基于超融合架構(gòu)的醫(yī)院云數(shù)據(jù)中心建設(shè)和應(yīng)用

文/楊金平 石彩霞 楊鵬程

隨著信息大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，醫(yī)院醫(yī)療的信息化水平也將迎來一個(gè)巨大變革，踏進(jìn)一個(gè)全新的層次，隨著醫(yī)療行業(yè)相關(guān)改革以及信息化相關(guān)政策進(jìn)一步的深化，我國醫(yī)療方面管理的理念也必將從治療為核心向著以患者與數(shù)據(jù)為核心所轉(zhuǎn)變。對于信息化的醫(yī)療體系建設(shè)來說，其在未來必將有著更高與更現(xiàn)代化的期望。除此之外，云數(shù)據(jù)、多媒體、移動網(wǎng)絡(luò)等一眾新興的現(xiàn)代化技術(shù)也必將得到大面積的推廣和應(yīng)用，從而使醫(yī)療領(lǐng)域整體的水平得到進(jìn)步與提高。

1 醫(yī)院云數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的超融合架構(gòu)

1.1 超融合架構(gòu)技術(shù)的基本概念

所謂的超融合架構(gòu)技術(shù)，其實(shí)際上就是在一個(gè)單元設(shè)備內(nèi)同時(shí)具有云計(jì)算、信息網(wǎng)絡(luò)、信息存儲以及虛擬化等諸多的資源以及技術(shù)，其中包含有緩存的加速、消除重復(fù)的數(shù)據(jù)、在線上壓縮數(shù)據(jù)、將關(guān)鍵數(shù)據(jù)備份以及對業(yè)務(wù)進(jìn)行連續(xù)保護(hù)等一系列元素，許多的節(jié)點(diǎn)借助網(wǎng)絡(luò)聚合來實(shí)現(xiàn)其自身模塊化橫向的擴(kuò)展，最終形成一個(gè)統(tǒng)一的資源池型框架。

1.2 超融合架構(gòu)在其構(gòu)成體系中所具有的特點(diǎn)

對于超融合的架構(gòu)來說，其是將虛擬化的軟件以及滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)且廣泛使用的X86式服務(wù)器作為核心來進(jìn)行構(gòu)建的，通過分析業(yè)務(wù)的實(shí)際應(yīng)用要求來進(jìn)行科學(xué)擴(kuò)展，其還將軟件體系的結(jié)構(gòu)、云計(jì)算、信息存儲以及底層最基礎(chǔ)的框架進(jìn)行分離，并不需要將陣列以及存儲的局域網(wǎng)相關(guān)組件進(jìn)行單獨(dú)儲存，憑借著集成等技術(shù)，可以把超融合架構(gòu)當(dāng)做一個(gè)單一化系統(tǒng)來進(jìn)行相關(guān)的管理，而且還可以通過一些專業(yè)管理的軟件來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)常規(guī)化運(yùn)轉(zhuǎn)，從而到達(dá)理想化的可靠性、實(shí)用性以及可維護(hù)性。

1.3 超融合架構(gòu)技術(shù)在當(dāng)前所具有的優(yōu)勢

對于超融合架構(gòu)來說，其一個(gè)主要的優(yōu)勢就是可拓展，憑借添加相關(guān)節(jié)點(diǎn)來使其進(jìn)行一個(gè)橫向的擴(kuò)展，進(jìn)而形成一個(gè)具有線性功能與彈性的框架。對于資源池而言，其能夠通過分析工作實(shí)際負(fù)載來進(jìn)行一個(gè)動態(tài)的分配，從而使應(yīng)用程序在工作時(shí)的負(fù)載得以緩解，并且長期保持一致性。其次還具有一定的簡單性。在對超融合架構(gòu)進(jìn)行管理以及維護(hù)時(shí)，可以將界面的操作管理進(jìn)行簡化，將全部組件都進(jìn)行集成組裝與預(yù)先測試，可以讓整個(gè)系統(tǒng)更加容易進(jìn)行設(shè)置、維護(hù)以及擴(kuò)展。除此之外，還有對于數(shù)據(jù)的服務(wù)。其能夠提供一個(gè)和傳統(tǒng)儲存陣列級別一致的新型數(shù)據(jù)服務(wù)，例如對于重復(fù)數(shù)據(jù)的消除、復(fù)制以及壓縮等。

2 超融合架構(gòu)在當(dāng)前階段的缺陷

2.1 構(gòu)架整體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜

對于超融合構(gòu)架來說，其只是將計(jì)算機(jī)資源進(jìn)行了整合，而存儲、安全以及網(wǎng)絡(luò)等IT資源還處于一個(gè)分割的狀態(tài)，很難去滿足現(xiàn)階段數(shù)據(jù)中心對于按需分配以及統(tǒng)一管理的要求。信息數(shù)據(jù)中心所涉及到的領(lǐng)域眾多，不只是包括對于系統(tǒng)的整合，還有對其定期的維護(hù)等工作，不管是業(yè)務(wù)的上線亦或者是維護(hù)，都要借助大量網(wǎng)絡(luò)配置來完成，所以，必須要形成一套較為簡潔化的信息數(shù)據(jù)中心，讓IT等資源可以在一個(gè)相同的平臺上進(jìn)行自動部署。

