满足未来10年医院信息化发展的集成架构升级
软件技术架构经历了从单体架构->垂直架构->SOA架构->微服务架构(互联网软件企业普遍采用的架构)的发展历程,微服务架构是一种架构模式,它提倡将单一应用程序划分成一组小的服务,服务之间互相协调、互相配合,为用户提供最终价值。
每个服务运行在其独立的进程中,服务与服务间采用轻量级的通信机制互相沟通(通常是基于HTTP的RESTful API)。每个服务都围绕着具体业务进行构建,并且能够被独立地部署到生产环境、类生产环境等。另外,应尽量避免统一的、集中式的服务管理机制,对具体的一个服务而言,应根据业务上下文,选择合适的语言、工具对其进行构建。
医院原有的集成架构采用的是第二代架构—垂直架构,新一代集成架构升级采用的是微服务架构。
升级后的微服务架构有以下特点:
一、业务服务化、组件化
医院原有的集成架构的是前后台一体化的,业务逻辑和前台界面是一体的,采用其它开发语言开发的系统是无法调用其中的业务逻辑的,只能启动整个应用程序,同时又可能受到应用环境的限制甚至无法启动。(例如在浏览器中无法启动windows应用程序)
新的集成架构架构把软件分解为服务和前端,同时把服务当作组件,能够独立部署,这样的优越在于可以被多种开发语言和开发环境开发程序所调用,无论是windows程序、linux程序、还是网页程序,这样使异构系统的紧密集成变成可能。
二、围绕业务能力构建
医院原有集成架构已经运行了十年以上,10年中随着业务发展,需求增加,业务逻辑越来越复杂、业务细节越来越细,促使应用系统变得庞大复杂,不断打补丁,有些需求实现极其困难,甚至无法实现。新的微服务方式围绕业务结进行重构,强化逻辑到任意有访问权限的应用。在需求变化时,只对部分业务逻辑相关服务进行重构,得以快速应对需求。
三、产品而非项目
医院原有的集成架构的架构方式是以某一业务逻辑对应某一功能,并没有把业务逻辑拆分的足够小的颗粒度,当业务逻辑发生变化时,相应的改动较大。新的集成架构把业务逻辑拆分颗粒度更小的服务能够更容易地在服务开发者和用户之间建立起个人关系,这样更容易产品化。
四、智能终端和哑管道
SOA方式中专注服务治理的企业服务总线(简称ESB),ESB实质上就是一个管道,也就是应用A要访问服务B,A要先发数据给ESB,然后ESB调用B,B产生的数据返给ESB,然后ESB再返给A,这样ESB不仅仅提供了路由的功能,而且把自己做成了一个大型企业系统的中心,
新的集成架构微服务体系的,管道根本不关心具体传送的数据,所以叫哑管道,智能端点就是相对ESB中的服务提供者只需要提供一种类型的服务,智能端点需要根据服务调用者的需求提供多种类型的服务以适应业务发展。微服务团队使用万维网依赖的原则和协议。开发者或者运维人员能够以很小的代价缓存经常使用的资源。
五、去中心化治理
SOA方式支持中心化治理的需要采用单一的标准,中心化治理最大的问题是当中心发生故障时,会造成这个相关系统业务停止。
新的集成架构微服务方式采用去中心化的思维,采用立体网状联接,避免了中心化带来的故障风险。
六、去中心化数据管理
原有集成架构只能连接一个数据库,新的微服务架构可以联接多个数据库,去中心化数据管理,这样可能发挥不同种数据库带来的优势,满足未来不同业务需求带来的不同存储需求。比如影像的存储采用NAS方式更加合理。
七、基础设施自动化
原有的集成架构是前后一体的系统,当业务量增大、业务逻辑增加时,系统的性能就会随之下降,解决的办法不是更换数据库服务器,就是更换PC机。新的集成架构微服务架构方式下,前端只做界面展现和业务操作,后端负责业务逻辑处理,数据库负责数据存取。当业务量增大时,只需要增加后端业务服务对应的硬件资源,由于本身是支持云的,不需要更换硬件,只需要增加相应的硬件资源,避免了硬件资源的重复投资。
八、安全可管理
医院医院信息系统有几十家厂商参与,与集成架构数据交换的方式多种多样,有视图方式,有动态库方式,有传统的webservice方式等等,这些接口方式非常分散,接口布置在哪里,接口状态如何,接口被调用多少次,接口数据是否被非法获取不得而知。新的集成架构微服务架构,每个接口的状态是时时监控的,服务接口发生故障时会预警,异构系统与集成架构数据交换的方式,必须通过网关获取相应的授权才能进行访问,授权有时效性,使数据交换的接口可管理,
九、为故障而生
医院现有互联网医院系统与集成架构联接原来的采用的传统的webservice方式,在早高峰期间,数据瞬时峰值偶发造成webservice停掉,业务瞬时中断。
新的集成架构微服务架构方式,支持服务限流、降级、熔断,当数据量访问硬件资源处于警报状态时,可对新的服务访问进行流量限制,再增大时可以降级融断。
构建支撑持续高度集成的医院生态化信息系统
医院的信息系统建设,走过10多年的历程,主业务已经实现了数字化,目前走在标准化、业务精细化的道路上,随着5G+物联网在医疗行业的进一步应用,一方面带来了数据发生的时间点更加精准,给医院基于数据的精细化运营带来了可能,另外一方面为临床提供了更加时时精准的数据支撑,提高了诊疗的质量。
随着专科化信息系统的发展,越来越多专科系统接入医院生产系统,异构系统多界面多用户操作的复杂性给医护带来了巨大不便,如在手麻系统中无法下达术中医嘱、血透计划无法形成血透医嘱。
在整个医疗信息化的过程中,患者和家属角色的缺失,正逐步的改善,势必成为医疗过程中重要的角色。
可以预见,未来的信息系统一定是由患者和家属高度参与下的生态系统。健康诊疗一体化、院内院外一体化、线上线下一体化、集团同域业务一体化、多端、多场景应用变成常态,碎片化的小程序应用越来越广泛将成为医院生态系统的特点。
医院HIS升级经过两年多的业务重构、服务化改造,持续紧密系统集成,已初步构建满足持续高度集成的未来医院业务发展的生态化信息系统的基石。