山东百谷信息技术有限公司_山东IBM服务器社会保险解决方案

一、厂商简介

　　IBM，即国际商业机器公司，1914年创立于美国，是世界上最大的信息工业跨国公司，目前拥有全球雇员 30万多人，业务遍及 160 多个国家和地区。2000年，IBM公司的全球营业收入达到八百八十多亿美元。
　

　　二、成功案例

　　上海社保

　　沈阳社保

　　上海医保

　　南京医保

　　..........
　　　　

　　三、解决方案

　　1、社会保障系统的设计原则

　　一、核心原则

　　面对医疗保险系统这样一个涉及成千上万参保人口的业务系统，设计的首要原则就是保证系统的稳定、可靠运行。确保系统24小时连续运转不停机。

　　其次，医疗保险管理信息系统是为全市众多医院、药店和保健所/疗养院提供服务的。当用户处于使用高峰时，系统应能提供快速、高性能的响应。

　　随着用户人群的增加及业务扩展，现行系统的设计应能提供良好的可扩展性。

　　

　　二、优良的性能

　　从应用上分析，医疗保险系统是一个联机事务处理系统。

　　联机事务处理系统(OLTP)，也称为面向交易的处理系统，其基本特征是顾客的原始数据可以立即传送到计算中心进行处理，并在很短的时间内给出处理结果。这样做的最大优点是可以即时地处理输入的数据，及时地回答。也称为实时系统(Real time System)。衡量联机事务处理系统的一个重要性能指标是系统性能，具体体现为实时响应时间(Response Time)，即用户在终端上送入数据之后，到计算机对这个请求给出答复所需要的时间。

　　医保应用系统，就是这样一个典型的联机事务处理系统，且由于覆盖整个城市，参保人群基数大，所以交易数量庞大。在系统设计时，必须考虑系统响应的及时性特点和响应速度的要求，采用性能符合的机型。
　　　

　　三、可靠性、可服务性和连续可用性

　　医保系统承担着全市所有医保信息的存储、管理及处理。系统是不允许出现任何异常的，哪怕是一分钟的非正常停机，都会造成损失。所以，医保系统应该运行在一个具有极高的稳定性和可靠性的系统平台上面。

　　这里就涉及到可靠性、可用性和可服务性的概念。

　　系统的可靠性(Reliability)是指机器本身的可靠和稳定性能，也可称为单机可靠性。这取决于系统本身所采用的技术，出厂质量检验方法，系统软件设计和实施的质量以及操作特点。例如，采用双电源、双风扇(Fan)设计；处理器和内存块的"封装"(Book)技术等等，都是提高系统单机可靠性的有效手段。IBM RS/6000系列在单机可靠性方面，有很好的技术。

　　系统的可服务性(Serviceability)是指当系统出现可靠性问题时，能提供方便的手段使问题可以得到很快地修复，重新恢复系统的可靠性。如磁盘的可热插拔技术(Hot-pluggable)，系统的远程诊断(Remote Diagnosis)技术等，都是提高系统可服务性的有效手段。这些技术，IBM在RS/6000系列中，均有考虑。

　　系统连续可用性(Availability)是指整个系统不应该因为其某一部件出现可靠性问题而影响到整个系统的使用，也可称为避免系统的"单点失败"(Single Point of Failure，或SPOF)。系统的连续可用性是在系统内部单机可靠性不能被百分之百保证的情况下，应该提供的使系统仍然可以连续使用的机制。例如，群集系统解决方案(HACMP)，磁盘的镜像(Mirror)方式，磁盘阵列中盘片重组的方式等等，都是提高系统连续可用性的有效手段。同时，为了保证真正的系统连续可用性，系统必须考虑在发生如火灾地震等灾难情况下，能否满足最苛刻的实时灾难恢复的要求。IBM的HAGEO是实时灾难恢复解决方案的一个软件实现。它不仅利用独特的内核扩展协议来执行可靠的远程数据同步化，还监控群集内的所有机器状态，而且，如果发生灾难，它能够根据客户的要求自动采取适当的措施及预定义的步骤保护关键数据，而且还保护需要存取这些关键数据的整个环境。
　　

　　四、可扩展性

　　系统的可扩展性是指当用户的访问量不断增加时，如何使系统的整体响应时间依然能够满足客户的需求。以及当业务扩展时，系统对应用的改动最小。

　　系统的可扩展性可以从两方面来考虑，首先是系统设计的硬件支撑平台是否具有可扩展性。当用户数增加是，可以通过增加CPU，内存容量，磁盘容量，增加服务器数量来适应系统性能的要求。

