淺談混合云在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用

程 偉 潘潤鏗

（中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司廣東省分公司，廣東 廣州 510627）

淺談混合云在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用

程 偉 潘潤鏗

（中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司廣東省分公司，廣東 廣州 510627）

針對醫(yī)療行業(yè)業(yè)務(wù)上云實(shí)踐，闡述了混合云架構(gòu)在政企客戶業(yè)務(wù)上云的優(yōu)勢。本文對混合云規(guī)劃建設(shè)原則、要點(diǎn)方面進(jìn)行了論述，重點(diǎn)介紹了云管理平臺。

混合云；醫(yī)療云；云管理平臺

1 引言

近年來，隨著云計(jì)算技術(shù)的成熟，政府、企事業(yè)單位日益關(guān)注業(yè)務(wù)上云。IDC 2016年調(diào)研結(jié)果顯示，目前私有云和公有云中的工作負(fù)載分別為38%和28%。預(yù)計(jì)，未來12個(gè)月內(nèi)這兩個(gè)數(shù)字將分別以7%和18%的速度上漲；而傳統(tǒng)的IT架構(gòu)工作負(fù)載占34%，呈現(xiàn)下降趨勢。由此可見，業(yè)務(wù)上云已經(jīng)是大勢所趨。

2 業(yè)務(wù)上云模式選擇

根據(jù)美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）對云計(jì)算的定義，云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這里的定義更貼近于公有云。實(shí)際上，在諸多IT決策者決定業(yè)務(wù)（工作負(fù)載）向云基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)遷移的同時(shí)，更傾向于在自有數(shù)據(jù)中心自建私有云。國外私有云市場領(lǐng)導(dǎo)者，諸如VMware，Hyper-V，國內(nèi)追隨者華為、華三，在私有云市場都有很好的業(yè)績增長也證實(shí)了這個(gè)觀點(diǎn)。

IT決策者將關(guān)鍵業(yè)務(wù)放在私有云承載，偶爾選擇公有云也只是用于承載門戶網(wǎng)站等非關(guān)鍵業(yè)務(wù)，主要是基于安全、保密角度的考慮。有的特殊行業(yè)客戶，如政府、金融客戶，會有滿足上級監(jiān)管部門對安全等保護(hù)級別的要求。

私有云從客戶自身需求出發(fā)，從架構(gòu)設(shè)計(jì)開始到落地實(shí)施，后期的運(yùn)維都由客戶自行負(fù)責(zé)，一般客戶都有成熟廠家技術(shù)支撐，服務(wù)保障水到渠成。從這個(gè)角度來看，私有云的確是一個(gè)相對平穩(wěn)、低風(fēng)險(xiǎn)的選擇。

3 私有云的發(fā)展瓶頸

在比較私有云和公有云各自的優(yōu)劣勢的時(shí)候，我們經(jīng)常聽到一種觀點(diǎn)“自己購買機(jī)器比租用云服務(wù)便宜”。這個(gè)問題，需要更深入、更全面去討論。

如果光從表面上看，的確是自購服務(wù)器“硬件”便宜，但是往往忽略了IT的隱性成本，比如運(yùn)行成本（如電費(fèi)、IDC成本）、人工成本、培訓(xùn)成本等。此外，還有一個(gè)容易忽略的就是時(shí)間成本。租用云服務(wù)帶來的項(xiàng)目上線周期的縮短，有時(shí)會給企業(yè)帶來相對的競爭優(yōu)勢，這種價(jià)值是無法計(jì)算的。

回到云計(jì)算的最核心的優(yōu)勢——資源彈性供給來看，私有云的可擴(kuò)展性其實(shí)也是不足的，此外，災(zāi)難恢復(fù)手段也比較缺乏。公有云解決了資源擴(kuò)展性、成本問題，但其服務(wù)保障和安全問題一直是爭論的重點(diǎn)，就目前IT技術(shù)發(fā)展趨勢，2－3年還是沒有看到有行之有效的解決方案。

因此，從需求出發(fā)，如何提供一個(gè)解決方案，能夠提供私有云的安全和服務(wù)質(zhì)量，同時(shí)又能夠?qū)崿F(xiàn)公有云的彈性、效率和低成本，這是推動業(yè)務(wù)云化的關(guān)鍵。

以本人在政企客戶信息化領(lǐng)域多年的工作經(jīng)驗(yàn)來看，IT業(yè)務(wù)向混合云遷移是目前比較可行的解決方案，它兼容私有云和公有云各自的優(yōu)勢，能最大程度上做到業(yè)務(wù)平穩(wěn)上云。

