探究服務(wù)器虛擬化技術(shù)在采供血行業(yè)的應(yīng)用

◆原毅

探究服務(wù)器虛擬化技術(shù)在采供血行業(yè)的應(yīng)用

◆原毅

（煙臺市中心血站 山東 264000）

隨著我國信息化水平的提升，越來越多的行業(yè)開始引入服務(wù)器虛擬化技術(shù)，其中也包括采供血行業(yè)，而該技術(shù)的應(yīng)用必定會為行業(yè)發(fā)展開拓更廣闊的發(fā)展空間?；诖?，本文對服務(wù)器虛擬化技術(shù)在采供血行業(yè)的應(yīng)用展開研究，從服務(wù)器虛擬化技術(shù)的內(nèi)涵出發(fā)，對服務(wù)器虛擬化技術(shù)適用性測試的相關(guān)流程以及服務(wù)器虛擬化技術(shù)方案設(shè)計的具體內(nèi)容加以闡述，進(jìn)而為服務(wù)器虛擬化技術(shù)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

服務(wù)器虛擬化技術(shù)；采供血行業(yè)；應(yīng)用

就現(xiàn)階段的發(fā)展趨勢來看，人們對虛擬技術(shù)的關(guān)注程度不斷提升，因此相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用范圍也越來越廣泛。為進(jìn)一步推動我國采供血行業(yè)的發(fā)展，采供血行業(yè)2014年開始就引入了服務(wù)器虛擬化技術(shù)，但總的來說其發(fā)展水平較政府、企業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用還有著一定差距。因此應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對服務(wù)器虛擬化技術(shù)的探索，進(jìn)而不斷提升該技術(shù)應(yīng)用管理的穩(wěn)定性與效率，在降低運(yùn)行成本的同時實(shí)現(xiàn)對整體信息系統(tǒng)的升級與改造。

1 服務(wù)器虛擬化技術(shù)概述

虛擬化（virtualization）是計算機(jī)領(lǐng)域中一種十分常見的資源管理模式，指將服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)存等計算機(jī)實(shí)體資源加以轉(zhuǎn)換，借助抽象的模式打破原有實(shí)體結(jié)構(gòu)之間的阻礙，幫助相關(guān)用戶可以更好地對這部分資源加以應(yīng)用。服務(wù)器虛擬化技術(shù)在應(yīng)用的過程中可以視為將多個虛擬機(jī)在一臺物理服務(wù)器上運(yùn)行，進(jìn)而通過共享底層硬件實(shí)現(xiàn)多臺設(shè)備的同時運(yùn)行。但從應(yīng)用的角度上來看，這些設(shè)備雖然可以視為一臺物理服務(wù)器，但是每一個設(shè)備都擁有著自身獨(dú)立的操作系統(tǒng)，同時也都具備CPU、內(nèi)存等虛擬資源。物理服務(wù)器與虛擬服務(wù)器的對比分析如圖1所示：

