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Composants, architectures et modèles FHIR

FHIR offre un cadre flexible et évolutif pour l'interopérabilité des données de santé. Pour tirer pleinement parti de FHIR, il est nécessaire de comprendre les composants, architectures et modèles clés qui permettent l'intégration et l'échange des données. À un niveau élevé, les capacités de FHIR sont organisées en composants suivants:

• Un courtier FHIR sert en tant qu'intermédiaire multi-routage, rationalisant le flux et l'échange de données de santé entre différents systèmes. Il permet une interopérabilité transparente en gérant les transactions, en coordonnant des systèmes disparates et en garantissant que les données circulent de manière efficace et sécurisée. Pour les partenaires de solutions de santé numériques, les courtiers FHIR simplifient l'échange de données, agissant comme des "chambres de compensation" et facilitant l'intégration et la mise à l'échelle des applications dans un écosystème complexe, sans avoir besoin de récupérer des données FHIR supplémentaires dans une base de données.
• Une façade FHIR agit comme une interface unique qui résume la complexité d'une base de données non FHIR sous-jacente, permettant ainsi aux développeurs de se concentrer sur les fonctionnalités de l'application plutôt que sur la gestion des données de bas niveau. La façade se trouve "devant" un système non FHIR unique afin que les opérations basées sur FHIR puissent fonctionner avec ce système.
• Un référentiel FHIR fournit un magasin de données centralisé qui gère et fournit les données de santé au format FHIR natif et qui garantit l'intégrité, la sécurité et le contrôle d'accès des données. Un référentiel offre les avantages d'une intégration et d'une gestion plus faciles, ainsi que de meilleures performances et des requêtes et mises à jour plus efficaces.

Ensemble, ces composants FHIR permettent aux développeurs de créer des applications de soins de santé flexibles, performantes et sécurisées, améliorant ainsi les résultats pour les patients tout en réduisant les coûts de développement et de maintenance.

La pile FHIR d'InterSystems offre un choix aux développeurs FHIR, en tirant parti d'une expertise solide en matière d'intégration et de gestion des données pour prendre en charge tous les principaux modèles architecturaux FHIR qui combinent les composants FHIR précédents de différentes manières. La suite complète de fonctionnalités FHIR d'InterSystems facilite non seulement la conformité aux normes FHIR, mais améliore également l'interopérabilité des données entre différents systèmes. En combinant ses compétences techniques et sa connaissance approfondie du domaine, InterSystems aide les développeurs à naviguer dans les complexités de l'adoption de FHIR et à mettre en œuvre les solutions FHIR les mieux adaptées à leurs besoins.

La sécurité est un aspect essentiel de la gestion des données relatives aux soins de santé, et InterSystems fournit des outils robustes pour garantir la sécurité de ses interfaces FHIR. Ceux-ci incluent le contrôle d'accès basé sur les rôles (RBAC), la prise en charge OAuth2 pour FHIR et la journalisation des audits afin de garantir la conformité avec les réglementations en matière de soins de santé telles que HIPAA.

Examinons comment chacun de ces composants FHIR fonctionne avec le logiciel InterSystems afin de vous aider à choisir le modèle architectural le mieux adapté à vos besoins.

Courtiers FHIR

Un courtier FHIR est un intermédiaire multi-routage qui facilite l'échange de données rélatif aux soins de santé à l'aide de la norme FHIR. Il agit comme un connecteur entre des systèmes d'information de santé disparates, leur permettant de communiquer efficacement en convertissant et en acheminant les ressources FHIR. Un courtier FHIR est essentiel dans les environnements où plusieurs systèmes, tels que les dossiers médicaux électroniques (EHR) , les applications cliniques et les systèmes de gestion des patients, doivent partager des données de manière transparente tout en respectant la norme FHIR.

Les capacités du courtier FHIR d'InterSystems (InterSystems FHIR Broker) constituent la pierre angulaire d'une architecture FHIR en fournissant des outils robustes pour la conversion, la validation et l'agrégation des données. Cela facilite la mise en œuvre de solutions basées sur FHIR qui peuvent répondre à des défis spécifiques, tels que l'intégration de plusieurs systèmes hérités. Par exemple, un réseau hospitalier peut intégrer les données des patients provenant de divers systèmes EHR, et InterSystems FHIR Broker peut agréger les informations de ces systèmes, les normaliser au format FHIR et les présenter sous une vue unifiée. Les cliniciens peuvent alors accéder en temps réel à des informations complètes sur les patients, ce qui améliore la coordination des soins et réduit le risque d'erreurs. En outre, un courtier FHIR peut faciliter le partage sécurisé et évolutif des données pour la gestion de la santé de la population, permettant aux prestataires de soins de santé d'analyser les tendances et d'améliorer les résultats, par exemple pour les maladies cardiaques, le sevrage tabagique et l'obésité infantile, pour différentes populations de patients.

Le modèle de données InterSystems SDA (Architecture de document récapitulatif) est conçu pour rendrele processus de conversion des formats de données rélatives aux soins de santé hérités en normes modernes telles que FHIR plus efficace. SDA fournit une représentation unifiée des données pour divers formats de données de soins de santé hérités, tels que HL7 v2, CDA (Architecture de document clinique) ou des formats de fichiers plats personnalisés. Ce format intermédiaire comble le fossé entre les systèmes hérités hautement structurés et la structure plus modulaire et flexible de FHIR, et fonctionne idéalement dans le cadre d'une solution de courtier FHIR Broker.

