血站与用血医疗机构省级联网平台部署方案对比研究

摘要：本文旨在探究新技术条件下，血站与用血医疗机构省级联网平台不同部署方案的区别。本文根据国家政策，结合血站及用血医疗机构发展规划需求，对省级联网平台拓扑结构进行设计，形成分布式、集中式两种部署方案，并从成本投入、开发难度、管理运维、应急处置、资源利用率、交互速度、安全性等维度进行讨论，分析归纳两种部署方案的适用环境。研究发现，血站与用血医疗机构联网是采供血行业信息化发展的必然趋势。两种部署方式均能实现联网要求，对不同情况下的其他省级地区构建省级联网平台具有较高的借鉴意义。

关键词：血站；用血医疗机构；信息化建设

引言

采供血工作是医疗卫生服务体系的重要组成部分，血液安全事关人民群众生命健康、社会稳定和国家安全。目前，吉林省已建立全省无偿献血者临床用血费用直接减免平台并稳定运行，初步实现了全省血站范围内血液信息共享，但由于血站尚未与用血医疗机构实现联网，没有真正形成血液信息的业务闭环。为进一步完善血站服务体系，提高血液安全，吉林省计划在全省范围内开展血站与用血医疗机构联网工作。在此背景下本文对比研究血站与用血医疗机构联网平台不同部署方案的情况[1]。

1. 研究方法

1.1 政策背景

国家卫生健康委发布的《全国血站服务体系建设发展规划（2021—2025年）》[2]指出，我国“血液中心、中心血站、中心血库、医疗机构之间衔接协作机制尚不完善，部分血液中心辐射带动作用发挥不充分，区域血液安全监测和联动保障有待强化”，“血站服务体系联动协作机制应进一步完善”。

1.2 需求分析

目前，吉林省范围内共有15家血站、近380家用血医疗机构。本次联网工作将血站采供血工作与用血医疗机构输血工作进行衔接，使相对独立的两环节以信息化的方式进行互联互通，完成区域内血液信息资源整合，对内形成输血业务闭环，同时能够为上级卫生健康行政部门提供决策支持。吉林省现有用血医疗机构规模参差不齐，输血管理信息系统开发厂商不尽相同，且尚有部分用血医疗机构未使用输血管理信息系统。因此，省级卫生健康行政部门结合吉林省实际情况，制定统一的接口规范，使用血医疗机构与血站进行网络及数据对接，完成联网工作。

1.3 方案设计

根据业务需求，将省级联网平台整体划分为监管系统、联网系统两部分。监管系统现已确认部署于省级数据中心（由吉林省血液中心承建）的监管服务器，供卫生健康行政部门使用；联网系统由血站与用血医疗机构使用。部署联网服务器现有两种方案，具体如图1所示。

1.3.1 分布式部署方案

（1）设备配置。省级数据中心配置：1台监管服务器（16核CPU、64GB内存、1TB硬盘）。每家血站配置：1台血站联网服务器（8核CPU、16GB内存、500GB硬盘）。每家用血医疗机构配置：1台前置机（12核CPU、16GB内存、500GB硬盘）、业务终端计算机。

（2）部署方法。在省级数据中心部署1台监管服务器。各血站分别搭建本地区联网服务器，与监管服务器通过虚拟专用网络（VPN）连接。各地所属用血医疗机构搭建前置机，接入本单位业务内网的同时，又能通过虚拟专用网络（VPN）访问本地血站联网服务器。用血医疗机构使用业务电脑上传数据后，由当地血站联网服务器实时接收，在验证数据合法性、准确性后与血站已有的血站管理信息系统完成数据交互处理，实现联网业务功能。同时，省级数据中心通过省监管平台，采集全省所有联网服务器信息，进行数据整合、治理及监管。

1.3.2 集中式部署方案

（1）设备配置。省级数据中心配置：1台监管服务器（16核CPU、64GB内存、1TB硬盘）、1台省级联网服务器（16核CPU、64GB内存、500GB硬盘）。每家血站各自使用现有硬件资源。每家用血医疗机构配置：1台前置机（12核CPU、16GB内存、500GB硬盘）、业务终端计算机。

（2）部署方法。在省级数据中心搭建1台监管服务器、1台省级联网服务器。各血站使用已有的血站管理信息系统，通过虚拟专用网络（VPN）直接访问省级联网服务器，无须额外部署硬件设备。省内各用血医疗机构搭建前置机，同时访问业务内网和通过虚拟专用网络（VPN）访问省级联网服务器。本方案采用集中式系统构架，将省内所有联网数据汇聚，所有接入信息点无论是信息提交还是信息的获取，均直接与数据中心进行交互。

2. 结果

2.1 成本投入

（1）分布式部署方案：在省级数据中心部署监管服务器的同时，需在全省所有血站额外部署地方联网服务器，共需1台监管服务器及15台联网服务器，对设备配置、系统稳定性等方面要求较高，投入较大。

（2）集中式部署方案：仅需要将监管服务器和联网服务器一同部署在省级数据中心，仅需1台监管服务器和1台联网服务器，各家血站无须进行硬件投入，使用现有硬件资源进行接入即可。

2.2 开发难度

（1）分布式部署方案：无论硬件或软件均需要与各地血站现有系统进行适配，兼容不同运行环境，综合考虑开发难度较大。

（2）集中式部署方案：运行环境仅需参考省级数据中心环境即可，其余通过接口实现。建设周期较短，开发难度较低。

2.3 管理运维

（1）分布式部署方案：在运行过程中，对系统升级或进行日常维护时，维护人员需逐一对各地市血站进行维护，工作量非常大，维护周期长[3]。另外，全平台架构的设计和实施相对复杂，还会涉及服务器间的通信和数据同步等问题，这增加了系统开发、部署和维护的复杂性[4]。日常使用中，所有地市血站均需要指派专人进行系统管理并定期培训，建立跨地区沟通机制，人工成本投入较大。

