江蘇省連云港市贛榆區(qū)人民醫(yī)院 邵澤虎

在現(xiàn)代醫(yī)院區(qū)域化、集團化的發(fā)展大背景下，我國大部分醫(yī)院開始投入使用信息技術(shù)，醫(yī)院的各類業(yè)務(wù)也陸續(xù)采用信息技術(shù)，醫(yī)院對互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生巨大的依賴，以此使得信息化建設(shè)在醫(yī)院體系中彌足珍貴。醫(yī)院信息系統(tǒng)在廣泛被應(yīng)用的同時，對服務(wù)器硬件的數(shù)量和規(guī)模都在提高。而虛擬化技術(shù)可以使得大量服務(wù)資源得到充分利用，給醫(yī)院體系帶來很多的便利，推動醫(yī)院朝向數(shù)字化方向蓬勃發(fā)展。

近年來，醫(yī)院的整體規(guī)模不斷擴大，醫(yī)院信息化不斷加深，業(yè)務(wù)系統(tǒng)不斷增加，繼續(xù)采用以往“一系統(tǒng)一機”的模式使得運用成本居高不下，這些服務(wù)器的供電和制冷將造成巨大的電力資源的浪費。目前，企業(yè)所運用的系統(tǒng)大部分都是基于32位操作系統(tǒng)，訪問內(nèi)存只有4G，若內(nèi)存不夠用就要不得不配置新的服務(wù)器。面對繼續(xù)采用以往模式的困境，我國大部分醫(yī)院將逐步引入虛擬技術(shù)，實現(xiàn)服務(wù)器虛擬化，來解決傳統(tǒng)服務(wù)器管理方法存在的種種問題。

一、虛擬化技術(shù)簡介

（一）虛擬化技術(shù)的概念

虛擬化是計算機行業(yè)的專業(yè)術(shù)語，它指的是計算元件并非在真實環(huán)境中運行，而是在一個虛擬建構(gòu)的環(huán)境中運行。這種技術(shù)并不存在于物理層面，而是存在于邏輯層面，其實現(xiàn)過程就是在計算機系統(tǒng)中加入一個虛擬化層，并且將所有資源進行抽象化處理，從而轉(zhuǎn)化為另一種形式的資源。虛擬化技術(shù)的優(yōu)勢在于不僅可以有效提升資源利用率，而且可以針對相關(guān)需求開展科學(xué)合理的規(guī)劃與設(shè)計，從而達到資源優(yōu)化處理地目的。

（二）虛擬化技術(shù)的常見形式

一是服務(wù)器虛擬化，也就是將一臺物理意義上實際存在的服務(wù)器拆分隔離出多臺各自獨立的虛擬服務(wù)器，從而將物理資源轉(zhuǎn)化為邏輯資源的過程。通過服務(wù)器虛擬化的方式，服務(wù)器資源可以得到融合，并且被集中利用起來，還可以將CPU等傳統(tǒng)意義上的固態(tài)硬件轉(zhuǎn)化為動態(tài)資源進行管理，這樣就可以按照不同的要求對資源進行規(guī)劃和安排，從而達到促進資源合理使用的目的。

二是存儲虛擬化，這是一種根據(jù)接口協(xié)議對所有的物理設(shè)備進行整合而構(gòu)建起的虛擬存儲體系。通過對存儲設(shè)備和系統(tǒng)的抽象化處理，就可以對數(shù)據(jù)進行分離或控制。儲存虛擬化的優(yōu)勢在于客戶可以享有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)，從而促進資源共享，達到優(yōu)化使用效率的目的。

三是網(wǎng)絡(luò)虛擬化，這是一種在底層的物理網(wǎng)和用戶之間增加抽象層，并且分割抽象層以下的物理資源的方式，從而達到軟硬件與網(wǎng)絡(luò)功能融合的目的。目前我們常見的網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)包括資源的分割與整合，以及虛擬連接等方式。

四是桌面虛擬化，其來源是服務(wù)器的計算模型和傳統(tǒng)的客戶端模型，通過桌面虛擬化可以達到高效率地管理桌面虛擬機數(shù)據(jù)的目的。

（三）虛擬化產(chǎn)品的選擇

目前，企業(yè)虛擬化主流產(chǎn)品是VMware的Vsphere。Vsphere虛擬化平臺，以ESX/EXSI Server為基石，使得多臺ESX Server能并發(fā)承載多個虛擬機。VMware將傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心變成私有云，發(fā)揮虛擬機的強大功能。極大利用現(xiàn)有的計算機資源規(guī)劃資源管理池，以確保業(yè)務(wù)的連續(xù)性和提高可用性。