SDA agit également comme une couche d'abstraction qui normalise les données provenant de différentes sources dans un format commun. Cette abstraction réduit la complexité de la conversion directe de chaque format en FHIR, car SDA fournit une structure normalisée.

Une fois converties au format SDA, les données peuvent être réutilisées dans plusieurs systèmes. La conversion au format SDA ne doit être effectuée qu'une seule fois pour chaque format hérité. À partir du format SDA, les données peuvent être exportées vers divers standards modernes, y compris FHIR, ce qui réduit le besoin de conversions multipoints.

InterSystems fournit des outils et des connecteurs intégrés qui facilitent la conversion des formats hérités vers SDA et de SDA vers FHIR. Cela inclut des mappages prédéfinis, des analyseurs syntaxiques et une logique de transformation. InterSystems prend également en charge les profils FHIR personnalisés, ce qui permet de convertir les données SDA en profils FHIR qui répondent à des exigences organisationnelles ou réglementaires spécifiques.

Façades FHIR

Une façade FHIR est un modèle architectural utilisé dans les systèmes de santé pour fournir une interface conforme à FHIR au-dessus d'un système existant non conforme à FHIR. Elle agit comme une interface habilitante qui expose les données et les services des systèmes hérités non FHIR dans un format FHIR standardisé, permettant ainsi l'interopérabilité avec les applications de soins de santé modernes sans avoir besoin de modifier profondément les systèmes hérités sous-jacents. Contrairement à un courtier FHIR qui coordonne plusieurs systèmes, une façade FHIR se place "devant" un seul système non FHIR.

De nombreux systèmes de soins de santé reposent sur des normes plus anciennes telles que HL7 v2, CDA (Architecture de document clinique) ou des formats de données personnalisés incompatibles avec FHIR. Les façades FHIR fournissent une solution en convertissant à la demande les données dans des formats plus anciens au format FHIR, répondant ainsi aux normes d'interopérabilité modernes et s'intégrant à de nouvelles applications, telles que les systèmes de dossiers médicaux électroniques (DME), les échanges d'informations de santé (HIE) et les applications pour patients.

Réussite des clients grâce à InterSystems et FHIR

Leumit Health Services, une organisation de soins de santé en Israël, cherchait à améliorer le partage des données entre les payeurs et les prestataires afin de faciliter l'accès aux soins pour ses membres.

En collaboration avec des experts locaux dans la mise en œuvre de HL7 FHIR et un centre médical local, Leumit a développé une solution intégrant leurs systèmes individuels via une façade FHIR. Avec cette solution, l'enregistrement des patients a été automatisé: l'éligibilité est déterminée immédiatement et sur place grâce au partage de données basé sur FHIR via InterSystems IRIS for Health.

Principales caractéristiques d'une façade FHIR

• Conversion des données en temps réel – Une façade FHIR convertit les données en temps réel, transformant les requêtes et les réponses entre le format natif du système existant et les ressources FHIR.
• Aucune interruption des systèmes existants – Le système sous-jacent continue de fonctionner comme d'habitude, tandis que la façade gère les interactions FHIR, minimisant ainsi le besoin de modifications coûteuses et perturbatrices de l'infrastructure existante.
• Modernisation progressive – Une façade FHIR permet aux organisations de se moderniser progressivement en exposant une API conforme à FHIR pour une utilisation externe sans avoir à réviser les systèmes existants en une seule étape.
• Interopérabilité – En transformant les formats hérités en FHIR, une façade FHIR permet l'interopérabilité avec d'autres systèmes, applications et plateformes de soins de santé qui nécessitent la conformité FHIR.

InterSystems IRIS for Health offre un ensemble idéal d'outils et de technologies pour la mise en œuvre d'une façade FHIR, car elle supporte nativement FHIR et les conversions de données FHIR.

InterSystems IRIS for Health prend en charge l'utilisation de profils et d'extensions FHIR personnalisés, permettant ainsi aux organisations d'adapter la façade FHIR à leurs besoins spécifiques. Grâce à cette flexibilité, la façade FHIR peut s'adapter aux exigences régionales ou organisationnelles en matière d'échange de données tout en respectant les normes FHIR.

Référentiels FHIR

Un référentiel FHIR offre un moyen plus pratique et plus efficace de gérer les données de soins de santé qu'une façade FHIR. Si les deux approches visent à fournir une interopérabilité et à faciliter l'utilisation du FHIR, un référentiel FHIR offre de nombreux avantages en termes de gestion des données, de performances et de facilité d'intégration. Un référentiel FHIR stocke, gère et fournit des données de soins de santé au format FHIR natif, offrant ainsi une plateforme centralisée où les données peuvent être interrogées et mises à jour efficacement. Cela contraste avec une façade FHIR, qui sert en tant que frontal pour les systèmes existants, traduisant en temps réel les formats non FHIR vers le format FHIR.

Le référentiel FHIR d'InterSystems est spécialement conçu pour stocker et gérer les données au format FHIR et élimine le besoin de conversion des données en temps réel. En stockant nativement les ressources FHIR, le référentiel peut traiter plus efficacement les requêtes et les mises à jour FHIR complexes.

