虛擬技術(shù)在我院信息化建設(shè)中的應(yīng)用

袁慧穎，羅晶，魏冰，鄭蕾，黃麗麗

海軍總醫(yī)院 計算機管理中心，北京100048

虛擬技術(shù)在我院信息化建設(shè)中的應(yīng)用

袁慧穎，羅晶，魏冰，鄭蕾，黃麗麗

海軍總醫(yī)院 計算機管理中心，北京100048

目的 采用虛擬化技術(shù)搭建云平臺，提高醫(yī)院各信息系統(tǒng)的部署能力，實現(xiàn)統(tǒng)一管理。方法 以刀片服務(wù)器和存儲陣列為基礎(chǔ)硬件平臺，構(gòu)建虛擬服務(wù)器及存儲資源池。結(jié)果 通過虛化技術(shù)，整合了醫(yī)院的服務(wù)器及存儲資源，提高了資源利用率及合理性。結(jié)論 簡化了服務(wù)器的部署和配置，不但節(jié)省了空間，也節(jié)省了能源，為未來業(yè)務(wù)發(fā)展及系統(tǒng)擴容提供了條件。

虛擬化技術(shù)；醫(yī)院信息系統(tǒng)；虛擬服務(wù)器

隨著醫(yī)院信息化建設(shè)快速發(fā)展，根據(jù)醫(yī)院發(fā)展需求，各個信息化系統(tǒng)逐步上線運行，并建立自己獨立的服務(wù)器及存儲空間，從而形成數(shù)量較多、品牌型號復(fù)雜的分散式管理的格局，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)維護效率低、成本高、占用較大的機房空間、整體利用率低等問題。為此，我們通過云計算技術(shù)進行資源虛擬化整合，提高了資源利用率及安全性，簡化服務(wù)器的部署配置，滿足未來業(yè)務(wù)發(fā)展及系統(tǒng)擴容。

1 資源虛擬整合設(shè)計思路

（1）節(jié)省空間和能源。隨著醫(yī)院信息化的發(fā)展，機房空間逐漸不足，UPS（不間斷電源）、空調(diào)逐漸接近滿載，能源的消耗較大。采用虛擬化技術(shù)來減少服務(wù)器、存儲設(shè)備，可極大減輕機房輔助設(shè)備的壓力，從而降低醫(yī)院的建設(shè)成本和能耗成本[1]。

（2）資源整合。將所有的服務(wù)器和存儲設(shè)備整合成統(tǒng)一的資源池，然后按需、動態(tài)地配置資源，并按一定的規(guī)則配置業(yè)務(wù)優(yōu)先級，實現(xiàn)對硬件自動化維護，從而簡化管理，提高資源利用率[2-3]。

（3）實時在線遷移。提前遷移應(yīng)用可大大降低系統(tǒng)重復(fù)安裝和災(zāi)難恢復(fù)的時間，減少硬件故障的宕機時間，提高服務(wù)器和存儲數(shù)據(jù)中心的持續(xù)高可用性，使資源利用率最大化。

2 資源虛擬整合實施過程

根據(jù)醫(yī)院實際情況，采用VMware vSphere（威睿公司虛擬化平臺管理工具）虛擬平臺的ESXI操作系統(tǒng)，構(gòu)建跨越多個數(shù)據(jù)中心的私有云環(huán)境[4-5]。采用高性能IBM刀片服務(wù)器通過虛擬化技術(shù)建成計算資源池，在其中生成多個虛擬服務(wù)器，而每一個虛擬服務(wù)器從功能、性能和操作方式上等同于傳統(tǒng)的單臺物理服務(wù)器，從而大大提高了資源利用率，降低了成本；同時利用VMware vSphere的虛擬化高可用技術(shù)，提高系統(tǒng)的可靠性，確保業(yè)務(wù)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行[6]。服務(wù)器、存儲服務(wù)器虛擬化平臺模型圖，見圖1。

2.1 軟、硬件配置

系統(tǒng)配置IBM刀片服務(wù)器8臺，網(wǎng)絡(luò)交換機Ethernet Scalable Switch（以太網(wǎng)可擴展交換機）1臺，刀片機箱1個；存儲陣列IBM V3500作為存儲資源，并配置了雙控制器和24塊600 G的存儲硬盤（可提供12T存儲空間）。將8臺物理服務(wù)器通過VMware的虛擬化技術(shù)生成虛擬化計算資源池，將物理服務(wù)器的處理器資源、內(nèi)存資源、網(wǎng)絡(luò)資源、存儲資源等通過虛擬化技術(shù)組合成一個整體，形成相應(yīng)的計算資源池，以實現(xiàn)靈活的資源使用以及分配。

2.2 實施步驟

（1）虛擬化中心服務(wù)器安裝配置。虛擬化中心（VMware vCenter）是一個強大的主機和虛擬機集中管理組件，其許多高級功能，只有在vCenter下才可以配置實現(xiàn)，并且vSphere許多管理模塊只能集成安裝在vCenter環(huán)境中，無法獨立安裝運行，通過對vCenter的管理實現(xiàn)對1臺或者多臺服務(wù)器進行管理配置。

（2）ESXI 服務(wù)器的安裝和配置。在裸機上使用VMware ESXI 5.0 CD/DVD光盤 直接啟動引導(dǎo)安裝，進入歡迎界面后，選擇接受用戶協(xié)議后進行如下操作：選擇ESXI安裝在那個磁盤/分區(qū)、鍵盤布局、輸入密碼，安裝完成后按“回車”鍵重新啟動服務(wù)器進行配置，如修改密碼、配置管理地址、配置DNS和主機名等。