二、虛擬化技術(shù)在數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)中的應(yīng)用

（一）服務(wù)器虛擬化技術(shù)的使用

與傳統(tǒng)的服務(wù)器相比，虛擬化服務(wù)器的智能化程度和多功能化程度更高，包括但不限于CPU的虛擬化、內(nèi)存的虛擬化、熱量的自動轉(zhuǎn)移以及部署速度極快等等優(yōu)點。在使用虛擬化服務(wù)器技術(shù)時，需要采購高配置的服務(wù)器，并且運行服務(wù)器虛擬技術(shù)有關(guān)的軟件，使醫(yī)院傳統(tǒng)的服務(wù)器性能得到最大程度的提升，從而可以創(chuàng)建理想化的測試環(huán)境，有利于應(yīng)用的順利實施。

為了保證虛擬化服務(wù)器系統(tǒng)可以良好上線，并最大程度地保證業(yè)務(wù)之間的連續(xù)性和容錯容災(zāi)性，下面簡單介紹一些解決方案：

硬件設(shè)備部署：硬件部分包含3臺IBM X3650 M4服務(wù)器，共24個CPU，總CPU資源47GHz，總內(nèi)存100GB，總儲存量1.8T,根據(jù)當(dāng)前中國醫(yī)院實際需要和當(dāng)前環(huán)境，可以建立倆個虛擬群，以保證儲存和數(shù)據(jù)庫的有效性。

搭建：在底層每臺X3650服務(wù)器上安裝VMware EXSI虛擬操作系統(tǒng)，連接到共享存儲。在虛擬服務(wù)器建立一臺獨立的服務(wù)器，通過它進行管理三臺EXSI虛擬化物理服務(wù)器，形成虛擬化集群，并通過客戶端創(chuàng)建個應(yīng)用虛擬化機，所有的虛擬機都有這臺獨立的服務(wù)器接管。

維護：通過獨立的服務(wù)器的管理器，定期觀察個虛擬機的運行，當(dāng)警報欄出現(xiàn)紅色或黃色感嘆號，可以通過任務(wù)與事件這一欄看到具體的報錯信息，這樣就可以及時并有針對性的解決錯誤，比如更換內(nèi)存、硬盤故障處理等操作。

（二）儲存虛擬化應(yīng)用

在進行存儲虛擬化工作時，醫(yī)院多采取存儲池方式，也就是將磁盤中的一些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到其他磁盤中，使自身的負載能力達到一個相對平衡的水平，從而有效避免管理與容量方面的問題，提升服務(wù)器整體的性能與水平。在這種虛擬存儲系統(tǒng)構(gòu)建方式的基礎(chǔ)上，醫(yī)院可以利用其自動恢復(fù)功能、容錯功能與數(shù)據(jù)備份功能與來健全虛擬化存儲系統(tǒng)和虛擬化存儲平臺，從而改良醫(yī)院傳統(tǒng)的儲存系統(tǒng)，促進存儲池的建立。

（三）桌面虛擬化應(yīng)用

通過創(chuàng)建準確且高效的虛擬機模板，可以極大地提升醫(yī)生站和護士站等相同類型工作站中相關(guān)人員的工作效率和工作質(zhì)量。而且，通過創(chuàng)建虛擬化構(gòu)架來集中管理相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，并成立數(shù)據(jù)中心，只需維護虛擬機即可，為醫(yī)院節(jié)省一大筆維護工作花費的巨額成本。桌面用戶可為終端設(shè)備，采取通訊協(xié)議訪問的方式進行數(shù)據(jù)中心信息的獲取，以此高效完成相關(guān)工作任務(wù)。一旦桌面虛擬化應(yīng)用被充分的推廣和普及之后，醫(yī)院工作人員將不再受到工作地點、工作條件等的限制，只要有電腦和網(wǎng)絡(luò)，工作人員就可以通過訪問醫(yī)院內(nèi)部的VPN登錄自己的虛擬桌面終端，使各項工作任務(wù)高效保質(zhì)得到完成。