Les requêtes directes vers les référentiels FHIR, sans besoin de mappages intermédiaires, sont particulièrement utiles pour les recherches complexes, telles que les requêtes sur les dossiers de patients qui couvrent plusieurs ressources FHIR (par exemple, Patient, Condition, Observation). Toutes les données sont stockées au même endroit au format FHIR. Cela améliore la cohérence, l'efficacité et la fiabilité du stockage et de l'accès aux données.

Les référentiels FHIR d'InterSystems sont conçus pour s'adapter efficacement à la croissance des organisations de soins de santé et à l'augmentation des volumes de données. Étant donné qu'un référentiel stocke des données FHIR préconverties, le système est optimisé pour offrir des performances élevées lors du traitement de requêtes simultanées provenant de plusieurs systèmes. InterSystems dispose d'un laboratoire d'évolutivité pour évaluer les performances FHIR. Ce laboratoire exécute régulièrement une suite complète de tests de performance FHIR, qui montrent une amélioration notable des requêtes de recherche FHIR complexes. De simples recherches dans le référentiel permettent de récupérer plus de 160 000 ressources FHIR par seconde, avec des performances similaires dans des cas plus exigeants (Jamieson & Banand, 2024).¹

InterSystems fournit un référentiel FHIR entièrement conforme et prêt à l'emploi. Cela élimine le besoin d'une configuration complexe et permet aux organismes de santé de déployer rapidement un référentiel FHIR conforme aux normes FHIR les plus récentes. Cette pile prend en charge toutes les principales interactions FHIR, y compris la création, la récupération, la mise à jour et la suppression de ressources. InterSystems veille à ce que son référentiel FHIR reste conforme aux normes FHIR en constante évolution, en offrant une prise en charge des dernières ressources et fonctionnalités FHIR. Cela garantit la compatibilité avec d'autres systèmes basés sur FHIR et la pérennité face à l'évolution des normes de soins de santé.

Extension de la puissance des référentiels FHIR avec InterSystems IRIS

Le référentiel FHIR intégré s'intègre de manière native à la plateforme de données InterSystems IRIS for Health, ce qui permet une interaction transparente avec d'autres systèmes et applications de soins de santé. Cela facilite l'ingestion, le stockage et la récupération des ressources FHIR sans complexité supplémentaire.

InterSystems IRIS for Health contient une base de données multimodèle et prend en charge des modèles avancés d'analyse, d'IA et d'apprentissage automatique. Le référentiel FHIR de cette plateforme peut servir de base à la création de solutions analytiques qui exploitent des données de soins de santé structurées et normalisées. L'outil unique FHIR SQL Builder d'InterSystems permet aux développeurs de "projeter" des ressources FHIR dans un format relationnel, ce qui facilite l'utilisation d'outils ANSI SQL ou BI pour l'analyse. Comme cette plateforme est une véritable base de données multimodèle, elle peut effectuer ces projections en temps réel, ce qui permet aux utilisateurs d'analyse de disposer en permanence d'informations à jour sans avoir à dupliquer leurs données dans un entrepôt de données.

InterSystems IRIS for Health permet aux organisations d'appliquer des analyses de santé publique, de pronostiquer les résultats des patients et d'optimiser les opérations cliniques en stockant et en interrogeant les données au format FHIR.

Pourquoi choisir les solutions FHIR d'InterSystems?

Lorsque vous développez un courtier FHIR, une façade FHIR ou un référentiel FHIR, le choix de la pile technologique peut avoir un impact significatif sur votre réussite. Découvrez pourquoi la pile FHIR d'InterSystems est la solution idéale:

• Prise en charge complète et évolutive de FHIR – Prise en charge complète et évolutive de FHIR – InterSystems fournit une prise en charge complète des normes FHIR les plus récentes dans toutes les versions. Avec une expérience éprouvée dans le traitement de grands volumes de données cliniques, la plateforme InterSystems IRIS for Health est conçue pour être évolutive. Lorsque vous développez un simple courtier FHIR ou un référentiel FHIR complexe, InterSystems vous garantit une évolutivité efficace sans compromettre les performances, même dans des environnements à haut volume. Notre coordinateur InterSystems Bulk FHIR unique permet l'exportation en masse depuis d'autres serveurs FHIR et DME prenant en charge Bulk FHIR, ce qui facilite la gestion de toutes vos données FHIR en un seul endroit.
• Intégration transparente avec les systèmes existants – L'un des plus grands défis dans le domaine des technologies de l'information appliquées aux soins de santé est l'intégration de nouvelles solutions aux systèmes existants. La pile FHIR d'InterSystems offre une passerelle transparente entre les applications modernes basées sur FHIR et les normes HL7 v2, HL7 v3 et CDA plus anciennes. Cette interopérabilité garantit une communication continue dans tout l'environnement informatique de votre organisation sans avoir à réorganiser votre infrastructure existante, ce qui la rend idéale pour les façades FHIR et nos services uniques de conversion FHIR.
• Performance et fiabilité éprouvées – Dans le domaine de la santé, la fiabilité est incontournable. InterSystems a une solide réputation en matière de performances de niveau entreprise, avec une haute disponibilité et une faible latence. La pile FHIR est construite sur InterSystems IRIS for Health, la plateforme de données spécialement conçue pour les charges de travail de soins de santé. Elle garantit une disponibilité constante et un échange de données en temps réel efficace, que vous gériez un référentiel FHIR ou que vous serviez de courtier FHIR.
• Gestion avancée des données et sécurité – La sécurité des données et la confidentialité des patients sont primordiales dans le domaine des soins de santé. FHIR Stack d'InterSystems offre des fonctionnalités de sécurité robustes et intégrées pour protéger les données de soins de santé sensibles. Il est entièrement conforme à la norme HIPAA et à d'autres normes globales, fournissant des contrôles d'accès basés sur les rôles, la journalisation des audits et des capacités de chiffrement. Pour les organisations qui créent des référentiels FHIR, cette conformité est synonyme de tranquillité d'esprit lors du stockage et de l'échange de grands ensembles de données.
• Outils de développement et de personnalisation étendus – Grâce à des environnements de développement complets, comprenant des API, des SDK et FHIR SQL Builder, InterSystems vous aide à personnaliser et à étendre votre solution FHIR en fonction de vos besoins spécifiques. Que vous ayez besoin d'un courtier FHIR léger ou d'un référentiel FHIR riche en fonctionnalités, nos outils et nos services d'assistance robustes permettent une personnalisation rapide, réduisant ainsi les délais de mise sur le marché.
• Soutien exceptionnel aux fournisseurs et écosystème – InterSystems est réputé pour son assistance clientèle exceptionnelle, qui comprend un accès 24 h/24 et 7 j/7 à des ressources techniques et à une vaste communauté de développeurs. Notre solide écosystème de partenaires et de solutions vous garantit de ne jamais travailler de manière isolée. Que vous ayez besoin de conseils sur les meilleures pratiques pour les façades FHIR ou d'une assistance technique pour votre référentiel FHIR, vous pouvez toujours compter sur notre aide.

