建设高可用的劳动保障信息系统数据环境

建设高可用的劳动保障信息系统数据环境摘要劳动保障数据中心高可用数据环境的建设是劳动保障信息系统建设到达一定阶段时必须面对的问题。

本文结合劳动保障业务特点进行数据环境高可用性分析，提出了数据环境高可用性系统结构，探讨在资源有限的情况下，根据劳动保障信息化建设的实际情况提出了劳动保障数据环境高可用性建设建议。

关键词读写分离技术；大数据处理；数据缓冲中图分类号tp315 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）45-0216-020 引言劳动保障管理信息系统由最初的养老保险单险种，逐步发展到养老保险、医疗保险、工伤保险、生育保险、失业保险五险统一征缴、分别支付管理系统，以及劳动就业和社会保险一体化建设。

在劳动保障信息系统发展过程中，业务种类不断增加，从五险到居民医疗保险、农民工大病保险、农民工工伤保险、农村养老保险、机关事业养老保险等，人群覆盖面不断扩大，从城镇职工到城镇居民、学生儿童、农村人员，业务数据不断扩大、业务流程更加复杂，对劳动保障信息系统的依赖性日益增强，对数据的共享、业务的重用提出了越来越多的要求。

在这样一个复杂的信息系统中，最重要的就是劳动保障数据的高可用性。

劳动保障系统信息化建设既要满足劳动保障相关业务处理和信息管理要求，为领导和政府决策部门提供宏观决策支持、基金监管，又要为公众提供全面、方便的社会保障业务服务等功能，但这些功能对数据有着不同的要求，因此在信息化建设实现业务集中的基础上，需对劳动保障信息系统数据环境进行进一步规划，以满足劳动保障管理需求。

1 劳动保障业务特点分析劳动保障信息系统是一个跨部门社会系统工程，它以享受各种社会保障待遇、完成相应社会保障义务的个人及单位为服务对象，涵盖社会保险、劳动等社会保障核心业务，以及医疗卫生服务、地税征收、基金监管、社会保障公共支付等相关业务领域，还有财政、卫生、公安、工商、税务等相关部门参与。

特别是医疗保险系统，7×24小时不间断地随时提供服务，因此劳动保障信息系统不仅需要实时访问业务数据，而且需要多节点、多部门跨业务的协作。

劳动保障信息系统的一个重要应用是对劳动保障数据的分析利用，对于参保单位，关心参保缴费情况和人员参保信息；对于参保人，关心个人账户信息和各险种应享受的待遇；对于医疗机构，主要关心就诊病人就医信息及费用情况；对于业务人员，则关心业务数据的准确性和一致性，提高工作效率；对于基金管理部门，加强资金监管、降低资金风险；对于领导，提供科学决策，不断完善各项劳动保障制度。

这类应用变化较快，技术要求高，并且随着劳动保障管理的科学化、精细化，对信息化建设提出新的挑战。

如何建立一个高可用的数据环境，以满足不断增长的各类需求，是当前劳动保障部门面临的一个重要问题。

建立高可用数据环境，通过对各类业务数据和应用系统集成，建立统一的集中数据平台，以此构建能够覆盖所有业务和应用，跨越各个层次、紧密结合、集约管理的开放式信息应用环境，是一个涉及多个技术领域的问题，除了主机、存储以及网络的建设外，其中最核心的是高可用数据环境的建设，下面对此进行分析研究。

2 建设高可用数据环境建设高可用的劳动保障信息系统数据环境，就是对劳动保障信息系统的数据进行规划，建设劳动保障数据中心，实现劳动保障信息系统的应用功能和业务数据的集中部署，其系统结构图如下图所示。

劳动保障信息系统的数据由生产数据、宏观决策数据、公共服务数据、业务规则数据、交换数据构成，这些数据分别以独立的库表形式存在于生产区、交换区、决策区和公共服务区这几个不同的逻辑工作区中。