　　其次，从应用的设计来讲。当需要增加新的应用模块时，应用系统平台提供相应的接口并具有良好的可扩充性。不必因为增加应用模块而使得整个应用重新编写。

　　为此针对医疗保险系统，IBM认为系统的可扩展性应该从硬件和中间件软件两方面来考虑。
　　　

　　五、完善的安全性

　　为防止不必要的系统故障，除了在平台设计中选择高可靠性的方案以防止系统本身出现故障以外，整个系统也应该对外来的有意和无意的攻击进行防范。由于增加了安全防护措施，必然造成一些性能的损失。因此在设计时需要考虑哪些数据及服务器应该受到重点保护，哪些服务器则可以降低安全性标准。

　　按照上述原则可见，我们为医保设计的主机系统方案总体上将致力于两点：既要满足应用对系统性能上的要求，更要考虑系统的安全、稳定、可靠。这两点缺一不可。IBM会认真分析各地市医保的需求，对交易量进行估算，同时根据上面所谈及的设计原则，推荐基于IBM产品和服务的整体解决方案。
　　

　　六、医疗保险系统方案说明

　　（一）、系统应用架构

　　根据对医疗保险系统的需求分析，我们初步将系统的应用架构总结如下图(图一)：

　　

　　上图表示的应用框架从整体上描绘了医疗保险系统的应用逻辑。我们可以将应用分为两部分。

　　一部分是左边所列出的应用，这是医疗保险系统的核心应用。无论是针对医院的医疗保险就诊费用在线结算还是来自区县医保办的医疗费现金报销，以及保费划拨审核和个人帐户维护管理应用都是围绕医保中心的数据库进行在线交易。应该说这些应用实际上构成了实时在线交易的主体。

　　另外一部分应用，主要是对外数据交换，年度数据整理，计息，统计报表生成等批次处理的业务。同时还包括提供客户服务的电话和Internet查询业务。这些业务虽然也要对中心数据库进行操作，但在设计时可以从时间和空间上与实时系统进行分离，从而避免影响医保中心的主体业务。

　　为了更好的管理和维护医保中心的业务及应用，在系统的应用框架中系统管理部分负责监控和保障系统的安全运行。在医疗保险业务不断增长的同时，系统应该能够提供对参保人员，医保费用，病例数据的分析和统计。IBM建议在未来的系统中考虑数据分析统计的功能。

　　（二）、采用基于中间件的三层结构

　　核心应用是OLTP，这是我们对医疗保险的需求分析中得出的，如何设计OLTP应用架构?我们不妨从中间件的分析入手。

　　1、什么是"中间件"

　　中间件(Middleware)是随着计算机在社会生活的各个层次广泛应用近年来迅速发展、壮大起来的一个软件领域。在应用系统的层次结构中，中间件位于操作系统和用户应用之间，其主要作用是屏蔽操作系统，为应用程序提供一个稳定安全的支撑环境，也有利于不同系统间的信息交换。应用开发人员编程时只需利用中间件产品提供的统一接口，而不必考虑不同操作系统之间的差异。利用中间件开发的应用，在提高应用程序的可移植性的同时也缩短了应用开发的周期。中间件的采用可以为我们节约大量的人力、物力和财力，使我们可以将更多的精力投入到真正有价值的业务应用的开发中。

　　与中间件密切相关的另一个概念是三层次体系结构。任何一个应用系统从逻辑上都可以分为用户界面逻辑(描述逻辑)、应用处理逻辑(业务逻辑)和数据逻辑三个层次。对这三个逻辑层次，可以用不同的方法实现。

　　如我们通常所说的客户机/服务器(C/S)结构，事实上，它是将用户界面逻辑和应用处理逻辑通过前端开发工具融合在一起，后端只有一个独立的数据库完成数据逻辑，这样的应用为两层次结构。两层次结构通常适合中小规模的局部应用。大型企业的关键业务系统一般都采用三层次式多层次体系结构。Gartner Group预测，到2000年，全世界将有90%的大型企业(年销售额超过10亿美元)在其内部采用三或n层次结构。而中间件正是连接这三个层次必不可少的部分。

　　从前，许多业务系统采用以数据为主的C/S二层应用结构，如下图所示(图二)：

　　

　　这种结构通常被称为二层客户机/服务器模式(2tierClient/Server)。这种应用模式，起源于桌面局域网应用系统，优点是实现起来比较简单、灵活，其灵活性的一个体现是：这种应用模式既适合于单机应用环境(主机/终端方式)，又适合于局域网及广域网环境。在局部化低事务处理率的应用环境是非常适合的。