Plus d'articles sur le sujet:

• FHIR-HL7v2-SQL-Demo
• Mon expérience avec FHIR
• iOS, FHIR et IRIS for Health
• fhir-integratedml-example overview
• Stratégie Python pour FHIR d'Iris
• Voici un exemple simple d'un client Fhir en python
• Voici un exemple simple d'un client Fhir en c#
• Voici un exemple simple d'un client Fhir en java
• Personnalisation du référentiel FHIR avec Python intégré
• Guide de configuration de l'environnement FHIR

Source: Rationalisation de l'intégration des données de santé avec FHIR

Le déplacement d'InterSystems IRIS et d'InterSystems IRIS for Health d'un environnement sur site vers le cloud offre de nombreux avantages aux Fournisseurs d'applications et de solutions. Ces avantages comprennent notamment la simplification des opérations, l'accès à des ressources flexibles et une résilience accrue. Les entreprises n'ont plus à se soucier des contraintes physiques et des dépenses liées à la maintenance d'une infrastructure sur site, telles que les besoins en énergie et en espace, ainsi que le coût élevé du matériel informatique.

L'un des avantages les plus convaincants est la possibilité d'accélérer la vitesse de commercialisation. En supprimant la charge liée à la maintenance de l'infrastructure, les environnements cloud permettent des cycles de développement et de déploiement plus rapides, ce qui permet aux entreprises de réagir rapidement aux demandes et aux opportunités du marché. Les coûts opérationnels sont également réduits, car les entreprises peuvent sadapter leurs ressources à la hausse ou à la baisse en fonction de leurs besoins réels, ce qui se traduit par une utilisation plus efficace du capital. De plus, la migration vers le cloud peut contribuer à réduire l'empreinte carbone en optimisant la consommation d'énergie grâce à une infrastructure cloud partagée.

Le déplacement vers le cloud peut impliquer des changements importants. Les entreprises peuvent bénéficier d'une orientation plus opérationnelle, en gérant et en optimisant en permanence les ressources cloud. Cette évolution peut nécessiter des changements dans les modèles commerciaux, une redéfinition des marges et des stratégies d'expansion ou de réduction des activités. Bien qu'ils nécessitent des investissements plus importants, ces changements peuvent améliorer la flexibilité et l'avantage compétitif sur le marché.

Choix architecturaux dans la migration vers le cloud

Lorsqu'elles envisagent la migration vers le cloud la plus simple, les entreprises doivent choisir un ou plusieurs services (AWS, Azure, Google ou autre) pour déplacer une application existante sur site vers l'un des clouds publics. Elles sont alors confrontées à un choix architectural important : migrer entièrement vers le cloud ou créer un cluster hybride sur site et dans le cloud. InterSystems IRIS et InterSystems IRIS for Health prennent tous deux entièrement en charge ces deux options. Un cluster hybride miroite l'instance sur site vers le cloud de manière asynchrone. Cette alternative peut être utile dans des situations telles que celles où l'OLTP continue de fonctionner sur site, mais où l'instance cloud fournit une prise en charge pour l'analyse, la création de rapports et d'autres opérations en lecture seule.

Options de migration

Chaque choix architectural pour la migration vers le cloud a ses avantages et ses limites,  il est donc essentiel pour les entreprises d'évaluer leurs besoins et leurs objectifs spécifiques lors de la planification d'une stratégie cloud. La première étape consiste à choisir entre une migration complète vers le cloud ou une configuration hybride.

Le choix Lift & Shift permet de profiter des avantages du cloud tout en conservant la propriété d'une seule copie d'InterSystems IRIS.

