虛擬化技術(shù)在醫(yī)院信息系統(tǒng)中的應(yīng)用

王丹

摘 要：探討虛擬化技術(shù)在醫(yī)院信息系統(tǒng)中應(yīng)用的意義，分析虛擬化應(yīng)用于醫(yī)療信息系統(tǒng)的核心優(yōu)勢，以及該技術(shù)在醫(yī)院信息化建設(shè)、醫(yī)院信息保障方面的重要作用，最后對(duì)其發(fā)展方向進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：醫(yī)院信息系統(tǒng)；虛擬化；應(yīng)用

1 醫(yī)院信息系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析

近幾年，幾乎所有的醫(yī)院都面臨著一個(gè)持續(xù)的主題——服務(wù)器、客戶端的無序擴(kuò)張以及信息設(shè)備采購和維護(hù)成本日益攀升。醫(yī)院信息化建設(shè)雖然能帶來更好的醫(yī)療質(zhì)量和更高的患者滿意度，但醫(yī)院規(guī)模的不斷擴(kuò)大，醫(yī)院就醫(yī)人數(shù)的和業(yè)務(wù)的不斷增加，以及各種醫(yī)療的信息系統(tǒng)紛紛上線，導(dǎo)致醫(yī)院信息系統(tǒng)體系日趨復(fù)雜化，加重了醫(yī)院信息系統(tǒng)體系的整體負(fù)荷。

假如繼續(xù)堅(jiān)持傳統(tǒng)運(yùn)行方式，即執(zhí)行專機(jī)專用原則。將會(huì)帶來硬件設(shè)備的不斷更新、擴(kuò)容，提高了醫(yī)院信息系統(tǒng)管理的難度和復(fù)雜度，從長遠(yuǎn)看，增加了運(yùn)維成本，降低了信息系統(tǒng)的穩(wěn)定性和業(yè)務(wù)連續(xù)性。

虛擬化技術(shù)為醫(yī)院當(dāng)前和未來的各種需求提供了“一切皆有可能”的平臺(tái)。它既可以滿足當(dāng)前現(xiàn)有IT基礎(chǔ)設(shè)施在更高性能下運(yùn)行的需求，也為今后嶄新的應(yīng)用和擴(kuò)展奠定了的基礎(chǔ)。虛擬化讓醫(yī)院的信息系統(tǒng)架構(gòu)具備“隨時(shí)、應(yīng)需、改變”的強(qiáng)大能力，將系統(tǒng)的所有西苑聚合為供應(yīng)用共享的資源池，不必再由于某一硬件限制而是醫(yī)院信息化建設(shè)受阻。

2 虛擬化技術(shù)

軟件虛擬化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)的主要有完全虛擬化、部分虛擬化和操作系統(tǒng)層虛擬化三種方式，不同方式的區(qū)別在于虛擬機(jī)監(jiān)控層所在的位置、功能與實(shí)現(xiàn)方式有所不同。

⑴完全虛擬化。完全虛擬化技術(shù)通過在虛擬機(jī)和宿主機(jī)底層硬件之間建立抽象層虛擬機(jī)監(jiān)控層來管理各個(gè)虛擬機(jī)。通過虛擬機(jī)監(jiān)控層，完全虛擬化技術(shù)模擬出多個(gè)BIOS級(jí)的完整虛擬硬件平臺(tái)，單硬件平臺(tái)上可運(yùn)行多個(gè)異種類型的操作系統(tǒng)虛擬機(jī)。虛擬機(jī)對(duì)客戶機(jī)操作系統(tǒng)完全透明。

⑵部分虛擬化。部分虛擬化也稱為準(zhǔn)虛擬化。為了減輕宿主機(jī)的負(fù)擔(dān)，部分虛擬化技術(shù)通過使用虛擬化應(yīng)用接口來定制客戶機(jī)操作系統(tǒng)內(nèi)核，以替代不可虛擬的某些X86特權(quán)指令，使其與虛擬機(jī)監(jiān)控層協(xié)同工作，從而提升虛擬機(jī)性能。部分虛擬化的缺點(diǎn)是虛擬機(jī)對(duì)客戶機(jī)操作系統(tǒng)不完全透明。

