補丁；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用基于MSCS上的SQL SERVER 2000群集數(shù)據(jù)庫，底層存儲系統(tǒng)采用基于EMC Mirror的容災(zāi)系統(tǒng)，確保數(shù)據(jù)安全。

由于微軟對SQL Server2000和Win2003的支持已結(jié)束，今后不可能有補丁來解決新出現(xiàn)的問題。此外，新的服務(wù)器已不再支持Win2003，以后如果服務(wù)器硬件故障而必須更換，將找不到合適服務(wù)器產(chǎn)品來部署系統(tǒng)[2]。

隨著醫(yī)院管理需求的增加和信息化建設(shè)的發(fā)展，醫(yī)院需要建立統(tǒng)一管理平臺對歷年積累的醫(yī)療、科研、管理等數(shù)據(jù)進行運用。而SQL Server2000無法支持大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，因而必須對數(shù)據(jù)庫進行升級。

服務(wù)器使用年限近10年，運算性能不足，且運行不穩(wěn)定。為保障信息系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，避免因硬件故障影響臨床業(yè)務(wù)，因此，計劃將系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫和操作系統(tǒng)都進行升級[3]。

2 升級的選型

系統(tǒng)升級的首要任務(wù)是確認數(shù)據(jù)庫及操作系統(tǒng)需要升級到什么版本。

首先，是數(shù)據(jù)庫版本的選擇。SQL Server在其進化史上有幾個成對的版本，包括：SQL Server 6.0和SQL Server 6.5；SQL Server 7.0和SQL Server 2000；SQL Server 2005和SQL Server 2008；SQL Server 2012和SQL Server 2016。

在同一對中的兩個產(chǎn)品在功能上的差別較小，相似度較高。而不同對的產(chǎn)品具有跨越式發(fā)展，功能差異較大。SQL Server 2000升到SQL Server 2005和SQL Server 2008，都需要跨越一個級差，而SQL Server 2000升到SQL Server 2012則需要跨越2個級差。升級跨越的級差越多，風險也越大，故我們不主張升級到SQL Server 2012及以上版本。至于SQL Server 2005和SQL Server 2008這兩個版本，由于屬于同一進化等級，升到SQL Server 2005和升到SQL Server 2008，風險大致相當。因此，我們主張數(shù)據(jù)庫升級到SQL Server 2008R2企業(yè)版64位版[4]。

再次，是操作系統(tǒng)的選型。Windows Server 2008系統(tǒng)已經(jīng)不在新出服務(wù)器的官方支持列表，只能在Windows Server 2012、Windows Server 2016中選型。Windows Server 2016新推出不久，未經(jīng)市場充分考驗，而Windows Server 2012在市場使用多年，重大系統(tǒng)漏洞基本已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)并修復(fù)，維護人員對其研究較透徹，其提供的功能完全滿足數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的要求。最終選擇Windows Server 2012R2數(shù)據(jù)中心版作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的操作系統(tǒng)[5]。

3 升級的過程

SQL Server升級有兩條路線可選，其一是就地（In-Place）升級，其二是并行（side-by-side）升級。就地升級就是在原有服務(wù)器上直接進行SQL Server升級，操作系統(tǒng)不改變。就地升級的自動化程度較高，需要較少的人工干預(yù)。然而，就地升級的風險也大，因為直接在生產(chǎn)服務(wù)器上升級，一旦出現(xiàn)問題，無法回退。并行升級就是在另一臺服務(wù)器上將新版操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫軟件安裝好后，將數(shù)據(jù)和用戶應(yīng)用由手工遷移到新服務(wù)器。如果新服務(wù)器出現(xiàn)問題，可以停止升級，繼續(xù)用舊服務(wù)器進行生產(chǎn)[6]。由于新、舊服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫實例名、Windows機器名和IP地址都不同，故升級完成后，中間件需要更改數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的實例名、IP地址等配置信息。

微軟提供了一個稱為Upgrade Advisor（升級勸告器）的快捷程序，用于檢查升級的潛在問題。它檢查100多條規(guī)則，這些規(guī)則分成以下類別：SQL Server、Analysis Services（分析服務(wù)）、Reporting Services（報表服務(wù)）、Notification Services（通告服務(wù)）、Data Transformation Services（數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)）、Integrations Services（集成服務(wù)）。

Upgrade Advisor可以在舊服務(wù)器本機執(zhí)行，也可以在另一臺服務(wù)器遠程執(zhí)行。我們需根據(jù)Upgrade Advisor報告的結(jié)果評估升級的復(fù)雜度。對其報告的問題，需逐一解決，然后才能升級。

3.1 升級的主要障礙 升級后，影響業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行的因素主要在Transact-SQL語句不兼容以及性能問題。SQL 2000的一些Transact-SQL語句和SQL 2008是不兼容的，如果存儲過程使用了這樣的Transact-SQL語句，則須修改相關(guān)存儲過程的代碼。為了保持程序的最大兼容性，經(jīng)多次技術(shù)討論后，確認在本次升級中，數(shù)據(jù)庫的兼容性級別定為90。