Le choix Hybrid combine la stabilité et la familiarité des systèmes sur site avec la flexibilité et l'évolutivité du cloud.

Consultez notre documentation en ligne pour plus d'informations sur la mise en miroir Mirroring.

Architecture multitenant ou monotenant avec InterSystems IRIS

Bien que la migration ne nécessite aucune modification de votre méthode de mutualisation, le cloud offre de puissantes options d'évolutivité et de facturation. Pour cette raison, vous souhaiterez peut-être réévaluer votre modèle de mutualisation. Pour toutes nos offres, lors du déploiement d'applications InterSystems IRIS dans le cloud, les entreprises peuvent choisir entre les architectures suivantes pour plusieurs utilisateurs:

• Mono-tenant: Déploiements multiples ; un pour chacun de vos utilisateurs.
• Multi-tenant: Plusieurs utilisateurs sur un seul déploiement.

Chaque architecture présente des avantages et des inconvénients distincts. Cela est particulièrement important pour les fournisseurs d'applications et de solutions qui ont développé des solutions à l'aide de la technologie InterSystems IRIS, que ce soit pour un grand nombre d'utilisateurs, dans le cadre d'une expansion majeure ou pour l'hébergement de données sensibles ou réglementées.

Évolutivité des ressources et des opérations

• Multi-tenant: L'évolutivité d'un environnement multi-tenant implique l'ajout de ressources à une instance partagée unique pour chaque utilisateur (tenant), ce qui peut s'avérer plus rentable et plus simple à gérer. Cependant, les performances d'un tenant peuvent affecter celles des autres si les ressources allouées sont insuffisantes, ce qui peut entraîner des contention de ressources.
• Mono-tenant: Faire évoluer un environnement mono-tenant signifie provisionner davantage de ressources pour chaque utilisateur individuellement. Bien que cela offre des performances plus prévisibles, le besoin d'infrastructure supplémentaire et les frais généraux liés à la gestion peuvent rendre ce choix plus complexe à faire évoluer.

Isolation des données

• Multi-tenant: Dans une configuration multi-tenant, plusieurs tenants partagent la même instance de l'application et de la base de données. L'isolation des données est assurée par un partitionnement au niveau logiciel, qui garantit la sécurité et la séparation des données de chaque tenant. Cette approche peut être efficace en termes d'utilisation des ressources, mais elle peut nécessiter des mesures de sécurité rigoureuses pour prévenir les violations de données.
• Mono-tenant: Avec une architecture mono-tenant, chaque utilisateur dispose d'une instance distincte de l'application et de la base de données. Cette configuration fournit un niveau plus élevé d'isolation des données, car les données de chaque tenant résident dans un environnement distinct. Ce choix peut être plus sûr et plus facile à gérer, facilitant la conformité aux réglementations en matière de protection des données. 

Méthodes de migration

Plusieurs approches sont disponibles pour migrer votre solution InterSystems IRIS de vos sites vers le service cloud de votre choix.

Les deux méthodes les plus courantes sont décrites ci-dessous. Elles commencent toutes deux par la même étape, qui consiste à miroiter un déploiement existant vers le cloud, mais elles divergent ensuite.

Choisir entre miroir et lift-and-shift

Les méthodes du miroir et du lift-and-shift commencent toutes deux par la copie de votre InterSystems IRIS existant depuis votre environnement sur site vers une plateforme cloud. Une fois la copie cloud synchronisée avec l'instance sur site, vous choisissez définitivement où se termine le chemin de migration:

• Miroir: vous continuez à utiliser l'instance sur site comme instance principale et l'instance cloud comme instance de sauvegarde et pour les opérations en lecture seule, telles que l'analyse et l'apprentissage automatique. L'instance cloud est asynchrone, mais mise à jour régulièrement.
• Lift-and-shift: Une fois l'instance principale sur site et les instances secondaires basées sur le cloud synchronisées, les opérations de "basculement" s'effectuent depuis l'instance sur site vers la copie dans le cloud, qui devient alors l'instance principale pour toutes les opérations (et pas seulement en lecture seule). À ce stade, le déploiement sur site peut être archivé sous forme de sauvegarde instantanée.

La mise en miroir de votre instance InterSystems IRIS locale existante vers le cloud est le moyen le plus courant, le plus résilient et le plus simple de migrer votre déploiement sur site. Pour plus d'informations, consultez le Guide de migration du serveur Server Migration Guide dans notre documentation en ligne.

Plus d'articles sur le sujet:

• Comment configurer un miroir par programmation
• IRIS Mirror dans le cloud (AWS)
• VIP dans BPC
• Orchestration d'un accès sécurisé à la gestion dans InterSystems IRIS avec AWS EKS et ALB

Source: Déplacement d'InterSystems IRIS vers le cloud

La plateforme de données InterSystems IRIS est à la base de toutes les applications InterSystems, ainsi que de milliers d'applications utilisées par nos clients et partenaires dans des domaines tels que la Santé, les Services financiers, la Chaîne logistique et d'autres écosystèmes. Il s'agit d'une plateforme convergente qui fournit une gestion des données transactionnelles et analytiques, une interopérabilité intégrée, une intégration des données, ainsi que des analyses intégrées et une IA. Elle prend en charge l'approche InterSystems Smart Data Fabric pour la gestion de données diverses et distribuées.