生产区提供对所有生产业务系统的数据服务，主要包含资源库服务、所有的社会保险业务服务（含五险合一的保险业务）、劳动监察业务服务、劳动就业业务服务、办公自动化业务服务；公共服务区提供劳动保障网站系统的公网信息查询与网上办事系统的服务；容灾中心对生产区的数据进行远程数据复制，对生产区灾难进行恢复；交换区实现生产库与各种外部系统的数据交换，包括宏观决策用交换库、异地业务经办数据库（异地领取养老金人员数据库、在职人员社会保险关系转移数据库、异地就医联网结算数据库）、社会保障基金监管数据库，用于与各银行系统、地税、金保工程、异地业务、阳光工程等其他外单位系统进行数据交换。

历史数据库，用于对历史数据进行分离；决策区以交换库为依托，用于提供数据挖掘与决策支持，以及较大批量的数据统计查询和报表操作。

2.1 建设读写分离数据库劳动保障信息系统是对业务实时性要求比较高的系统，业务人员需要使用生产区数据库进行各种业务交易，完成大量的写操作；同时参保人和参保单位需要随时了解社会保险和劳动就业信息，特别是业务人员对各种数据进行统计分析，完成读操作。

为了提高系统运行效率，需要为这两类应用分别建立数据库，第一个生产数据库给核心业务系统使用，以写入操作为主，第二个备份数据库给报表统计、宏观决策以及其它非关键业务的使用，全部是读操作，即建立读写分离的数据库，把对数据库读和写的操作分开对应不同的数据库服务器，这样能有效地减轻数据库压力，也能减轻系统压力，当生产数据库进行写操作时，数据要同步到备份数据库，保证数据库一致性和完整性。

2.2 大数据处理随着劳动保障行业的计算机应用，数据积累达到tb级，是劳动保障行业一笔宝贵的资源，它伴随着参保人的一生；随着参保险种不断增加，参保人群不断扩大，数据量增长很快，为了保证劳动保障信息系统的运行性能我们有必要对大数据的资源进行有效的组织与管理。

2.2.1 分区技术劳动保障信息系统从业务环节上可将劳动保障业务分成劳动合同登记、社会保险登记、参保人员登记和变更、缴费申报与核定、缴费基金征集、个人账户管理、多险种待遇审核与支付、基金会计管理等环节。

随着劳动保障业务和人群的不断增加，在这个环节中，数据增长较快的业务有：缴费基金征集，医疗保险门诊业务，养老退休人员业务等，其中缴费基金是劳动保障业务系统的核心，养老保险，工伤保险、生育保险，失业保险、医疗保险的待遇计算都是以缴费基金为依据进行的，为了高效管理和使用这些数据，通过表分区功能对这些大数据表按时间段进行分区，使基于这些表的查询以及维护操作的性能大大提高。

此外，还可以极大简化常见的管理任务，减少需要进行管理操作的时间，并通过增强的并行处理提高了性能。

2.2.2 数据缓存随着劳动保障业务终端延伸到辖区内的业务经办窗口、街道、社区和定点医院、定点药店等相关服务机构，同一个应用中，对同一数据、逻辑功能和用户界面的多次请求时经常发生并发操作，当并发用户很多时，如果每次请求都进行处理，消耗的资源是很大的浪费，也同时造成系统的不稳定。

可以将这些数据信息进行缓存，避免数据的重复创建、处理和传输，降低对数据库的访问次数，降低数据库的负担和提高数据库的服务能力，有效提高性能，减少系统资源的消耗。

在劳动保障信息系统业务中，经常查询使用资源数据库的个人信息和单位信息，采用内存驻留缓存方法，将数据保留在内存中，可以有效降低磁盘访问操作；对于医疗保险支付系统医疗机构前台医疗项目库、药品库、诊疗库采用磁盘驻留缓存方法，通过文件保留这三库数据，可以有效降低数据处理的负担，同时可减少数据交互的代价；对于各险种待遇计算过程中中间数据如指数化工资等采用架构间元素缓存方法，应用程序中的每个逻辑层的组件都会处理数据，当这些组件工作时，把数据缓存起来，提高程序的整体性能和数据可用性。