圖1 物理服務(wù)器與虛擬服務(wù)器的對比示意圖

2 采供血行業(yè)服務(wù)器虛擬化技術(shù)的適用性測試

采供血行業(yè)服務(wù)器虛擬化技術(shù)的適用性測試主要包括在測試平臺當(dāng)中完成對服務(wù)器虛擬化技術(shù)的建立、運(yùn)行以及維護(hù)，其中最主要的步驟主要涉及：第一，將服務(wù)器虛擬化軟件安裝到物理服務(wù)器當(dāng)中；第二，將物理服務(wù)器中的網(wǎng)絡(luò)和存儲器進(jìn)行配置，并將磁盤陣列也配置為存儲器；第三，借助模板完成虛擬服務(wù)器的部署，建設(shè)虛擬服務(wù)器管理中心；第四，在虛擬服務(wù)器管理中心中建立虛擬服務(wù)器集群，通知將之前完成配置的物理服務(wù)器添加到集群當(dāng)中；第五，在集群中建立虛擬的文件服務(wù)器以及模擬血站管理的系統(tǒng)服務(wù)體系；第六，完成對虛擬技術(shù)的基本功能檢測，其中主要包括開機(jī)、關(guān)機(jī)等電源功能；硬件配置的相應(yīng)模式是否可以穩(wěn)定運(yùn)行；硬件可否順利完成添加與刪除操作；虛擬網(wǎng)絡(luò)可否完成穩(wěn)定連接以及常用應(yīng)用軟件是否保證正常運(yùn)行等。第七，進(jìn)行文件服務(wù)器測試，確保網(wǎng)絡(luò)共享等功能可以順利運(yùn)行；第八，對血站管理信息系統(tǒng)服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行測試；第九，開展冗余測試，確保集群中在線、離線虛擬服務(wù)器遷移都可以正常運(yùn)行；第十，如果全部通過了以上測試，就說明虛擬服務(wù)器已經(jīng)可以正常運(yùn)行并具備冗余。

3 采供血行業(yè)服務(wù)器虛擬化技術(shù)方案設(shè)計

針對采供血行業(yè)的服務(wù)器虛擬化技術(shù)方案主要涉及四個方面：

第一，要選擇適合采供血行業(yè)發(fā)展以及受到廣泛認(rèn)可的虛擬化軟件（如VWware EXSI、Citrix Xenserver）或較新的解決方案，如超融合、docker等。

第二是計算資源，對于物理服務(wù)器的選擇既可以是機(jī)架式服務(wù)器、刀片式服務(wù)器甚至小型機(jī)，不同的服務(wù)器也具備著不同的特點(diǎn)與優(yōu)勢。根據(jù)實(shí)際情況來看，如果在系統(tǒng)規(guī)模較小、希望減少建設(shè)投資的情況下，則可以選用機(jī)架式服務(wù)器或刀片服務(wù)器，例如中心血站的工作模式；而如果整體系統(tǒng)的規(guī)模比較大，同時還希望進(jìn)行進(jìn)一步的拓展，則可以選用全高刀片式服務(wù)器或者小型機(jī)，例如血液中心的工作模式。同時，結(jié)合采供血行業(yè)實(shí)際的工作特點(diǎn)，一般會選用2～4臺服務(wù)器，通常情況下，選用的服務(wù)器越多，其系統(tǒng)運(yùn)行的效果也就越好。服務(wù)器所能承載的虛擬機(jī)數(shù)量會受到服務(wù)器CPU以及內(nèi)存配置高低的影響，因此一般在選擇CPU的時候應(yīng)盡可能地選擇、工藝新、核數(shù)多、頻率高的，同樣的，性能越好的CPU價格上往往也要更為昂貴一些。因此為更好地選擇到性價比高的CPU，可以采用“總頻＝頻率×核數(shù)”的計算方法，將內(nèi)存與CPU的比例帶入其中，從而降低在CPU上的采購成本。

第三是存儲資源，對于服務(wù)器本地硬盤來說，僅要求可以實(shí)現(xiàn)冗余就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的一般需求；而對于磁盤陣列來說，則要求更高一些的配置，如采用多套存儲設(shè)備實(shí)現(xiàn)冗余或者通過SAN來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速交互等，但相應(yīng)的成本也明顯提升。管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫作為采供血行業(yè)的核心應(yīng)用，要想保證其更好地運(yùn)行，就要從提升存儲的運(yùn)行速度和IOPS上入手，因此可選用配有固態(tài)硬盤的磁盤陣列解決這類需求。而對于虛擬機(jī)硬盤文件的儲存過程來說，配有固態(tài)硬盤的速度是最高的，同時成本也是最高，但可以保證IOPS的供應(yīng)，同時其也存在數(shù)據(jù)丟失后不易恢復(fù)的缺點(diǎn)；而傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤雖在存取速度和IOPS上相對固態(tài)硬盤不具備優(yōu)勢，但其在數(shù)據(jù)丟失后的恢復(fù)難易程度上，相較固態(tài)硬盤具有一定的優(yōu)勢，因此在選配磁盤陣列時，需根據(jù)具體業(yè)務(wù)需要，具體統(tǒng)籌配置。