Notre architecture repose sur des installations permettant un traitement de données haute performance, multimodèle et multilingue dans notre moteur de données central, également appelé plan de données commun ou Common Data Plane. Tout cela s'appuie sur une infrastructure remarquable qui permet de traiter des volumes de données extrêmement importants et des taux de transaction élevés pouvant atteindre plus d'un milliard d'opérations de base de données par seconde.

Ensuite, deux sous-systèmes majeurs entrent en jeu : l'un axé sur l'analyse et l'intelligence artificielle (IA), l'autre sur l'interopérabilité et l'intégration des données. Ces sous-systèmes suivent notre philosophie fondamentale qui consiste à tout faire fonctionner à proximité des données afin de fournir des performances élevées avec une empreinte minimale.

Enfin, autour des sous-systèmes, nous avons construit une structure de données intelligentes qui permet aux utilisateurs de résoudre des problèmes complexes dans un seul empilement. Les sections suivantes explorent ces couches et leur interaction afin de mieux comprendre ce qui rend la technologie InterSystems IRIS si particulière.

Réputée pour ses performances, la technologie InterSystems repose sur un mécanisme très efficace de stockage de données, d'indexation et d'accès aux données. Contrairement à d'autres fournisseurs de bases de données, nous ne fournissons pas de base de données nativement relationnelle ou documentaire. Nous utilisons un format de stockage sous-jacent appelé globales. Ils sont modélisés dans un format multidimensionnel hautement optimisé, sous forme de tableau, construit comme un arborescence B+ qui est automatiquement indexée à chaque operation.InterSystems.com Construit à un niveau inférieur aux modèles de données (tels que relationnel, objet ou document), un format de stockage unique est projeté dans différents formats et modèles de données. Ceci est appelé Common Data Plane ou plan de données commun.

Le format global sous-jacent est très efficace et peut être traduit dans de nombreux modèles de données différents:

Les variables globales (précédées du préfixe "^") peuvent avoir plusieurs indices, dont chacun peut être numérique, alphanumérique ou symbolique. Les globales sont puissantes et représentent les données de manière générale, ce qui permet d'utiliser simultanément plusieurs paradigmes de données à partir d'une seule copie des données. Les cas tels que les tableaux associatifs et creux sont faciles à traiter avec cette approche. Nous encodons également dans le format de stockage lui-même, à l'aide d'encodages (désignés par le préfixe "$") qui fournissent un faible empreinte et une faible latence grâce à l'optimisation du disque et des E/S. Le format de ces encodages est le même en mémoire, sur disque ou sur le réseau. Cela minimise les transformations impliquées dans l'ingestion des données et permet d'atteindre les vitesses incroyables attendues d'une base de données en mémoire, tout en conservant la persistance typique d'une base de données sur disque.

Un exemple illustrant comment une seule globale peut prendre en charge plusieurs modèles de données est fourni par le cas où vous utilisez des outils SQL ou BI et souhaitez accéder aux données dans un format relationnel, sous forme de tables avec des lignes et des colonnes. Si vous effectuez un développement orienté objet, cependant, nous projetons automatiquement ces objets dans des globales, puis projetons ces données dans un format relationnel. De même, nous pouvons projeter JSON ou d'autres formats de document dans une forme relationnelle.

Cette fonctionnalité signifie qu'au lieu d'avoir plusieurs magasins de données, l'un relationnel, l'autre objet, l'autre document, et de les assembler, nous avons une seule copie projetée sous toutes ces différentes formes, sans duplication, déplacement ou mappage. Il en résulte également une combinaison pratique de schéma à l'écriture et de schéma à la lecture. Comme avec un lac de données, vous pouvez compter sur un niveau de structure tel qu'un lien de données, après avoir inséré les données et déterminé le meilleur schéma pour ces données en fonction de leur utilisation actuelle. Cette structure globale fonctionne bien pour les données structurées, ainsi que pour les documents et les données semi-structurées ou non structurées.

Quelques encodages, conçus de manière très rigoureuse, sont utilisés pour stocker efficacement les données et les index.

Bien que les listes constituent le codage de stockage par défaut, InterSystems IRIS peut représenter les données et les index dans un ou plusieurs de ces codages en fonction des caractéristiques des données et/ou des spécifications des développeurs. Les vecteurs permettent de stocker efficacement un grand nombre de données du même type et sont utilisés pour le stockage en colonnes dans les analyses, pour la recherche vectorielle, pour les séries temporelles et pour des cas plus spécialisés. Les tableaux de valeurs compactés (connus sous le nom de $pva) sont idéaux pour le stockage orienté document. Les bitmaps sont utilisés pour les données booléennes et pour les index bitmap très efficaces.

Toutes ces structures de données sont automatiquement indexées dans une mise à jour hautement optimisée à chaque opération. De nombreux utilisateurs utilisent l'indexation intégrée pour effectuer des étapes transactionnelles complètes à faible latence, comme les "milliards d'opérations de base de données par seconde" mentionnées précédemment. Cette indexation cohérente, effectuée presque instantanément, nous offre un accès cohérent et à faible latence à toutes les données, quel que soit leur format. 6 Les fonctionnalités multimodèles offertes par le format global sous-jacent sont pratiquement instantanées, car il n'y a qu'une seule copie des données à modifier, ce qui évite tout gain de temps ou d'espace pour la réplication des données. Cela offre également des avantages majeurs en termes de vitesse d'ingestion, de fiabilité et d'évolutivité.