（四）網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)應(yīng)用

由于一個VLAN可使得一個邏輯子網(wǎng)的形成，因此VLAN能按區(qū)域劃分網(wǎng)段以及子網(wǎng)多表現(xiàn)的局限性予以突破，還可以同時涉及多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，對于不在同一地理位置的用戶可以加入同一個邏輯子網(wǎng)。為提升醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)信息安全，可以業(yè)務(wù)的性質(zhì)作為判斷依據(jù)，將不同用戶劃分為不同VLAN并進行訪問權(quán)設(shè)置，避免出現(xiàn)廣播風(fēng)暴，為醫(yī)院提供一定的有效保證。

在VPN技術(shù)的基礎(chǔ)之上，醫(yī)院可以建立起自身的專用網(wǎng)絡(luò)，并將其廣泛應(yīng)用于公共網(wǎng)絡(luò)，并最終通過撥號連接或者是數(shù)據(jù)專線的方式，構(gòu)建起專業(yè)網(wǎng)絡(luò)，就可以在不同的區(qū)域連接客戶端與服務(wù)端，并通過專業(yè)的、保密性強的通訊方式使得數(shù)據(jù)得到安全、加密、精準的傳輸。

目前在信息遠程管理方面，我國絕大多數(shù)的醫(yī)院采用的都是虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（VPN），通過VPN就可以在不同的場所和位置使用相同的系統(tǒng)進行各項工作的開展，從而既能實現(xiàn)遠程辦公，又能保證工作質(zhì)量和速度。并且使用這種技術(shù)還有利于建立起醫(yī)院的數(shù)字圖書館，最大程度地通過遠程訪問實現(xiàn)資源共享。

三、服務(wù)器虛擬技術(shù)的優(yōu)勢與益處

虛擬化的應(yīng)用，可以用少量的服務(wù)器支撐更多服務(wù)器的業(yè)務(wù)，給醫(yī)院帶來巨大的效益，當(dāng)需要更新服務(wù)器時，可通過模板克隆技術(shù)，通過簡單的操作，就可以快速部署一臺滿足業(yè)務(wù)需求的模擬服務(wù)器，極大地節(jié)省了人力，時間成本。而且還使以往的老舊服務(wù)器被淘汰，這樣就避免了硬件老化導(dǎo)致的一系列問題，降低了風(fēng)險和隱患。VMwaer虛擬機的快照技術(shù)可將虛擬機運行的某一時刻備份下來，而當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，可通過快照保證系統(tǒng)的還原。在傳統(tǒng)服務(wù)器架構(gòu)模式下，因各業(yè)務(wù)系統(tǒng)在各個時間段繁忙程度不一，會對硬件資源產(chǎn)生極大地浪費。而利用服務(wù)器虛擬化，將各類業(yè)務(wù)放在一個虛擬機中，可充分利用現(xiàn)有硬件資源，為醫(yī)院節(jié)省一大筆硬件資金?？梢酝ㄟ^VMwareDRS分布式資源調(diào)度功能，持續(xù)對資源池進行智能分配，提高利用率，也可以整合服務(wù)器，增強靈活性；減少服務(wù)器的數(shù)量以及隨時切斷未使用服務(wù)器的電源，減少能源的消耗。但需要注意的是必須要保證其可靠性和科學(xué)性。最重要的就是，要將所以虛擬機納入到虛擬機集群中，進行存儲池的共享，否則會面臨著所以數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險。

四、小結(jié)

由以上可知，通過對虛擬化技術(shù)的合理應(yīng)用，醫(yī)院不僅會朝著數(shù)字化方向發(fā)展，并且還能對自身所擁有信息資源高效利用，統(tǒng)一整合，從而使管理工作更加靈活。一旦虛擬化技術(shù)實現(xiàn)，很多醫(yī)院“一個業(yè)務(wù)系統(tǒng)一個服務(wù)器”的難題將得到有效的解決，同時還可以減低運營和維護成本。因此未來我國在虛擬化技術(shù)方面的發(fā)展方向是：繼續(xù)加強推廣、科學(xué)確定標準、促使資源共享。做到并推廣服務(wù)器虛擬化，存儲虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化以及桌面虛擬化等應(yīng)用，實現(xiàn)資源自動部署和管理簡單靈活化，真正做到智慧醫(yī)療，才是未來醫(yī)院的發(fā)展方向。