面向快速响应的HL7消息分布式缓存方法研究与实现

发布时间：2017-10-29 02:06

  本文关键词：面向快速响应的HL7消息分布式缓存方法研究与实现

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【摘要】：伴随着信息技术的飞速发展,医疗卫生行业的信息化建设也如火如荼地进行。医院及部门的不同、数字化医疗设备及软件的差异造成了医疗信息共享的重重困难。HL7标准作为事实上的国际标准,可以实现医疗信息的集成与共享。而HL7消息中间件的出现则解决了因HL7版本不同或数据源未遵循HL7标准带来的数据转换问题。 然而,随着涉及医疗业务领域的不断增多及信息共享范围的不断扩大,医疗信息交换出现类型复杂、数据量大、HL7中间件数量繁多等特点。为提高医疗信息交换性能,本文从分布式缓存技术入手,研究适合HL7消息的分布式缓存方法,设计实现了一个HL7消息分布式缓存系统,较好的解决了因重复请求引起的大量HL7消息重复构建与解析问题。 论文主要研究工作内容如下： 首先,论文总结分析了当前分布式缓存技术的研究现状,对比分析了流行分布式缓存产品,选择Redis作为系统缓存基础平台。从缓存接口、缓存数据校验、数据一致性管理、数据持久化管理、缓存替换策略管理等模块分析,设计实现了一个基于Redis的HL7消息分布式缓存系统。 其次,论文在研究常见缓存替换策略的基础上,针对HL7消息中间件,研究设计了一种HL7消息生存期模型,继而提出了一种基于HL7消息生存期的缓存替换策略。 最后,论文设计实现了HL7消息缓存数据校验模块,并在Skip算法基础上引入q-grams机制及贪婪跳跃机制,提出了一种基于Skip算法的快速字符串匹配算法HGQSkip。实验证明,该算法能有效提高缓存数据校验性能。
【关键词】：分布式缓存 Redis HL7 Skip
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 国内外研究现状12-13
• 1.3 论文主要研究内容13-14
• 1.4 论文组织结构14
• 1.5 论文主要创新点14-15
• 1.6 本章小结15-17
• 第二章 医疗信息集成系统概述17-23
• 2.1 医疗信息集成平台概述17-19
• 2.2 医疗信息集成平台中HL7消息中间件概述19-20
• 2.3 HL7消息分布式缓存系统概述20-21
• 2.4 本章小结21-23
• 第三章 论文相关技术研究23-35
• 3.1 HL7标准研究23-27
• 3.2 分布式缓存技术研究27-32
• 3.2.1 拓扑结构28
• 3.2.2 数据分布模式28-30
• 3.2.3 数据同步模式30
• 3.2.4 缓存替换算法30-31
• 3.2.5 负载均衡策略31
• 3.2.6 常见分布式缓存介绍31-32
• 3.3 Redis技术研究32-34
• 3.3.1 Redis简介32
• 3.3.2 Redis特性32-33
• 3.3.3 Redis数据结构33
• 3.3.4 Redis事务33
• 3.3.5 Redis主从复制33-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第四章 HL7消息分布式缓存系统分析与设计35-55
• 4.1 HL7消息分布式缓存系统需求分析35-37
• 4.1.1 系统功能需求分析35-36
• 4.1.2 系统设计目标36-37
• 4.2 HL7消息分布式缓存系统总体架构37-38
• 4.3 HL7消息分布式缓存功能模块设计38-39
• 4.3.1 缓存接口设计38
• 4.3.2 缓存数据校验模块38
• 4.3.3 缓存数据分区管理38-39
• 4.3.4 缓存持久化管理39
• 4.3.5 缓存替换策略管理39
• 4.4 HL7消息分布式缓存数据结构分析设计39-40
• 4.5 一致性哈希算法及其改进40-46
• 4.5.1 一致性哈希的引入40-41
• 4.5.2 HL7消息对象、缓存节点与Hash空间映射41-42
• 4.5.3 HL7消息与缓存节点映射关系42-43
• 4.5.4 缓存节点移除与添加43-44
• 4.5.5 虚拟节点技术44-46
• 4.5.6 一致性哈希的改进46
• 4.6 缓存替换策略设计46-49
• 4.6.1 HL7消息缓存替换策略分析46-47
• 4.6.2 HL7消息生存期模型47-48
• 4.6.3 基于HL7消息生存期模型的缓存替换策略48-49
• 4.7 基于HGQSkip算法的缓存消息验证模块49-54
• 4.7.1 Skip算法50-51
• 4.7.2 q-grams机制51-52
• 4.7.3 贪婪跳跃机制52-53
• 4.7.4 基于HGQSkip算法的缓存消息校验53-54
• 4.8 本章小结54-55
• 第五章 HL7消息分布式缓存系统实现55-71
• 5.1 系统总体结构55-56
• 5.2 Redis集群搭建与配置56-57
• 5.2.1 Redis安装56
• 5.2.2 Redis配置56-57
• 5.3 缓存系统功能模块实现57-64
• 5.3.1 缓存接口实现57-59
• 5.3.2 缓存校验模块实现59
• 5.3.3 缓存数据分区实现59-62
• 5.3.4 缓存数据替换策略实现62-63
• 5.3.5 缓存数据持久化实现63-64
• 5.4 HGQSkp算法性能测试64-66
• 5.4.1 测试环境64-65
• 5.4.2 测试结果分析65-66
• 5.5 分布式缓存系统测试66-68
• 5.5.1 系统功能测试66-67
• 5.5.2 系统性能测试67-68
• 5.6 本章小结68-71
• 第六章 总结与展望71-73
• 6.1 论文工作总结71-72
• 6.2 论文工作展望72-73
• 致谢73-75
• 参考文献75-79
• 附录A：攻读硕士学位期间发表的论文79-80
• 附录B：攻读硕士学位期间参与完成的科研成果80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1110909