4 醫(yī)療行業(yè)混合云的實(shí)踐

混合云，顧名思義，廣義的概念是在IT架構(gòu)中實(shí)現(xiàn)公有云和私有云的結(jié)合，企業(yè)一方面擁有自己獨(dú)享的私有云的性能和私密性，高度客戶化、高安全保障，同時(shí)還擁有公有云的低啟動成本，即買即用、資源靈活擴(kuò)充?；旌显迫诤狭藘煞N或多種不同能力、用戶接口、管理員用戶接口和控制機(jī)制的云，近些年SDN技術(shù)、異構(gòu)多云管理技術(shù)、云自動化運(yùn)維技術(shù)的發(fā)展，使得混合云有了落地的基礎(chǔ)?；旌显剖窃朴?jì)算的重要業(yè)務(wù)模式和發(fā)展方向，已經(jīng)成為一種趨勢。

醫(yī)療行業(yè)在信息化方面一直走得比較早，但是由于技術(shù)水平限制，且業(yè)務(wù)系統(tǒng)十分繁雜，一個(gè)中等規(guī)模的醫(yī)院一般也有大約40個(gè)系統(tǒng)和180個(gè)功能模塊，應(yīng)用系統(tǒng)繁多引發(fā)服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)等一系列的安全和維護(hù)問題，數(shù)據(jù)分布于各個(gè)應(yīng)用廠商系統(tǒng)內(nèi)部，存在數(shù)據(jù)異構(gòu)及信息孤島的情況。國家衛(wèi)計(jì)委提出的病歷信息、影像信息共享共用，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上做數(shù)據(jù)挖掘分析，建立國民衛(wèi)生健康檔案的指導(dǎo)意見，依托現(xiàn)有IT業(yè)務(wù)系統(tǒng)，根本不可能實(shí)現(xiàn)。而客戶自行建設(shè)私有云、租用公有云服務(wù)，都出現(xiàn)本文上述所提到的短板。

下面結(jié)合本人參與規(guī)劃建設(shè)的廣東聯(lián)通醫(yī)療云項(xiàng)目來闡述一下醫(yī)療行業(yè)混合云的落地應(yīng)用。

首先梳理客戶的需求，基于5個(gè)原則來建設(shè)醫(yī)療行業(yè)混合云：更高可擴(kuò)展性；降低成本；改進(jìn)災(zāi)難恢復(fù)；確保業(yè)務(wù)連續(xù)性；數(shù)據(jù)安全保護(hù)。

基于這些原則，首先我們與客戶一起設(shè)計(jì)了一套完整的業(yè)務(wù)架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。底層混合云平臺面向醫(yī)院提供混合云服務(wù)，通過虛擬化、云遷移、云災(zāi)備、云網(wǎng)一體、云安全等技術(shù)承載醫(yī)院HIS、LIS、PACS、EMR等信息化系統(tǒng)。上層以臨床數(shù)據(jù)（CDR）為核心，建立大數(shù)據(jù)平臺供醫(yī)院內(nèi)部決策系統(tǒng)（BI）調(diào)用。如圖1所示。

圖1 業(yè)務(wù)系統(tǒng)框架圖

4.1 計(jì)算虛擬化

計(jì)算虛擬化層面，由多種技術(shù)混合組成，既包括了VM-ware、Hyper-V等成熟的商業(yè)軟件，也有基于開源的Open-Stack架構(gòu)平臺軟件。作為混合云的計(jì)算虛擬化平臺，對每一個(gè)醫(yī)療云客戶都能實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的無縫遷移，實(shí)現(xiàn)高可靠、不中斷業(yè)務(wù)。

4.2 多樣化存儲

存儲資源采用HIS雙活存儲、PACS分級存儲/冷熱存儲、分布式存儲。實(shí)現(xiàn)存儲多重?cái)?shù)據(jù)保護(hù)、分級保障。

4.3 網(wǎng)絡(luò)調(diào)度

網(wǎng)絡(luò)調(diào)度引入SDN技術(shù)來為用戶做業(yè)務(wù)隔離，消除客戶對于云端數(shù)據(jù)的安全憂慮。各資源池之間業(yè)務(wù)靈活調(diào)度，實(shí)現(xiàn)全省用戶端靈活接入云端。

4.4 混合云管理平臺

混合云管理平臺實(shí)現(xiàn)底層技術(shù)的融合。云管理平臺總結(jié)起來就是三大塊基本功能：首先是管理，管理公有云、私有云，形成混合云；其次是自服務(wù)；最后是運(yùn)營，包括計(jì)量、計(jì)費(fèi)和負(fù)載優(yōu)化。還有人把運(yùn)維管理與安全管理也納入到基本功能，但這些不是必須的。云管理平臺最終的目標(biāo)是應(yīng)用在云平臺上運(yùn)行時(shí)取得最優(yōu)化的效果，設(shè)計(jì)一個(gè)云管理平臺時(shí)也要考慮這方面。