（2）集中式部署方案：维护人员能够对中心节点和全平台的运行状态进行集中监控、统一调整，从而简化了系统的维护和管理工作，但对维护人员的专业能力、统筹能力提出较高要求。

2.4 应急处置

（1）分布式部署方案：用血医疗机构与当地血站直接联网，调取本地数据完成相关操作后，将信息同步上传至省级数据中心。该部署方式将信息分散存储在各地市，数据相对独立，能够有效避免单点故障。当某一地市血站服务器由于不可抗力因素发生中断，仅本地所属用血医疗机构无法通信，其他地市均可正常使用，受影响范围较小。

（2）集中式部署方案：信息汇集虽然可以实现集中管理，但一旦发生故障，全省所有血站及用血医疗机构均受影响，造成所有联网业务中断，因此对省级数据中心的故障应急水平提出较高要求。

2.5 资源利用率

（1）分布式部署方案：各地服务器的计算及存储资源需单独分配，一旦配置变更，受资金及建设周期等因素的影响，平台横向扩展较为困难。当某地资源紧张时，各地区间无法相互调配，只能增加硬件投入。资源过剩也会导致整体资源严重浪费。

（2）集中式部署方案：可以使资源集中化，具有较强的灵活性，可根据业务需要随时进行调整。当配置变更或业务量增加时，平台横向扩展极为容易，资源分配合理，能有效提高利用率。据测算，采用集中式部署方案的总体资源利用率较分布式部署方案将提高45%以上。

2.6 交互速度

（1）分布式部署方案：当产生应用数据时，由于平台整体数据传输节点较多，无法避免资源损耗，且监管服务器对所有血站联网服务器的数据采集需要一定周期，存在同步时间差，难以保障数据实时性。但是，由于数据量分散，局部数据传输速率较为稳定。

（2）集中式部署方案：网络结构相对简单，数据传输路径较短，响应速度较快。但是，在业务高峰时段，多方并行请求同时处理数据时，容易造成数据拥堵，对服务器性能、网络吞吐量、负载均衡能力有较高要求。

2.7 安全性

（1）分布式部署方案：需要对构架中各个层面实施安全防护措施，涉及数据接口较多，整体增加了网络攻击风险，对省级联网平台防御能力要求极高。

（2）集中式部署方案：由于核心设备数量较少，且省级数据中心运行环境稳定性、防护能力更强，更易于完成平台安全防护配置及数据备份等操作，整体安全性及可靠性更高。

不同部署方案适用性综合对比情况评估如表1所示。

3. 结果分析

根据上述结果，分布式部署方案、集中式部署方案均能实现血站与用血医疗机构的联网要求，但在不同性能方面有着巨大差异。下面将结合吉林省实际情况进行讨论。

目前，吉林省各地市经济发展不均衡，各血站信息化程度不一。大部分血站现有基础条件难以满足联网使用要求，若采用分布式部署方案，需要额外进行硬件投入，部分地区还需进行机房环境改造，整体建设成本较高。因此，采用集中式部署方案较为合适，可将所有服务器均部署在省数据中心，基于现有虚拟化环境建设，实现动态资源分配，具有高可靠性、高安全性、可扩展性、技术先进性、高适用性和绿色节能等优势[5]，实现了管理和业务的集中，也可满足未来业务扩展需要。另外，省数据中心现有机房建设标准较高，环境设施可满足省级联网平台运行要求，建设成本较小。

血站与用血医疗机构联网工作，实现了信息互通互联，但涉及与大量献血者及患者相关的敏感数据，一旦数据被篡改或泄露将造成严重后果，因此，省级联网平台的构建应满足国家网络安全三级等保标准。而采供血行业对网络安全等级标准要求不一，若采用分布式部署方案，无法完全实现标准对等。采用集中式部署方案，省级数据中心已满足网络安全三级等保标准，有较为完善的防护体系，更符合与用血医疗机构联网要求。

结语

随着我国无偿献血事业的快速发展，为推进合理用血，利用信息化手段完善质量管理已成为必然趋势[6]。开展血站及用血医疗机构联网工作已成为采供血行业发展的重要途径。据调查，全国已有12家省级地区完成区域内联网工作，但如何通过集中式部署方案构建省级联网平台还处于摸索阶段。本次对比研究，向尚未实现血站与用血医疗机构联网的地区提供两种不同部署方案，同时，对已建设完成的地区提供了改造升级的思路，具有借鉴意义。

参考文献：

[1]张莉莉，肖晓梅.观察医院输血科与血站信息系统联网对输血安全性的影响[J].自我保健，2021（15）：276.

[2]国家卫生健康委关于印发《全国血站服务体系建设发展规划（2021—2025年）》的通知（国卫医发〔2021〕42号）[A/OL].（2021-12-25）[2024-07-15].http：//www.nhc.gov.cn/yzygj/s3589/202112/35bf5b087fd74ea08b0ee509978e4841.shtml.

[3]沈萍萍，关辉，韦阳，等.分布式集群系统架构设计及应用部署[J].信息技术与信息化，2021（1）：159-162.

[4]魏彬.海量数据分布式存储技术研究[J].信息技术与信息化，2023（7）：100-103.

[5]梁喆，王茜，袁红.运用超融合技术标准化构建全省无偿献血者血费直接减免平台[J].中国标准化，2023（22）：234-237.

[6]龚春霞，徐立.血站与医院联网建设的实践与思考[J].中国电子商务，2013（21）：49.

作者简介：王茜，本科，助理工程师，研究方向：血站信息化；通信作者：周昕霈，本科，助理工程师，tadennn@126.com，研究方向：血站信息化。