第四是網(wǎng)絡(luò)資源，虛擬服務(wù)器技術(shù)的運(yùn)行對服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)接口也提出了更高的要求，為了有效實(shí)現(xiàn)冗余，其接口的數(shù)量需要足夠多。一般來說，機(jī)架服務(wù)器根據(jù)具體業(yè)務(wù)需求，選配4～12個千兆以上網(wǎng)絡(luò)接口；而刀片服務(wù)器則可以借助虛擬交換機(jī)完成接口的靈活劃分，進(jìn)而有效提升其安全運(yùn)行的水平。而在預(yù)算條件允許的情況下，還可進(jìn)一步優(yōu)化核心交換機(jī)雙機(jī)的交叉互聯(lián)，從而最大限度地為虛擬機(jī)技術(shù)在采供血行業(yè)的后續(xù)擴(kuò)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，提升行業(yè)的發(fā)展水平[1]。

4 服務(wù)器虛擬技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

虛擬化技術(shù)作為當(dāng)前技術(shù)領(lǐng)域的優(yōu)勢技術(shù)之一在各行各業(yè)都起到了十分重要的作用，有效推動了計算、管理、存儲、傳輸?shù)榷鄠€環(huán)節(jié)的變化，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用模式基本單元從物理實(shí)體向邏輯實(shí)體的轉(zhuǎn)變。其中管理的統(tǒng)一性以及業(yè)務(wù)的連續(xù)性是其中最為突出的特征，這也是采供血行業(yè)信息化發(fā)展中的重要內(nèi)容。采供血行業(yè)的主要工作包括血液采集、制備以及臨床用血供應(yīng)等，而整個工作流程都需要借助信息系統(tǒng)的運(yùn)行來進(jìn)行相應(yīng)的處理與跟蹤。為了最大限度地保障系統(tǒng)業(yè)務(wù)的連續(xù)性、可管理性以及安全性都符合采供血行業(yè)的應(yīng)用保障要求，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)服務(wù)器虛擬化技術(shù)的應(yīng)用，避免網(wǎng)絡(luò)中斷、數(shù)據(jù)丟失等問題給行業(yè)發(fā)展帶來影響。

4.1 服務(wù)器虛擬化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

就服務(wù)器虛擬化技術(shù)的實(shí)際使用情況來看，其應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在如下幾個方面：第一，服務(wù)器虛擬化技術(shù)的應(yīng)用可以有效加強(qiáng)服務(wù)器資源的整合，進(jìn)而顯著減少物理服務(wù)器的數(shù)量，完善系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度管理；第二，服務(wù)器虛擬化軟件可以在短時間內(nèi)為系統(tǒng)提供所需的資源與環(huán)境，加快了采供血信息系統(tǒng)的業(yè)務(wù)部署；第三，進(jìn)一步保證了業(yè)務(wù)開展的連續(xù)性，設(shè)備故障、服務(wù)器停機(jī)等問題發(fā)生的概率顯著降低。