　　然而，随着事务处理规模的增长,尤其是达到业务系统的规模、或对于交易量很大的联机事务处理系统，这种方式暴露了其局限性。

　　首先，由于二层次结构是以数据为中心，因此，它只对数据库进行管理，安全性也集中在对数据的存取上，而对应用程序则缺乏管理手段，难以管理应用程序的修改与变更，以及整个业务的安全。

　　同时，由于在二层次结构中，客户端直接操作数据库，所以，每一个交易都包含一次或多次数据打开连接与关闭连接的操作，因此系统开销在事务处理量增大的情形下急剧增加。

　　再者，一个典型的数据库应用程序在一个单独的事务处理过程中可能要处理几十个或者更多个数据请求，而每个数据请求可能只存取一个或者很少几个数据记录。把每个请求传送给服务器都产生大量的网络通讯，这些网络通讯不久就成了系统运行的限制因素。这种应用程序也可能产生另外一些影响：对频繁存取的表格和记录的争用会限制共享数据库服务器的性能。该应用程序需要存取其他数据服务器，这样就产生了更多的网络通讯。一个应用系统中常常有不同类型的各种交易，数据库系统通常没有办法分离出不同类别的通讯并赋予他们不同的优先权，同时，也无法防止用户恶意或无意地以被判断错的数据库查询堵塞服务器和网络。系统性能在很大程度上依赖于用户的数量和事务处理的类型，当遇到这些问题产生的瓶颈时，相关的花费将以指数级增长。即使将硬件升级，由于对资源的争夺仍然存在，因此也不能解决问题。

　　针对在大型事务处理应用环境中出现的以上这些问题，事务处理应用领域沿袭大型机在事务处理方面的经验，引入三层客户机/服务器的体系结构，即以交易管理(Transaction Processing Manager)为主的客户机/服务器结构，如下图所示(图三)：

　　在终端用户与数据管理系统(包括数据库系统，队列系统，文件系统)之间，引入应用服务器(Application Server)来统一管理应用程序，完成应用与数据库系统的连接与管理。这个应用服务器就是我们所说的"中间件"。

　　三层客户机/服务器模式使系统的开销(尤指数据库开销)仅与活跃用户的数量成正比，其中心特征是每个应用程序的业务逻辑在一个共享的应用服务器(中间层)上运行，而不在客户机上执行。这种模式利用三个逻辑分开的系统服务，分别是：应用客户机、应用服务器与数据服务器。

　　在一个三层次系统中，每一级都支持应用程序的一个独立部分。应用客户机完成描述逻辑，应用服务器完成业务处理逻辑。在一个事务处理过程中，每一个客户机只向应用服务器发出一个请求，这就大大减少了网络通讯和竞争。每个应用程序的业务逻辑是由该应用程序的所有用户共享的，这样就能更好地控制业务处理，同时当修订业务处理而产生变化时，能极大地简化变化的实现。数据服务器负责管理和优化同时并发的数据存取。

　　三个逻辑层可以在网络中不同的物理系统上运行，但是，这种方法不是三级模式的必要部分。应用服务器和数据服务器也可以在同一台中共存。三层次结构模式的特性是客户机请求应用程序服务而不是请求数据。数据库系统经常通过称为Stored Procedures(存储过程)的机构提供一个三层次结构实现的子集。这就允许将用过程语言编写的应用程序段嵌入到数据库中，并且通过SQL数据库语言调用。这样做对较短的过程来说很方便，例如，完整性约束，它同特殊数据有密切的联系，同时在一定程度上独立于特殊的业务处理。然而，存储过程受到一些限制。他们只能有一个SQL请求启用。他们通常用专有的SQL语言的扩充部分，这些扩充部分只由单独的厂商支持，尽管有时可以得到编译形式，但是，在通常情况下执行都是解释型的。由于厂商的数据库是唯一支持的，所以，很难利用异种数据源。由于存储过程很少采用多处理器的服务器，因此，事务处理的吞吐量受到限制；同时几乎没有工具能支持存储过程的开发或者在运行时的管理。

　　所以，"存储过程"与我们所说的中间件有很大的差别。

　　　　

