虛擬化技術(shù)在構(gòu)建數(shù)字化醫(yī)院中的應(yīng)用探究

鄧真理

摘 要 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展水平的不斷提升，醫(yī)院中傳統(tǒng)分散式布局服務(wù)器存在潛在威脅，不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間難以實現(xiàn)資源共享。因此，需要建立一個穩(wěn)定且高效的管理平臺來滿足變化多樣的應(yīng)用需求。將虛擬化技術(shù)引入到數(shù)字化醫(yī)院構(gòu)建之中，不僅構(gòu)造了高效的基礎(chǔ)平臺，還可以在充分掌握傳統(tǒng)分散式布局服務(wù)器的各項不足之處的基礎(chǔ)上來完善虛擬化技術(shù)。文章主要對虛擬化技術(shù)進行深入分析，并將其應(yīng)用在數(shù)字化醫(yī)院構(gòu)建應(yīng)用之中，建立統(tǒng)一資源共享地，從而提升業(yè)務(wù)的連續(xù)性，推動醫(yī)院朝向數(shù)字化方向不斷蓬勃發(fā)展。

關(guān)鍵詞 虛擬化技術(shù)；數(shù)字化醫(yī)院；應(yīng)用

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）214-0116-02

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展速度不斷加快，醫(yī)院構(gòu)建方向逐漸轉(zhuǎn)向為數(shù)字化方向，從而提升了對醫(yī)院信息系統(tǒng)的依賴性，并使得IT技術(shù)逐漸得到廣泛應(yīng)用。醫(yī)院數(shù)字化構(gòu)建進程在不斷向前推進，對其相關(guān)應(yīng)用也開展了新的部署，而且提高資源使用率，降低成本利用率，優(yōu)化服務(wù)系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成為虛擬化技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字化醫(yī)院構(gòu)建中所必須遵循的幾點要求。通過對虛擬化技術(shù)相關(guān)應(yīng)用的不斷研究，從而分析出將虛擬化技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字化醫(yī)院構(gòu)建的相關(guān)應(yīng)用，從而實現(xiàn)動態(tài)資源共享的效果，達到統(tǒng)一管理的目標，推動醫(yī)院數(shù)字化的可持續(xù)發(fā)展。

1 虛擬化技術(shù)

1）虛擬化技術(shù)概念。虛擬化是一個廣義術(shù)語，其內(nèi)涵為計算元件在虛擬環(huán)境中運行而不是在真實的基礎(chǔ)上運行，而且虛擬化技術(shù)的存在僅限于邏輯層面中，不局限于物理層面。實現(xiàn)虛擬化的過程為在系統(tǒng)中加入虛擬化層，并將下層資源進行抽象化，從而成為另一種資源形式便于上層使用。虛擬化技術(shù)不僅可以將資源利用率擴展到最大程度，還能夠?qū)ο嚓P(guān)需求進行合理規(guī)劃，其本質(zhì)就是對資源進行優(yōu)化處理。

2）常見的虛擬化技術(shù)。首先是服務(wù)器虛擬化，就是將一臺服務(wù)器變?yōu)槎嗯_隔離的虛擬服務(wù)器，或者理解為物理資源轉(zhuǎn)化為邏輯資源，從而促進服務(wù)器資源之間的相互融合，成為資源處理集中地。采用服務(wù)器虛擬技術(shù)，可以將CPU、內(nèi)存等硬件軟件變?yōu)閯討B(tài)資源來管理，并按照相關(guān)需求來對服務(wù)器資源進行分配，促使資源能夠被合理利用。

其次是存儲虛擬化，依照不同的接口協(xié)議來對物理設(shè)備進行整合，從而形成虛擬存儲體系，便于用戶享受到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)，促進資源共享目標的達成。存儲虛擬化是指將存儲設(shè)備以及存儲系統(tǒng)進行抽象化處理，為用戶提供邏輯視圖，并且分離數(shù)據(jù)存儲操作和控制，以便優(yōu)化使用效率。

最后為網(wǎng)絡(luò)虛擬化以及桌面虛擬化，其中網(wǎng)絡(luò)虛擬化是指增加抽象層在底層的物理網(wǎng)絡(luò)與用戶之間，并分割抽象層以下的物理資源，從而達到軟硬件與網(wǎng)絡(luò)功能相互融合的目的，常見的網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)包括資源分割、整合以及虛擬連接等。桌面虛擬化來源于服務(wù)器計算模型，并參考傳統(tǒng)的客戶端模型，來高效管理桌面虛擬機所屬的數(shù)據(jù)中心。