4.2 服務(wù)器虛擬化技術(shù)的實(shí)施方法

在采供血行業(yè)應(yīng)用服務(wù)器虛擬化技術(shù)的主要流程包括：首先是結(jié)合當(dāng)前的系統(tǒng)特性確定服務(wù)器虛擬化技術(shù)的使用范圍以及應(yīng)用系統(tǒng)類型，明確適合虛擬化以及不適合虛擬化的相關(guān)技術(shù)。例如web服務(wù)以及“中間件”服務(wù)就都可以進(jìn)行虛擬化，但服務(wù)協(xié)議的應(yīng)用系統(tǒng)等特殊情況就不適用于虛擬化平臺。其次明確采供血行業(yè)機(jī)構(gòu)的信息發(fā)展情況以及未來的發(fā)展需求，以此明確虛擬化技術(shù)的使用范圍，是全部應(yīng)用服務(wù)器虛擬化，還是將桌面虛擬化等其他虛擬化技術(shù)也引入到管理中來。針對應(yīng)用系統(tǒng)的資源需求分析，要對其是否進(jìn)行虛擬化，如果應(yīng)用系統(tǒng)需要的CPU資源接近服務(wù)器CPU上限則不適合進(jìn)行虛擬化，也是說對系統(tǒng)展開虛擬化需要其負(fù)載存在一定空閑，對性能要求過高不適宜進(jìn)行虛擬化。最后是應(yīng)進(jìn)一步提升服務(wù)器虛擬化軟件的利用效率，保證其具備足夠的業(yè)務(wù)連續(xù)性與系統(tǒng)穩(wěn)定性。除此以外，還要加強(qiáng)對服務(wù)器虛擬化產(chǎn)品和廠商的選擇，例如VMware、KVM、XEN以及Hyper-V等都是現(xiàn)階段較為常見的主流服務(wù)器虛擬化軟件。通過虛擬化軟件以及服務(wù)器虛擬化平臺的使用，可以充分發(fā)揮其可用性高、在線遷移等方面的特性，進(jìn)而更好地實(shí)現(xiàn)采供血業(yè)務(wù)的穩(wěn)定開展。建立服務(wù)器虛擬化以后，采供血管理信息系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)性得到顯著提升，對降低維護(hù)成本也起到了明顯的作用，進(jìn)而為虛擬化技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

5 分析與總結(jié)

“虛級化”技術(shù)的應(yīng)用有效提升采供血行業(yè)的效率，進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)運(yùn)行流程的簡化與成本的減少，然而我國發(fā)展虛擬化技術(shù)起步較晚，因此只有少數(shù)“采供血”部門開始應(yīng)用，這大大增加了虛擬化技術(shù)在采供血行業(yè)的普及難度。與此同時，采供血行業(yè)往往還會收到部門規(guī)模小、缺乏足夠的計算機(jī)人才、虛擬化方案研究不徹底以及虛擬化技術(shù)的應(yīng)用方案不科學(xué)等問題的困擾，進(jìn)而導(dǎo)致服務(wù)器虛擬化技術(shù)難以發(fā)揮出其真正的效用。而本次研究的主要目的也是針對當(dāng)前的這部分問題結(jié)合其實(shí)際情況提出有效的解決措施，為采供血行業(yè)服務(wù)器虛擬化技術(shù)的發(fā)展提供可行的方案與規(guī)劃。就以往的發(fā)展過程來看，更多是將重點(diǎn)放在虛擬化技術(shù)本身或者針對利用虛擬化技術(shù)解決資源利用率問題上，進(jìn)而忽略了其在信息化角度的發(fā)展；同時在服務(wù)器虛擬化技術(shù)不斷發(fā)展更新的過程中也會出現(xiàn)一些軟件技術(shù)問題給正常的使用帶來困擾；另外，還有一部分應(yīng)用軟件因?yàn)樽陨淼脑虿贿m合在虛擬化平臺中運(yùn)行，不僅大大降低了運(yùn)行速度，還削弱了計算資源的利用效果。因此為進(jìn)一步推動服務(wù)器虛擬化技術(shù)在采供血部門的應(yīng)用，應(yīng)不斷加強(qiáng)對虛擬化平臺的建設(shè)，借助物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)各血站信息系統(tǒng)的連通，推動采供血行業(yè)的信息化發(fā)展。

[1]陳婷婷，何毅.工業(yè)服務(wù)器虛擬化集成及安全技術(shù)研究[J].機(jī)電信息，2020（30）：42-43.

[2]陳偉.服務(wù)器虛擬化技術(shù)在醫(yī)院信息化建設(shè)中的應(yīng)用[J].世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘，2019，19（81）：225-226.