2.2 缺乏擴(kuò)容的能力

超融合架構(gòu)所采用的是一種虛擬服務(wù)器和外置儲存有機(jī)結(jié)合的方案，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)資源平滑的擴(kuò)容，然而外置的集中儲存在某種程度上抑制了我國醫(yī)院云數(shù)據(jù)中心的建設(shè)以及應(yīng)用。所以必須要建立一個(gè)能夠讓所有資源進(jìn)行平滑擴(kuò)容的新型框架，只需借助物理的服務(wù)器便能夠讓計(jì)算機(jī)、安全以及儲存等資源實(shí)現(xiàn)長久增長。

2.3 在生命周期內(nèi)缺乏管理的特征

因?yàn)樵诔诤霞軜?gòu)中沒有對虛擬機(jī)進(jìn)行生命周期的管理，從而使得現(xiàn)階段的框架之中出現(xiàn)眾多僵尸機(jī)，并占據(jù)了許多基礎(chǔ)的資源，而且很難將這些進(jìn)行回收等處理。所以，在對數(shù)據(jù)中心的框架進(jìn)行改造時(shí)，一定要讓其具備生命周期的管理，管理人員能夠直接在控制臺搜索失效的虛擬機(jī)，并及時(shí)執(zhí)行回收指令等操作。

2.4 難以滿足未來對于IT行業(yè)的規(guī)劃

在當(dāng)前這一階段，很多醫(yī)院都已經(jīng)建立起了自己專屬的云數(shù)據(jù)中心，但是卻并未形成一個(gè)統(tǒng)一化的IT分配體系，而且也沒有形成一個(gè)統(tǒng)一的管理以及安全制度。所以，醫(yī)院必須要盡快創(chuàng)建一個(gè)統(tǒng)一化云平臺，為行業(yè)內(nèi)部各類業(yè)務(wù)提供一個(gè)云主機(jī)、儲存以及開發(fā)的平臺，確保業(yè)務(wù)整體系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行。

3 超融合架構(gòu)應(yīng)用的實(shí)際場景

3.1 基本的概述

超融合架構(gòu)作為醫(yī)院整體業(yè)務(wù)體系中最基礎(chǔ)的一個(gè)平臺，其具有著較為強(qiáng)大的信息數(shù)據(jù)計(jì)算與處理功能，當(dāng)有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)用戶進(jìn)行系統(tǒng)訪問時(shí)，超融合架構(gòu)便可以讓其實(shí)現(xiàn)高效以及安全的運(yùn)行；除此之外，超融合架構(gòu)還可以為系統(tǒng)提供一個(gè)較大的數(shù)據(jù)儲存與保護(hù)能力，從而使系統(tǒng)可以進(jìn)行持續(xù)工作。

3.2 以超融合架構(gòu)為基礎(chǔ)的醫(yī)院全虛擬服務(wù)平臺

將虛擬技術(shù)作為最基本的保障，充分結(jié)合VMware這一軟件來建立起一個(gè)綜合集成的新型超融合架構(gòu)裝置，借助其能夠讓現(xiàn)有的物理框架逐漸向著全虛擬的平臺發(fā)展。對于超融合架構(gòu)來說，其承載著核心的生產(chǎn)項(xiàng)目，不管是在技術(shù)成本、工作效率、操作靈活性以及可用性等方面都存在著較為顯著的優(yōu)勢，除此之外，通過超融合架構(gòu)還能為機(jī)房的占地、設(shè)備供電與設(shè)施管理維修等提供一定的便利，醫(yī)院通過建立具有現(xiàn)代化的云數(shù)據(jù)中心，還可以讓自身運(yùn)行的模式逐漸轉(zhuǎn)型。

3.3 將數(shù)據(jù)統(tǒng)一保護(hù)平臺進(jìn)行科學(xué)化完善

在醫(yī)院的信息以及電子病歷信息管理體系中引進(jìn)數(shù)據(jù)連續(xù)的保護(hù)技術(shù)，可以使一些重復(fù)的數(shù)據(jù)得以徹底消除，并且還可以對醫(yī)院使用的虛擬平臺進(jìn)行一個(gè)自動備份與相關(guān)業(yè)務(wù)的持續(xù)保護(hù)，最終使數(shù)據(jù)統(tǒng)一的保護(hù)平臺得以進(jìn)一步完善。

