Monitoring architecture for services and servers in healthcare environment

Abstract

Information systems are continuously evolving in nature and complexity. Infrastructure concerns such as availability, efficiency, and disaster recovery have been some of the most important drivers regarding how infrastructure is planned and executed. As these mechanisms evolved, so did the underlying foundation for their functioning — Information Technology (IT) infrastructure monitoring. Inside the healthcare environment, it is important to discuss IT infrastructure monitoring and disaster prevention and recovery since availability and communication are vital for the proper functioning of healthcare units, whether acting in isolation or on a network. When acting on a network, it is especially important to be able to easily monitor and observe each unit from a single point of access so that actions can be swiftly taken when there is a problem. Considering the wide range of available solutions and heterogeneous nature of IT infrastructure, even within the healthcare industry, the majority of the solutions either focus too much on a particular problem of some industry, healthcare or not, or are too generic and can’t fulfill the needs of an increasingly connected and interdependent healthcare industry. This Dissertation proposes a web and microservices-based IT infrastructure monitoring backend solution with a multi-site and multi-organization scheme at its core that is designed to be scalable, easily deployed and integrated with existing tools, and simple to further extend and improve. This solution has two main components, one server which is the central point of the solution, the guardian server, and the other one, which is the local client to be installed on each organization’s infrastructure. The produced backend solution was tested and validated in two healthcare organizations which provided useful feedback and a positive answer to the usefulness of a monitoring solution, such as the one developed in this Dissertation, in improving the efficiency and reliability of the organizations’ IT infrastructure and, therefore, their healthcare services. A formal evaluation of the solution was also carried out with a combination of a Strengths, Weaknesses, Opportunities and Threats (SWOT) analysis and a risk assessment report, both mechanisms providing useful insights on the strengths and limitations of the solution, as well as possible improvement points.

Os sistemas de informação estão em constante evolução tanto em índole, como complexidade. Questões como disponibilidade, eficiência e recuperação de falhas têm sido alguns dos fatores mais importantes no que diz respeito ao planeamento e execução de infraestruturas. À medida que esses mecanismos evoluíram, o mesmo aconteceu com a base subjacente para o seu funcionamento — a monitorização de infraestruturas de Tecnologia de Informação (TI). O ambiente hospitalar é particularmente relevante quando se discute monitorização de infraestruturas de TI e a prevenção e recuperação de desastres, uma vez que a disponibilidade e a comunicação com terceiros são vitais para o bom funcionamento das unidades de cuidados de saúde, quer estas atuem isoladamente ou em rede. Ao atuar em rede, é especialmente importante ser capaz de facilmente monitorizar e observar cada unidade de saúde a partir de um único ponto de acesso, de modo a que, quando houver um problema, se possa agir de forma rápida e integrada. Tendo em conta a vasta gama de soluções de monitorização disponíveis e a heterogeneidade das infraestruturas de TI, a maioria das soluções ou se concentra demasiado num problema específico de uma dada indústria ou setor, de cuidados de saúde ou não, ou é demasiado genérica e não consegue satisfazer as necessidades de uma indústria de cuidados de saúde cada vez mais conexa e interdependente. Esta Dissertação propõe uma solução backend de monitorização de infraestruturas de TI baseada em microserviços web, com um esquema multi-local e multi-organização na sua fundação, que foi concebida para ser escalável, facilmente instalada e integrada com ferramentas já existentes, e simples de expandir e melhorar. Esta solução tem dois principais componentes, um servidor que é o ponto central da solução, o guardian server, e o outro que é o cliente local a ser instalado na infraestrutura de cada organização. A solução backend produzida foi testada e validada em duas organizações de cuidados de saúde que forneceram opiniões úteis e construtivas, bem como uma resposta positiva à utilidade de uma solução de monitorização, como a desenvolvida nesta Dissertação, para melhorar a eficiência e fiabilidade da infraestrutura de TI das organizações e, consequentemente, dos cuidados de saúde que estas prestam. Foi também realizada uma avaliação formal da solução através da combinação de uma análise SWOT e de um relatório de avaliação de risco, em que ambos forneceram informação útil sobre os pontos fortes e limitações da solução, bem como possíveis pontos de melhoria.