圖2 檢查安裝選項圖

（3）vCenter Server的安裝和配置。根據(jù)系統(tǒng)提示逐步安裝，配置默認域中管理員賬戶的密碼，設(shè)置https端口，檢查安裝選項，選擇數(shù)據(jù)源名稱、內(nèi)存等，見圖2。具體操作步驟：①創(chuàng)建數(shù)據(jù)中心并為其命名；②創(chuàng)建集群，填寫集群名稱，選擇全自動安裝；③添加主機，輸入需要添加主機的IP地址、用戶名/密碼、許可證；④創(chuàng)建虛擬主機，輸入名稱，選擇存儲器位置、虛擬機版本、選擇對應(yīng)操作系統(tǒng)、CUP個數(shù)、內(nèi)存大小、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽命名、選擇VLAN ID（虛擬局域網(wǎng)標(biāo)示）、適配器、磁盤大小等。

（4）配置刀片機箱。登錄配置界面、初始化后，配置所有I/O和節(jié)點的IP地址。

（5）配置光纖交換機。創(chuàng)建ZONE SET（分區(qū)集）并進行相應(yīng)配置。

（6）存儲配置。配置存儲器，劃分RAID（磁盤陣列）、劃分LUN（邏輯單元號），創(chuàng)建全局熱備磁盤、創(chuàng)建主機、映射主機掛載存儲，見圖3。

圖3 內(nèi)部存儲配置圖

（7）遷移應(yīng)用信息系統(tǒng)。將醫(yī)院的多個應(yīng)用信息系統(tǒng)，如檢驗信息系統(tǒng)（LIS）、影像管理信息系統(tǒng)（PACS）、體檢信息系統(tǒng)、住院醫(yī)生工作站等遷移至虛擬平臺。

3 應(yīng)用效果

通過虛擬化技術(shù)對服務(wù)器及存儲資源進行資源整合，優(yōu)化了資源分配，提高了資源利用率，減輕了管理人員的工作負擔(dān)，降低了系統(tǒng)部署成本，提高了部署速度，便于系統(tǒng)遷移以及數(shù)據(jù)備份、恢復(fù)[7-8]。其優(yōu)勢如下：

（1）綠色機房、能耗降低、運營成本減少。采用虛擬化技術(shù)后的機房整體能耗節(jié)省50％左右，服務(wù)器數(shù)量大量減少，機柜隨之大幅減少，所需空調(diào)制冷能力減少，運營成本減低。

（2）系統(tǒng)利用率顯著提高。虛擬化平臺根據(jù)信息系統(tǒng)自身業(yè)務(wù)特點及其用戶數(shù)量，靈活分配虛擬機資源，如CPU、內(nèi)存、磁盤空間等，無需再重復(fù)購買新的服務(wù)器，只需從資源池中直接劃分所需資源即可，盡量將服務(wù)器的利用率保持在30％～70％之間。

（3）降低管理員維護難度。管理員可以通過虛擬化平臺進行監(jiān)控管理及資源配置，提高了工作效率、減輕了工作負擔(dān)。

（4）增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。服務(wù)器的操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)庫等均作為虛擬化平臺中的一個文件存在，如果系統(tǒng)出現(xiàn)異常，只需將文件遷移到另外一臺虛擬機上即可，簡化了軟件安裝等操作，使系統(tǒng)的遷移流程大大簡化，保持業(yè)務(wù)系統(tǒng)的連續(xù)性，提升了可靠性。

[1]雷萬云．云計算平臺及應(yīng)用案例[M]．北京：清華大學(xué)出版社, 2011：127-131．

[2]雷葆華,饒少陽,張潔,等．云計算解碼[M]．2版．北京：電子工業(yè)出版社,2012：220-224．

[3]李榮．VMware 服務(wù)器虛擬化技術(shù)在圖書館的應(yīng)用[J]．圖書館學(xué)刊,2013,9（9）：96-99．

[4]劉華．服務(wù)器虛擬化技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用[J]．電腦知識與技術(shù),2012,8（8）：1929-1932．

[5]伍平．虛擬化技術(shù)在醫(yī)院信息化建設(shè)中的研究及應(yīng)用[J]．中國高新技術(shù)企業(yè),2014,（3）：37-38．

[6]劉旭．虛擬化技術(shù)在高校數(shù)據(jù)中心建設(shè)應(yīng)用的研究[J]．中國教育信息化,2010,（11）：35-36．

[7]陳蘭,趙子鵬,彭建,等．基于VMware的服務(wù)器虛擬技術(shù)在醫(yī)院信息化建設(shè)中的應(yīng)用[J]．中國醫(yī)療設(shè)備,2014,29（6）：34-36,77．

[8] 楊葦,唐駿．通過虛擬化技術(shù)降低企業(yè)IT 運營成本的研究[J]．計算機光盤軟件與應(yīng)用,2012,（11）：104．

App lication of Virtualization Technology in the Hospital

YUAN Hui-ying, LUO Jing, WEI Bing, ZHENG Lei, HUANG Li-li
Computer Management Center, Navy General Hospital, Beijing 100048, China

Ob jective To apply virtualization technology to construct a cloud computing platform as so to improve the deployment ability and realize uniform management. Methods Based on the blade server and memory array, the server and storage source pool was established, using VMware virtualization technology. Resu lts With application of the virtual technology, the server and storage resources of the hospital were integrated, and the utilization rate and the rationality of the resources were improved. Conclusion Virtualization technology simplified the deployment and configuration of the server. It not only saved space, but also saved energy, providing conditions for future business development and system expansion.

virtualization technology；hospital information system；virtualization server

TP391.9

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.10.027

1674-1633（2015）10-0096-02

2015-02-10

2015-05-29

作者郵箱：paperkristy@sina．cn