4 超融合架構(gòu)在醫(yī)院云數(shù)據(jù)中心的建設(shè)以及應(yīng)用

4.1 我國醫(yī)院云數(shù)據(jù)中心信息化的構(gòu)建狀況

隨著社會不斷發(fā)展，醫(yī)院所承擔(dān)的責(zé)任愈發(fā)重大，其已經(jīng)逐漸演變成為集專業(yè)醫(yī)療、醫(yī)學(xué)指導(dǎo)、生物科研、疾病預(yù)防以及身體保健等一體的綜合醫(yī)院。為了使醫(yī)院信息等資源可以得到進(jìn)一步整合，相關(guān)管理部門進(jìn)行了一個(gè)全面且深入的討論，其也逐漸意識到在未來醫(yī)療整體的水準(zhǔn)以及為患者服務(wù)的效率將成為最關(guān)鍵的一個(gè)競爭項(xiàng)目，為了使自己在激烈的行業(yè)競爭中能夠生存下來，其必須建立起一個(gè)相對安全、可靠以及穩(wěn)定的云數(shù)據(jù)信息管理體系，并借此為其提供一個(gè)相對安全的信息保護(hù)系統(tǒng)，從而使醫(yī)院可以實(shí)現(xiàn)健康、長久地發(fā)展。對于我國現(xiàn)階段的醫(yī)院云數(shù)據(jù)中心建設(shè)來說，其主要包含著三個(gè)環(huán)節(jié)。首先，是單機(jī)的運(yùn)行環(huán)節(jié)，對于信息建設(shè)的初期階段來說，其對于業(yè)務(wù)實(shí)際的應(yīng)用較為稀少，而且沒有超負(fù)荷的壓力，同時(shí)由于設(shè)備較為簡單，因此其在成本方面具有較強(qiáng)的優(yōu)勢，并且能夠基本滿足醫(yī)院云數(shù)據(jù)中心建設(shè)與應(yīng)用的要求。然而隨著我國，醫(yī)院業(yè)務(wù)快速發(fā)展，相關(guān)保護(hù)措施出現(xiàn)了一定滯后性，在對其進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)時(shí)極易出現(xiàn)服務(wù)器的斷連問題，從而對醫(yī)院常規(guī)業(yè)務(wù)的展開造成阻礙。其次隨著醫(yī)院涉及領(lǐng)域以及應(yīng)用范圍不斷地?cái)U(kuò)大，其開始看重超融合架構(gòu)穩(wěn)定性以及對于IT等計(jì)算機(jī)資源的應(yīng)用效率。在這一環(huán)節(jié)中加入了新型共享式設(shè)備，借助網(wǎng)絡(luò)的連接來實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息數(shù)據(jù)的共享。但是其具有著較為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與風(fēng)險(xiǎn)，并且還使得服務(wù)器實(shí)際利用效率不斷降低，從而出現(xiàn)了多種資源的浪費(fèi)問題。最后是虛擬平臺與服務(wù)器的結(jié)合環(huán)節(jié)，在經(jīng)過了較長時(shí)間的磨合與實(shí)驗(yàn)之后，我國醫(yī)院開始使用虛擬平臺和實(shí)體服務(wù)器相結(jié)合的新型數(shù)據(jù)中心，并將一些業(yè)務(wù)體系逐漸遷移至當(dāng)前的超融合架構(gòu)中，最終實(shí)現(xiàn)醫(yī)院患者診斷等信息的網(wǎng)絡(luò)化以及共享，從而提升醫(yī)院自身對于專業(yè)信息資源整合的能力。

4.2 對基于超融合架構(gòu)的醫(yī)院云數(shù)據(jù)中心建設(shè)和應(yīng)用可行性進(jìn)行分析

4.2.1 框架具有一定先進(jìn)性

對于醫(yī)院傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心來說，其通常所使用的是服務(wù)器集中儲存，這需要多套設(shè)備同時(shí)來進(jìn)行工作，所以在維護(hù)以及管理上極易出現(xiàn)問題。而基于超融合架構(gòu)的醫(yī)院云數(shù)據(jù)中心則可通過以太網(wǎng)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換以及共享，將系統(tǒng)進(jìn)行了最大程度的簡化。

4.2.2 業(yè)務(wù)具有一定的擴(kuò)展性

在近幾年，醫(yī)院開始構(gòu)建起一個(gè)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)房，通過較少的投入便可以將其升級成為新型云數(shù)據(jù)中心，甚至在未來還可以建立一些異地分機(jī)房，將其實(shí)現(xiàn)平滑的擴(kuò)展，從而提高醫(yī)療設(shè)施等資源利用的實(shí)際效率，避免出現(xiàn)重復(fù)投入，盡可能節(jié)省成本，最終形成一個(gè)覆蓋面積廣、性能強(qiáng)勁以及安全穩(wěn)定的現(xiàn)代化醫(yī)院云數(shù)據(jù)中心。

5 結(jié)束語

基于超融合架構(gòu)的醫(yī)院云數(shù)據(jù)中心建設(shè)和應(yīng)用可以極大滿足我國IT行業(yè)發(fā)展的趨勢，其將計(jì)算、儲存、信息安全以及網(wǎng)絡(luò)等四個(gè)板塊進(jìn)行了整合，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了醫(yī)院相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及平臺的可靠性，并降低設(shè)備管理維護(hù)的壓力，在基于超融合架構(gòu)的醫(yī)院云數(shù)據(jù)中心投入使用時(shí)間里，并未出現(xiàn)較大故障，而且還展示出了較為顯著的效果，值得我國醫(yī)療行業(yè)進(jìn)行大力推廣。