Le système peut combiner plusieurs encodages. The multi-lingual capability that globals provide means that you can work in the programming language of your choice, with effortless access to all needed formats. La capacité multilingue fournie par les globales vous permet de travailler dans le langage de programmation de votre choix, avec un accès facile à tous les formats nécessaires. C'est clairement le cas pour l'accès relationnel via des normes telles que JDBC et ODBC, mais cela vaut également pour la correspondance automatique des objets dans .NET ou Java avec un format sous-jacent. Du point de vue du développement, vous n'avez pas à vous soucier du mappage relationnel des objets; vous travaillez simplement avec un objet et nous nous chargeons du format de stockage.

Autour du moteur de données central se trouve une mémoire cache distribuée offrant des garanties de cohérence intégrées. Ce cache utilise notre protocole Enterprise Cache Protocol, ou ECP, et répond aux garanties théoriques en matière de cohérence dans le cadre d'un système distribué et en cas de défaillance. L'ECP intègre ces règles de cohérence afin de préserver l'intégrité des données au sein d'un système distribué, même en cas de défaillance, en les encapsulant directement.

En d'autres termes, les performances des données distribuées restent élevées, même à grande échelle. Vous pouvez répartir ces nœuds ECP pour une mise à l'échelle horizontale, ce qui vous permet de gérer un débit plus élevé. Vous pouvez également les répartir pour la distribution des données, ce qui signifie que vous pouvez bénéficier de performances en mémoire sans avoir à vous limiter à la mémoire disponible pour chaque nœud. 

ECP fonctionne particulièrement bien dans le cloud en raison de son évolutivité. Nous avons intégré cette fonctionnalité à notre InterSystems Kubernetes Operator (IKO) afin de fournir une mise à l'échelle automatique, et nous pouvons ajouter et supprimer de manière transparente des nœuds à l'application à l'aide d'ECP. Cette mise à l'échelle est essentiellement linéaire, et vous pouvez faire évoluer indépendamment l'ingestion, le traitement des données et le stockage des données, et optimiser votre charge de travail. ECP étant robuste face aux changements de topologie, un nœud peut tomber en panne sans affecter le traitement des transactions. Vous pouvez ajouter des nœuds à la volée, et ceux-ci peuvent récupérer la charge. Cela fournit une élasticité transparente, ce qui signifie que vous pouvez dimensionner les éléments de manière dynamique et bénéficier d'un coût net inférieur. ECP est transparent pour l'application; aucune modification n'est nécessaire pour faire évoluer une application. Les utilisateurs ont également la possibilité d'associer des charges de travail spécifiques à des ensembles de nœuds spécifiques dans un cluster InterSystems IRIS. Par exemple, les charges de travail de reporting ou d'analyse peuvent être attribuées à un pod, et les charges de travail à forte intensité transactionnelle à un autre.

La couche suivante de l'architecture built-in interoperability est un sous-système d'interopérabilité intégré. Il intègre les données provenant de messages, de périphériques et d'API différents. Il intègre également les données de masse, selon les modèles ETL ou ELT (extraction-transformation-chargement ou extraction-chargement-transformation). InterSystems IRIS Interoperability utilise le plan de données commun comme référentiel intégré pour tous les éléments de gestion des messages et d'intégration des données. Cela bénéficie ainsi des performances et de la fiabilité des deux premières couches, ainsi que des capacités multimodèles.   Par exemple, les données de structure de masse ont tendance à être orientées relationnellement, et de nombreux protocoles de messagerie ont tendance à être orientés document.

Par défaut, l'interopérabilité est persistante, ce qui signifie que les messages de données et les transformations sont stockés dans le système à des fins d'audit, de relecture et d'analyse. Contrairement à de nombreuses autres offres de middleware d'interopérabilité, la livraison peut être garantie, tracée et auditée à tous les niveaux. Vous pouvez confirmer qu'un message a été livré ou savoir qui a envoyé quel message à qui, ce type d'information étant important tant pour l'analyse que pour la recherche. Le paradigme général de l'interopérabilité InterSystems IRIS est orienté objet. Cela facilite la création et la maintenance des adaptateurs: l'héritage d'objets minimise les efforts nécessaires à la création d'adaptateurs personnalisés, y compris les tests.   Il aide également à la création et à la maintenance des transformations de données.  Comme le montre la figure 8, l'utilisation d'un objet commun peut réduire considérablement le nombre de transformations nécessaires entre différents formats de données ou protocoles. Plutôt que de créer et de maintenir une transformation de données pour chaque paire, une seule transformation pour chaque format de données vers un objet commun fournit une approche plus simple, plus facile à tester et à maintenir.

Au sein du sous-système d'interopérabilité InterSystems IRIS, il existe un large éventail de scénarios d'intégration entre les messages, les périphériques et les API.

Cette interopérabilité comprend la gestion intégrée du cycle de vie complet des API, des fonctionnalités de streaming, l'intégration de l'IoT, la compatibilité avec les services cloud, etc. Nous fournissons également des passerelles dynamiques en plusieurs langues, permettant une intégration hautement performante des applications existantes dans ces flux de données, dans la langue de votre choix.

L'interopérabilité InterSystems IRIS s'accompagne d'un ensemble de fonctionnalités analytiques et d'IA intégrées.