另一個問題是數(shù)據(jù)庫的性能，有研究[7]表明80%的Transact-SQL語句在SQL 2008執(zhí)行比在SQL 2000快，但有10%的Transact-SQL語句在SQL 2008執(zhí)行比在SQL 2000慢，因此，總體上業(yè)務(wù)系統(tǒng)在新服務(wù)器上運行的性能應(yīng)當高于舊服務(wù)器，但仍存在性能不佳的可能性。因此，新服務(wù)器的硬件配置應(yīng)當高于舊服務(wù)器。

3.2 升級的準備和測試 雖然Upgrade Advisor程序可為數(shù)據(jù)庫升級提供詳細的評估，但對新服務(wù)器的測試仍是非常關(guān)鍵的。在正式升級前，先在虛擬機平臺建立一個新的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器VM，然后按擬定的升級步驟將數(shù)據(jù)庫遷移到測試VM。由于我們采用的是并行（side-by-side）升級方式，新服務(wù)器的機器名、數(shù)據(jù)庫實例名、IP地址都與原服務(wù)器不同，故測試過程不影響生產(chǎn)。我們還需建立一個中間件服務(wù)器VM（由現(xiàn)有的物理服務(wù)器轉(zhuǎn)換成虛擬機），然后用終端連接中間件服務(wù)器來測試，這樣可以模擬真實的業(yè)務(wù)系統(tǒng)運作。終端也可采用虛擬機。測試過程需要將業(yè)務(wù)系統(tǒng)的功能都走遍[8]。

3.3 第三方系統(tǒng)測試及配合修改 數(shù)據(jù)庫升級的另一個重要影響是第三方程序的接口兼容性。為了保證數(shù)據(jù)庫升級后，系統(tǒng)能平穩(wěn)運行，在升級前識別出所有與門診系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫有數(shù)據(jù)交互的第三方系統(tǒng)，要求所有第三方系統(tǒng)在新部署的門診系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上進行連接測試。共識別出手麻系統(tǒng)、重癥系統(tǒng)、發(fā)藥機系統(tǒng)、病人管理系統(tǒng)、標本管理系統(tǒng)、收費監(jiān)控系統(tǒng)、檢驗系統(tǒng)、叫號系統(tǒng)等18個系統(tǒng)，在2周時間內(nèi)，所有第三方系統(tǒng)均在新建的數(shù)據(jù)庫環(huán)境中進行了測試，對不兼容的SQL語句或存儲過程進行了修改。

3.4 用戶及權(quán)限配置 本次升級只是升級門診系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，門診系統(tǒng)本身不升級，所以升級后數(shù)據(jù)庫的用戶、權(quán)限、安全設(shè)置、鏈接服務(wù)器等信息必須與升級前一致，否則將導(dǎo)致系統(tǒng)功能的錯誤。數(shù)據(jù)庫升級前，安排專人梳理所有用戶，為避免遺漏，將用戶及對應(yīng)的權(quán)限截屏。升級后再一一進行對照檢查，確保升級后的用戶權(quán)限正確。遷移用戶時，使用sp_help_revlogin命令，將SQL SERVER 2000數(shù)據(jù)庫中的所有用戶導(dǎo)出，在新建的SQL SERVER 2008R2數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)入。

3.5 數(shù)據(jù)遷移 在正式遷移前2天，在舊數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中將數(shù)據(jù)庫進行一次完整備份，然后停止數(shù)據(jù)庫備份作業(yè)，開啟數(shù)據(jù)庫日志備份。將數(shù)據(jù)庫完整備案拷貝到新服務(wù)器上還原為NORECOVERY模式。還原后使用updateusage命令升級數(shù)據(jù)庫文件到SQL SERVER 2008R2。在遷移當天0：00，禁用舊數(shù)據(jù)庫的所有用戶，關(guān)閉舊數(shù)據(jù)庫的所有連接，備份一次日志，然后將完整備份后兩天的所有日志拷貝到新服務(wù)器上進行還原。還原后舊服務(wù)器關(guān)機，新服務(wù)器更改服務(wù)器名、IP、群集名與舊服務(wù)器一致，然后導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫作業(yè)。重啟服務(wù)器后，使用客戶端進行測試，程序運行正常。

4 升級結(jié)果

數(shù)據(jù)庫升級后，經(jīng)過測試，數(shù)據(jù)查詢性能得到了極大提升。例如全表查詢速度：升級前查詢門診檢驗結(jié)果數(shù)據(jù)301,930,630條數(shù)據(jù)需時22 s，升級后需時2 s。升級前查詢門診病歷數(shù)據(jù)24,900,304條數(shù)據(jù)，升級前需時18 s，升級后僅需0.8 s。本次數(shù)據(jù)庫升級極大的提高了我院門診系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，解決了以前系統(tǒng)進行全表查詢時常會導(dǎo)致死鎖，影響門診業(yè)務(wù)的問題。同時也提升了門診系統(tǒng)運行速度，間接提高了患者的就診滿意度，達到了項目的預(yù)期目標。

5 結(jié)語

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫升級最重要的是保障升級前后數(shù)據(jù)的一致性，以及系統(tǒng)的可用性。在本次升級中，首先是規(guī)劃好升級的路線，處理程序的兼容性，然后做了充分的測試，保障了語句的變化不影響門診系統(tǒng)運行。本文詳述了門診系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫升級過程中考慮的各種問題以及解決方案，記錄了升級的詳細步驟，希望對同行在處理相同問題時，起到一定的啟發(fā)作用。