⑶操作系統(tǒng)虛擬化。操作系統(tǒng)虛擬化的概念是在一個(gè)公用操作系統(tǒng)中復(fù)制出多個(gè)客戶機(jī)操作系統(tǒng)運(yùn)行鏡像。操作系統(tǒng)虛擬化技術(shù)沒有獨(dú)立的虛擬機(jī)監(jiān)控層，提供了一種更瘦的虛擬架構(gòu)體系。該虛擬化方式效率較高，但不能在單宿主機(jī)上實(shí)現(xiàn)異種操作系統(tǒng)客戶機(jī)虛擬機(jī)部署。

3 虛擬化技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療信息系統(tǒng)中的優(yōu)勢

醫(yī)療信息系統(tǒng)是由多個(gè)不同類型的服務(wù)組成的，服務(wù)之間運(yùn)行模式、環(huán)境和基礎(chǔ)相對(duì)獨(dú)立，服務(wù)間的聯(lián)系相對(duì)松散。要將這些服務(wù)完全融合，必然造成融合上、信息傳輸上和管理上的瓶頸。同時(shí)，由于醫(yī)院日常管理和診療流程、患者信息資源對(duì)于醫(yī)療信息系統(tǒng)的日益依賴的關(guān)系，一旦系統(tǒng)崩潰或是宕機(jī)，將會(huì)影響到醫(yī)院的日常運(yùn)作。因此采用虛擬化技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)院信息化建設(shè)主要有以下優(yōu)勢。

⑴提高資源利用率，降低能耗。由于醫(yī)院信息系統(tǒng)需要的服務(wù)器種類、數(shù)量上較多，但在不同時(shí)間段上不同的服務(wù)類型的需求并不固定。因此普遍存在服務(wù)器CPU、內(nèi)存利用率偏低的情況。服務(wù)器虛擬化技術(shù)可以將原有的多臺(tái)服務(wù)器整合到一個(gè)或幾個(gè)高性能的物理服務(wù)器上，提高物理服務(wù)器使用率，同時(shí)可以在應(yīng)用程序負(fù)載低時(shí)，減少運(yùn)行的物理服務(wù)器數(shù)量減少各單元的耗電量，達(dá)到綠色節(jié)能的目的。

⑵提高應(yīng)用兼容性和加速應(yīng)用部署。目前醫(yī)院信息系統(tǒng)處于發(fā)展的上升階段，不斷地有應(yīng)用需要被更替或部署。服務(wù)器虛擬化和桌面虛擬化部署相對(duì)傳統(tǒng)的部署方式更為簡便，不需要人工干預(yù)，縮短了部署時(shí)間，降低了部署成本。

⑶降低運(yùn)營成本。服務(wù)器虛擬化技術(shù)可以有效減少物理服務(wù)器的數(shù)量，桌面虛擬化技術(shù)則通過瘦客戶機(jī)實(shí)現(xiàn)能耗的下降，從而降低購買設(shè)備的投資和電能的消耗，也使醫(yī)院的網(wǎng)管員拜托大量繁重的與物理設(shè)備、操作系統(tǒng)、中間件及兼容性問題相關(guān)的管理工作，更加專注于應(yīng)用的管理。

⑷提高容災(zāi)性能，保障數(shù)據(jù)安全。每個(gè)虛擬機(jī)在宿主操作系統(tǒng)中都對(duì)應(yīng)一組文件，通過采用虛擬化層監(jiān)視技術(shù)，可以在短時(shí)間內(nèi)將整個(gè)系統(tǒng)備份，或是在物理服務(wù)器見遷移，可以實(shí)現(xiàn)零停機(jī)維護(hù)和負(fù)載調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)院信息系統(tǒng)的高可用性和容災(zāi)性能。同時(shí)有效保護(hù)數(shù)據(jù)，防止意外泄漏。

醫(yī)院的信息化建設(shè)經(jīng)多年發(fā)展，形成了許多相互協(xié)作的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的臨床信息系統(tǒng)之前，對(duì)這些分散系統(tǒng)進(jìn)行管理和整合的難度大、任務(wù)重。通過虛擬化技術(shù)，不僅可以有效降低由多種業(yè)務(wù)系統(tǒng)堆疊、交叉構(gòu)造的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的復(fù)雜度，提高管理和工作效率，而且在提升IT基礎(chǔ)架構(gòu)的易用性、實(shí)用性和安全性方面也有出色的表現(xiàn)。此外，虛擬化技術(shù)有能力將管理較為分散的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)系統(tǒng)以形成集中管理平臺(tái)，為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整合另辟蹊徑，使各信息系統(tǒng)的有效集成，使醫(yī)院掌握了信息系統(tǒng)發(fā)展的主動(dòng)權(quán)。

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