說到云管理平臺，大家可能會想到OpenStack，Open-Stack跟云管理平臺有什么區(qū)別？目前業(yè)界普遍認(rèn)為，云管理平臺是更廣的范圍，可以把OpenStack看作是云管理平臺下屬的資源模塊。云管理平臺可以管理多個(gè)不同的Open-Stack資源池（資源池可以是不同的OpenStack版本），另外還有很多虛擬化不是由OpenStack+KVM實(shí)現(xiàn)的，比如VM-ware、Hyper-V、Xen等虛擬化。所以云管理平臺還要針對不同的虛擬化進(jìn)行對接。

混合云管理平臺具體包括以下內(nèi)容：

（1）具備資源監(jiān)控與優(yōu)化、日志分析能力?？蛻魧τ谧约旱馁Y源使用情況了如指掌，為每個(gè)業(yè)務(wù)模塊資源調(diào)度提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

（2）自服務(wù)云門戶。這是公有云的服務(wù)特性，客戶以分租戶的形式管理和配置自己申請的云資源，解決了開通的便利性，隨時(shí)可以根據(jù)需求申請?jiān)瀑Y源。納入管理的云資源池都可以作為統(tǒng)一資源提供給客戶。

（3）云服務(wù)編排與交付?？蛻粼谧杂虚T戶，可以直接以藍(lán)圖的形式編排業(yè)務(wù)，可以幫助用戶定制自動化運(yùn)維模版，交付形式由原來的虛擬機(jī)交付變成應(yīng)用交付模版，解決醫(yī)療行業(yè)維護(hù)人員運(yùn)維水平不足的問題，降低了人為錯(cuò)誤的幾率，保障業(yè)務(wù)連續(xù)性。

（4）計(jì)量計(jì)費(fèi)。用戶自行申請的資源自動計(jì)量，把云資源作為普通流量運(yùn)營，精確的云資源申請、釋放、回收機(jī)制，用戶可以根據(jù)自己業(yè)務(wù)的高峰、低谷周期，制定云資源申請計(jì)劃，無需再耗費(fèi)成本建立冗余資源。

（5）異構(gòu)平臺業(yè)務(wù)切換。實(shí)現(xiàn)多個(gè)云資源平臺共享共用，用戶可以根據(jù)自己業(yè)務(wù)的等級，選擇成本不同的資源平臺承載。

綜上所述，以計(jì)算、存儲、網(wǎng)絡(luò)虛擬化為基礎(chǔ)，以混合云管理平臺為核心，增強(qiáng)了醫(yī)療行業(yè)用戶對自己業(yè)務(wù)的控制能力；同時(shí)，因應(yīng)用和基礎(chǔ)架構(gòu)交付自動化，縮短了應(yīng)用上線和恢復(fù)時(shí)間，提高了業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量和可持續(xù)性?；旌显萍軜?gòu)，將醫(yī)療行業(yè)客戶原有的信息孤島整合為一個(gè)數(shù)據(jù)海洋，配合建立大數(shù)據(jù)分析平臺進(jìn)行多數(shù)據(jù)源整合、多維數(shù)據(jù)挖掘，從而提升數(shù)據(jù)價(jià)值，醫(yī)療信息云化的最終目則可以達(dá)成。

5 結(jié)束語

實(shí)施混合云解決方案的主要挑戰(zhàn)在于跨平臺管理，包括跨平臺、跨虛擬機(jī)管理器的虛擬化和管理，集成系統(tǒng)管理?；旌显谱畲蠡Ｕ狭思扔蠭T投資，又能快速投產(chǎn)新能力，基于業(yè)務(wù)驅(qū)動遷移工作負(fù)載，把握風(fēng)險(xiǎn)與速度的平衡，因此混合云必將成為行業(yè)客戶業(yè)務(wù)上云的一種趨勢。

Application of Hybrid Cloud in Medical Industry

Cheng WeiPan Runkeng
（China Unicom Co.Ltd.Guangdong Branch，Guangzhou 510627，Guangdong）

According to the medical industry cloud practice,this paper elaborates the advantages of hybrid cloud architecture in enterprise customer.Hybrid cloud is discussed from the planning and construction principles,key points,especailly the cloud management platform.

hybrid cloud;medical industry cloud;cloud management platform

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-6609(2017)07-0076-03

程偉（1976－），男，廣西桂林人，本科，工程師，研究方向?yàn)樵朴?jì)算、數(shù)據(jù)中心。