2 虛擬化技術(shù)在構(gòu)建數(shù)字化醫(yī)院中的應(yīng)用

1）服務(wù)器虛擬化技術(shù)的使用。服務(wù)器虛擬化具備多種功能特性，其中包括CPU虛擬化、內(nèi)存虛擬化、管理高效且統(tǒng)一、無知覺故障自動處理恢復(fù)、熱量自動轉(zhuǎn)移、容錯以及部署速度快等。在實施服務(wù)器虛擬化技術(shù)時，需要購買高配置的服務(wù)器以及與服務(wù)器虛擬技術(shù)相關(guān)的服務(wù)系統(tǒng)軟件，便于虛擬化服務(wù)器構(gòu)架的建立，從而改善醫(yī)院中存在的老舊服務(wù)器，為相關(guān)應(yīng)用的實施創(chuàng)建合理的測試環(huán)境，在試運行合作開發(fā)的系統(tǒng)后，便于為其提供良好的上線環(huán)境，在最大程度上保證業(yè)務(wù)之間的連續(xù)性以及容錯容災(zāi)性能。具體實施方案為：采用6臺高性能的HPDL580G7服務(wù)器和Vmware vSphere虛擬化軟件，虛擬出30余臺虛擬服務(wù)器，在虛擬化平臺中安裝虛擬機，從而有效實現(xiàn)醫(yī)院中的所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)，若想增加應(yīng)用系統(tǒng)，可以在虛擬化平臺之中增加虛擬機，無需增加物理服務(wù)器，從而有效滿足醫(yī)院業(yè)務(wù)擴展的需求。

2）存儲虛擬化技術(shù)應(yīng)用。實施存儲虛擬化技術(shù)時，主要采取的方式為存儲池方式，將一些磁盤中的數(shù)據(jù)排列在其他更多的磁盤中去，使得自身負載達到平衡點，從而提升性能水平，對于在管理以及容量等方面產(chǎn)生的問題也可以有效解決。在基于IPSAN或FCSAN等虛擬存儲系統(tǒng)構(gòu)建方式之上，來健全虛擬化存儲系統(tǒng)構(gòu)架以及存儲虛擬化的平臺，同時還可以為其設(shè)置性能較高的兩臺高端磁盤陣列，充分利用數(shù)據(jù)管理軟件中良好的容錯、數(shù)據(jù)備份以及自動恢復(fù)性能，為醫(yī)院傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)進行改善，促進存儲池的建立，并且深度優(yōu)化存儲系統(tǒng)的相關(guān)功能。在充分使用存儲虛擬化技術(shù)后，還可以分離HIS關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的OLTP和OLAP，并充分優(yōu)化HIS系統(tǒng)中的各項性能。其中具體實施方式為：對醫(yī)院中兩臺存儲設(shè)備進行設(shè)置工作，在其中一臺存儲設(shè)備中設(shè)置出在線數(shù)據(jù)OLTP應(yīng)用，對另一臺存儲設(shè)備中的鏡像卷采用snapshot方式，以便生產(chǎn)出克隆卷，緊接著設(shè)置好OLAP數(shù)據(jù)應(yīng)用，這樣便可以將查詢統(tǒng)計業(yè)務(wù)中的數(shù)據(jù)信息與所處的物理信息環(huán)境相互分離。在不實施系統(tǒng)業(yè)務(wù)優(yōu)化方式以及擴大同等業(yè)務(wù)規(guī)模的基礎(chǔ)上，顯著提升存儲設(shè)備中的各項性能以及系統(tǒng)響應(yīng)的速度水平。

為實現(xiàn)醫(yī)院存儲高可用以及數(shù)據(jù)邏輯保護，具體實施方案為：增加兩臺EMC VNX5500存儲；并在SAN網(wǎng)絡(luò)加入存儲虛擬化層，利用存儲虛擬化功能來實現(xiàn)2臺存儲的鏡像；利用RecoverPoint持續(xù)數(shù)據(jù)保護實時監(jiān)控IO的變化，一旦出現(xiàn)邏輯錯誤，可以快速回滾，并將數(shù)據(jù)恢復(fù)至任意點；持續(xù)數(shù)據(jù)的保護要求旁路設(shè)備來實現(xiàn)，主數(shù)據(jù)IO不需要經(jīng)過管理節(jié)點，從而避免對性能造成影響；在主機端無需安裝任何代理，從而避免兼容性問題的出現(xiàn)。