2.2.3 数据库优化对oracle数据库进行性能优化时，主要从两个阶段入手：设计阶段：对其逻辑结构和物理结构进行优化设计，使之在满足需求条件的情况下，系统性能达到最佳，系统开销达到最小，包括：1）调整数据结构的设计：对于表的大小超过1.5gb，如劳动保障基金征缴、门诊信息、退休社会发放信息等表，使用分区功能按时间段进行分区，同时对于经常访问的数据库表建立索引等；2）调整应用程序结构设计：应用程序的体系结构是使用传统的client/server两层体系结构，还是使用browser/server的三层体系结构，还是这两种体系混合结构，要仔细规划，不同的应用程序体系结构要求的数据库资源是不同的。

数据库运行阶段：优化策略包括服务器操作系统参数调整、数据库参数调整、网络性能调整、应用程序sql语句分析及设计等几个方面，包括：1）调整数据库sql语句：可使用oracle语句优化器和行锁管理器来调整优化执行效率对数据库的性能影响比较大的sql语句。

2）调整服务器内存分配。

内存分配是在信息系统运行过程中优化配置的，可以根据数据库运行状况调整数据库系统全局区（sga 区）的数据缓冲区、日志缓冲区和共享池的大小以及程序全局区（pga区）的大小。

3）调整硬盘i/o，在信息系统运行之前可以将组成同一个表空间的数据文件放在不同的硬盘上，做到硬盘之间i/o负载均衡。

4）调整操作系统参数，可以调整数据缓冲池的大小，每个进程所能使用的内存大小等参数。

3.3 数据备份数据备份方式有手工备份和自动备份，备份策略有完全备份、差别备份和增量备份。

根据劳动保障信息系统的情况，系统数据量大，数据安全性要求高，采用手工备份的方式很难满足系统的要求，必须选择备份工具，实现系统内数据的自动备份。

备份策略如下：每日作增量或差量备份，至少每一周做一次完全备份；在每天的夜间进行增量备份，保留最近两周的增量备份；每周的星期日进行一次全备份，保留最近两周的全备份。

备份策略在具体实施过程中还需要根据应用和具体情况进行调整。

3.4 集群处理劳动保障信息系统业务涉及面广，涉及的部门、用户的数量众多，服务流程涉及到多个部门的协同处理，对系统资源要求高，可用多台主机组成集群提高系统资源的使用效率。

为了保证系统高效运行，对数据库服务器采用oracle rac技术，为数据库提供最高级别的可用性、可伸缩性和低成本计算能力。

如果集群内的一个节点发生故障，oracle 将可以继续在其余的节点上运行。

对医疗保险前台系统采用应用服务器集群，实现负载均衡，提高系统的处理速度。

3.5 监控管理对系统进行监控，及时发现问题，避免出现更严重的问题，以及进行系统调优，是不可缺少的一项工作。

监控包括从动力环境、网络，到主机、存储，以及操作系统、数据库和各项应用系统等众多方面的内容。

对于数据库而言，监控系统应能够对数据库运行的环境是否正常进行监控，并能及时发现数据库运行过程中发生的问题。

同时对数据库运行状况做出分析，监控系统还应能够追踪分析出对性能较差的sql语句。

4 结论劳动保障信息系统建设高可用数据环境是一个系统工程，涉及众多技术领域，是建设劳动保障数据中心的一个重要方面，建立容灾系统也是系统的业务连续性和可用性的保证。

在对劳动保障信息系统规划时应该高度重视高可用数据环境的建设，从机房电源、空调系统、网络、存储、服务器、数据库等每个环节统筹考虑和梳理，保证数据环境的稳定可靠。