　　2、为什么在医保系统中采用中间件

　　医保业务系统的应用覆盖面广(连接众多医院、药店、保健所、疗养院)，参保人数多，交易量大，采用中间件，引入三层客户机/服务器体系结构，是最为理想的平台。原因如下：

　　可以从容面对高峰时的大交易量，系统不会因为突发高峰而瘫痪。

　　可以根据交易类型对不同交易设定优先级，使整个应用系统更为有效。

　　便于应用程序修改和变更。由于医保系统的政策经常有所调整，三层次结构有利于业务逻辑变更，而无需影响所有连接上来的用户。

　　安全性好。由于客户机逻辑上只与应用服务器打交道，而不是直接读写数据库，使系统更加安全。

　　移植性好。由于中间件屏蔽了用户和操作系统之间的交道，且中间件本身是跨平台的产品，所以，当使用不同厂家的服务器产品和不同厂家的数据库产品时，是非常方便移植的。

　　性能好。由于客户机无需每次再对数据库进行连接和释放连接的动作，使系统中通讯量减少，而中间件与数据库采用的是恒连接，使系统效率提高。

　　扩展性好。当系统中应用越来越多，总体交易量不断上涨时，可以通过扩展应用服务器的方式对系统进行扩展，非常容易和方便。

　　三层和多层次结构以其层次清晰、维护方便、扩展能力强等应用软件业多年来不断追求的目标的实现，已成为未来应用软件业发展的趋势。

　　我们将这一先进概念和产品推荐给各地市医保系统这样一个要求充分考虑系统的安全性、可扩展性和可靠性、信息交换保密性高、数据传递及时准确、开发维护便利、适应电子商务网络化要求的系统，必将有助于各地市医保系统的开发实施取得卓有成效的成果。

　　

　　　2、社保硬件平台　

　　服务器系统选型的基本标准

　　系统的先进性

　　系统的可扩充性

　　数据库处理速度

　　系统安全、可靠性

　　系统的网络及通讯能力

　　系统管理能力

　　汉化程度高及易于开发和使用

　　系统稳定性及可维护性

　　投资保护

　　其他考虑

　　IBM RS/6000 是社会保险系统的最佳选择

　　RS/6000是IBM的战略性产品，是IBM公司从事信息处理技术40多年经验的结晶。RS/6000工作站和服务器自1990年推出以来，已在UNIX开放系统中占有极其重要的地位，成为同行业中佼佼者，目前RS/6000在全球的装机量已超过100万套，在国内UNIX服务器市场中位于第一位，所占份额超过32%，装机量超过10000套。RS/6000有极宽的产品线，包括笔记本型，桌上型，桌边型和机柜型，还有最高端的并行处理系统（SP），为适应用户不同档次的应用需求提供相应的解决方案。RS/6000产品，不论从其芯片技术，其产品系列宽度，其通讯能力，其外部设备的支持能力，还是从其操作系统和应用软件的支持皆是目前业界中最好的选择。

　　RS/6000不仅是最佳的开放系统平台，而且，在RS/6000系列所有新型号的机器上，都采用了铜技术芯片，性能优异，全部产品运行着同一个操作系统AIX，并且实现了二进制兼容，任一应用软件能够不作任何修改，就可在所有型号上运行，极大的保护用户的投资。RS/6000不仅具有极好的开放性，同时还有着强大的通讯和联网能力支持从PC到大型主机，不同平台的连接方式，如Ethernet，Token Ring，FDDI，TCP/IP，NOVELL，SNA，X.25，ATM，ISDN，DDN等。

　　

　　3、社保软件平台

　　

　　方案描述

　　根据社会保险的应用需求、系统框架和应用集成等各个角度考虑，本方案采用IBM著名的Websphere、MQSeries等系列中间件产品构建基于Browser/Web Application Server/Transaction Server/Database模式的三层次/多层次应用体系结构，如上图所示配置。社保业务分为实时交易和非实时(脱机)交易处理。软件配置分为实时交易处理和脱机交易处理两个部分。实时处理业务通过Websphere及Txseries/CICS交易服务器实现，非实时的业务通过MQSeries的互连，达到安全可靠地交换数据和异步交易处理的目的。

　　实时处理部分

　　实时交易处理部分中采用以WEB应用服务器Websphere Application Server、交易服务器Txseries/CICS等中间件为核心的多层次体系结构，以确保系统在大笔交易量情况下的可靠性和快速响应速度。

　　TXSeries/CICS作为交易中间件配置在社保中心主业务服务器，所有对主业务数据库服务器的实时交易数据操作均通过CICS交易服务器完成。

　　Websphere Application Server作为WEB应用服务器配备于社保中心WEB服务器，通过CICS gateway与主服务器CICS Server连接，完成所有针对主数据库的查询和交易。Websphere是业界领先的基于JAVA的WEB应用服务器，具有与MQseries、CICS、DB2/Oracle等无缝集成的能力。整个社保应用程序主要都运行在Websphere应用服务器上。