3）虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用。首先為虛擬局域網(wǎng)的應(yīng)用，由于一個VLAN可以促使一個邏輯子網(wǎng)的形成，使得VLAN能夠?qū)磪^(qū)域劃分網(wǎng)段以及子網(wǎng)所表現(xiàn)的局限性予以了突破，而且還可以同時涉及多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，對于處于不同地理位置的不同用戶也可以加入到同一個邏輯子網(wǎng)之中。為了顯著提升醫(yī)院中網(wǎng)絡(luò)信息的安全且高效的性能，具體實施方案為：可以采用三層核心交換機，以業(yè)務(wù)體現(xiàn)的相關(guān)性質(zhì)為主要依據(jù)，來將不同的網(wǎng)絡(luò)用戶劃分為不同的VLAN，并且分別為其制定訪問策略，參照相關(guān)依據(jù)來對VLAN訪問權(quán)限進行設(shè)置以及劃分，有效避免廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生，為醫(yī)院的網(wǎng)絡(luò)安全性能、可靠性能以及高效性能提供一定根本且有效的保障。

其次為虛擬專用網(wǎng)的應(yīng)用，專用網(wǎng)的建立基于VPN技術(shù)的實施，并將其應(yīng)用于INTERNET公共網(wǎng)絡(luò)，采取撥號連接或者數(shù)據(jù)專線的方式來建立具有私有性的專用網(wǎng)絡(luò)。其中具體實施方案為：充分采用互聯(lián)網(wǎng)載體模式，在不同區(qū)域或者地址段的背景下，將客戶端與服務(wù)端進行有機連接，并形成專用的通訊路線，最終促使相關(guān)數(shù)據(jù)能夠安全傳輸。目前，我國大部分醫(yī)院都在采用VPN技術(shù)，來對信息系統(tǒng)進行遠程管理，在不同的區(qū)域內(nèi)也可以采用相同的應(yīng)用系統(tǒng)來開展相應(yīng)的工作，從而顯著提升遠程辦公的工作質(zhì)量以及工作速度。同時這種技術(shù)的實施還有助于醫(yī)院中數(shù)字圖書館的建立，達到醫(yī)院中數(shù)字化圖書館資源共享的目的，實現(xiàn)高效的遠程訪問工作。

4）虛擬桌面應(yīng)用。為提升醫(yī)生站以及護士站等相同性質(zhì)類型的工作站中相關(guān)人員的工作效率以及工作質(zhì)量，可以為其創(chuàng)建準確且高效的虛擬機模板。通過創(chuàng)建虛擬化構(gòu)架來集中管理相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并成立數(shù)據(jù)中心，在開展維護工作時，只需要維護父虛擬機即可，為醫(yī)院充分節(jié)省了開展維護工作所花費的時間以及維護成本。桌面用戶可以為終端設(shè)備，采取通訊協(xié)議訪問方式來對數(shù)據(jù)中心相關(guān)信息進行獲取，從而高效完成上級布置的相關(guān)工作任務(wù)。在采取這種模式時，需要在實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)中心的虛擬桌面以及服務(wù)器開展相關(guān)工作，從而在最大程度上降低網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的相關(guān)壓力。在充分應(yīng)用虛擬桌面技術(shù)后，醫(yī)生以及護士工作者將不再被電腦的某些性能以及工作地點所限制。只要有網(wǎng)絡(luò)，相關(guān)工作者便可以隨時隨地的利用自己身份信息來登錄屬于自己的虛擬桌面終端，在任何時間任何地點均可以完成自己的工作任務(wù)。

3 虛擬機在醫(yī)院中應(yīng)用時需要注意的事項

在對虛擬機開展規(guī)劃工作時，需要充分參考系統(tǒng)的穩(wěn)定性能，并根據(jù)業(yè)務(wù)來實施劃分，其中醫(yī)院運行的信息系統(tǒng)可以分成兩個種類即為核心與邊緣。開展虛擬化工作之前，要合理評價CPU利用率，同時還要開展投資回報率的計算工作，將不適合實現(xiàn)虛擬化的情況區(qū)分出來。在對服務(wù)器系統(tǒng)進行遷移時，不能將剛剛部署好的服務(wù)器系統(tǒng)直接轉(zhuǎn)移至虛擬機之中，而是要開展試運行工作，并對運行情況進行分析，從而合理確定其是否能夠轉(zhuǎn)移到虛擬平臺之中，并在最大幅度上保證其可靠性能與科學(xué)性能。

4 結(jié)論

綜上所述，合理運用虛擬化技術(shù)不僅能夠促進醫(yī)院朝向數(shù)字化方向發(fā)展，還可以對醫(yī)院內(nèi)相關(guān)信息資源進行有效利用，高效整合信息資源系統(tǒng)，從而達到提升管理靈活性的目的。這一技術(shù)的實現(xiàn)，可以為醫(yī)院降低花費的成本，推動信息化技術(shù)發(fā)展的進程。目前，我國需要加強虛擬化技術(shù)的推廣以及合理確定虛擬化應(yīng)用的標準，促使醫(yī)院能夠全面掌握信息資源的主動權(quán)，實現(xiàn)動態(tài)資源共享。

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