Chacune de ces capacités fonctionne "à proximité des données", ce qui signifie qu'en général, nous traitons les données sur place plutôt que de les transférer vers le lieu de traitement, ce qui entraînerait des coûts et des délais considérables.

Plusieurs fonctionnalités analytiques ont été intégrées à InterSystems IRIS. L'une d'elles est InterSystems IRIS BI, une architecture cubique type MOLAP pour la veille stratégique (BI), optimisée pour la latence. Comme cet ensemble de sous-systèmes est intégré à InterSystems IRIS, nous pouvons déclencher des événements SQL et des événements dans le cube en seulement 10 à 20 millisecondes entre les données et le tableau de bord. Le fait d'avoir une seule copie des données pour toutes les transactions et toutes les analyses permet de maintenir cette latence à un faible niveau. Comme ECP permet à un ensemble de nœuds d'opérer sur les analyses en isolation de la charge de travail transactionnelle, les analyses ne présentent aucun risque pour la réactivité transactionnelle, et il n'est jamais nécessaire d'avoir plus d'une copie des données.

Une autre fonctionnalité est l' l'analyse adaptative ou Adaptive Analytics, qui, contrairement à InterSystems IRIS BI, n'utilise pas de cubes prédéfinis. Elle optimise et construit dynamiquement des cubes virtuels au fur et à mesure, les rendant disponibles à la fois pour la BI et l'analyse adaptative. Il s'agit d'une fonctionnalité d'analyse sans interface utilisateur de type ROLAP qui s'intègre de manière transparente à tous les principaux outils de BI, tels que Tableau, PowerBI, Qlik, Excel et autres.

Outre les fonctionnalités d'analyse, plusieurs fonctionnalités de ML et d'IA sont également disponibles.

Integrated ML vous permet d'écrire des modèles de type apprentissage automatique (ML) à l'aide de SQL. Il vous suffit d'écrire une commande SQL, puis de créer, d'entraîner, de valider et de pronostiquer à l'aide du modèle. Les résultats peuvent être directement utilisés dans SQL. Ainsi, les développeurs familiarisés avec SQL peuvent utiliser les pronostics ML dans leurs applications.

Python est intégré directement dans le noyau de la plate-forme de données, ce qui lui permet de fonctionner directement avec les données et d'offrir des performances optimales. Vous n'avez pas besoin de transférer les modèles créés dans un environnement de développement ou de lab vers un environnement de production où vous les exécutez. Vous pouvez créer et exécuter vos modèles dans le même cluster, ce qui vous garantit que les données utilisées sont identiques et cohérentes. Les projets de science des données sont simples et rapides.

Les fonctionnalités de recherche vectorielle intégrée d'InterSystems IRIS vous permettent d'effectuer des recherches dans des données non structurées et semi-structurées. Les données sont converties en vecteurs (ou intégrations), puis stockées et indexées dans InterSystems IRIS pour la recherche sémantique, la génération augmentée par la récupération (RAG), l'analyse de texte, les moteurs de recommandation et d'autres cas d'utilisation.

Ces couches (le moteur de données central, la couche ECP pour étendre l'interopérabilité et nos fonctionnalités d'analyse) font partie de notre capacité unique à alimenter une architecture de données intelligentes Smart Data Fabric. La structure de données est un modèle architectural qui fournit une gouvernance commune à une grande variété de données et de sources de données. Un modèle courant pour une structure de données consiste à importer des données provenant de plusieurs sources, à les normaliser, à les dédupliquer, à les corréler de manière croisée et à les améliorer, puis à les mettre à la disposition d'une variété d'applications différentes:

La plupart des structures de données offrent plusieurs fonctionnalités, notamment l'ingestion, le pipelining, les métadonnées, etc. L'approche d'InterSystems se distingue par l'intégration de l'analyse et de l'IA au cœur de la structure de données:

L'un des principes clés de la technologie InterSystems est "connecter ou collecter". Certaines fonctionnalités d'InterSystems IRIS, telles que les tables étrangères ou fédérées, vous permettent de travailler ou de "vous connecter" aux données là où elles se trouvent. Vous pouvez également choisir de collecter ces données. 

InterSystems IRIS est indépendant des fournisseurs de cloud et fonctionne sur site, dans le cloud de votre choix, dans des scénarios hétérogènes et hybrides, ou dans des environnements multicloud. La partie de nos activités qui connaît la croissance la plus rapide est celle des services cloud, disponibles sur plusieurs clouds. Il est essentiel de pouvoir exécuter les applications où vous le souhaitez. C'est ce qui distingue InterSystems IRIS, par exemple, des installations fournies par les fournisseurs de cloud eux-mêmes ou de nombreuses options actuelles pour les magasins de données. Vous pouvez exécuter InterSystems IRIS et les applications créées avec ce produit où vous le souhaitez. Bien entendu, InterSystems IRIS est également disponible en tant que service géré dans le cloud.

Articles supplémentaires à ce sujet:

• Différents modèles de données dans InterSystems IRIS
• Quatre API de base de données
• ECP et API de gestion de processus
• Comment développer en IRIS BI (y compris avec gestion du changement)
• Développement d'une solution d'analyse avec IRIS
• Utilisation de Python intégré
• Recherche vectorielle et modèles RAG (Retrieval Augmented Generation)

Source: Plateforme de données InterSystems IRIS: Guide d'architecture