　　为了防止交易高峰期间对WEB应用服务器压力过大造成该部分处理能力的瓶颈，数据中心同时配置了多个 Websphere Application Server组成群集(Cluster)结构，共同承担来自于前台的业务处理请求，并通过软件内置的CICS Client接口调用交易服务器的远程调用(RPC)。在各应用服务器之前配置了Websphere Performance Pack软件包作为负载平衡服务器，统一接受来自于前台的实时数据处理请求，并均匀分配给各WEB应用服务器。

　　社保业务系统用户可以使用浏览器和专有的业务系统应用作为前台界面，连接到Websphere Application Server完成业务处理。

　　

　　　　脱机交易处理部分

　　对于所有脱机交易处理，在数据中心配置了MQ Series Integrator和MQSeries数据传输中间件作为全系统的数据交换中心，承担全系统数据交换的统一平台。运行在MQ Series基础传输系统之上的MQseries Integrator作为全系统数据收发/转发的'网关'和'邮局'，专门用于负责整个网络环境下的数据传递，并作为批量处理系统的前置机接收各下级单位数据交给主业务服务器处理。

　　考虑到在整个系统需要和税务、公安、卫生等系统实现数据交换，可能包含多个应用子系统，涉及各种不同的具体应用，而各个分布的子系统又需要有数据交换，需要一定程度的数据共享，是典型的松耦合结构(Loosely-coupled)，在这样一种架构下，每个子系统的数据结构都不统一，因此需要MQSeries Integrator这样的产品，具有能简单灵活地集成各个数据库子系统并自动实现数据采集和分发的功能。而MQSeries Integrator正是具备这一功能的产品也是市场上唯一具备这种功能的商业软件产品。

　　在数据交换中心除了配置MQSeries Integrator和MQ Series之外，同时配置一个数据库专门存放整个系统中各子系统的数据格式描述，数据智能路由的规则描述，这些信息都可以通过MQSeries Integrator提供的可视化管理工具动态修改，灵活配置。此外，各子系统均通过MQSeries与其相连，规范了编程接口，使系统具备最大的可连接能力，在实际应用系统中，各子系统通过MQ编程接口，把自身的数据作为数据源传输至MQSeries Integrator，MQSeries Integrator采集到该数据后，根据客户自己定义的规则智能地分发给需要该数据的应用子系统，数据的传输依然是基于MQSeries，其它子系统接收到的数据已经是经过MQSeries Integrator的格式转换，能直接处理的数据。采用MQSeries Integrator的这种方式实现了应用集成，完全满足社保系统工程的应用需求，同时具备管理简单，实现灵活，高可扩展能力等特点。

　　所有需要与社保数据中心进行脱机交易、批量数据处理、数据交换的系统均安装MQ Series与数据交换中心相连接(可以是拨号连接、ISDN、DDN、帧中继等任何连接方式)，实现与社保数据中心和其他系统的可靠数据交换。这些系统可能包括医院、药店、企业、税务、公安、社区、客户服务中心等。

　　

　　　　Call center解决方案

　　另外， IBM公司可以提供业界领先的Call Center解决方案建立社保系统客户服务器中心，该解决方案是目前被各大银行广泛采用的客户支持中心解决方案。利用该方案，客户可以通过客户服务中心提供的服务实现对社保数据中心主机上个人帐户信息的实时查询。

　　其主要组成部分是：

　　电话交换机 (PABX, Private Automatic Branch eXchange)

　　自动呼叫分配 (ACD) 系统

　　语音讯息系统

　　语音处理系统

　　交换机主机连接

　　CTI主机平台

　　PC 工作站。

　　其结构示意图如下图：

　　

　　

　　　　CTI：计算机电话集成，是CallCenter中的核心技术，已成为行业标准

　　IVR：自动语音应答系统，提供自动语音服务

　　PBX：用户交换机

　　ACD：来电自动分配

　　PSTN：公用电话网

　　CSR：话务员(客户服务代表)，为客户提供人工服务

　　DNIS：来电识别服务

　　中心内的IVR采用IBMCorepointvoiceresponse/NT服务器，提供开放的接口和开发平台（API）。Corepointvoiceresponse/NT具有较强的可扩展性，每台最多支持60条中继电话线。

　　在中心内配置有CTI服务器，采用IBM的Corepoint telephony Server/6000，它基于IBMUNIX小型机RS6000，提供与交换机的通信和对电话呼叫的处理和管理。

　　中心内的话务员系统采用桌面型PC，它们和IVR及自动传真系统和CTI服务器，通过以太网集线器与以太网路由交换机相连，连接成一个Client/Server结构。Call Center配置了传真服务器，可满足用户通过传真机获得电话帐单或其他信息的需求。