服務(wù)器虛擬化在醫(yī)院信息化建設(shè)中的應(yīng)用

沈鳳霞 楊惟杰 木林森

摘要：隨著醫(yī)院信息應(yīng)用系統(tǒng)的不斷增多，采用傳統(tǒng)的一個系統(tǒng)和一個服務(wù)器的模式增加了基礎(chǔ)設(shè)施的成本和風(fēng)險。運用虛擬化技術(shù)對服務(wù)器進行整合管理，可保證醫(yī)院信息化業(yè)務(wù)的連續(xù)性和高可用性，簡化服務(wù)器管理流程，提高工作效率。本文主要分析我院虛擬化技術(shù)應(yīng)用的必要性以及虛擬化雙活數(shù)據(jù)中心的建設(shè)情況，闡述了虛擬化技術(shù)在醫(yī)院信息化建設(shè)中的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：VMware;虛擬化;醫(yī)院信息化

中圖分類號：R197.32 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：B ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2019.21.008

文章編號：1006-1959（2019）21-0020-02

Abstract：As hospital information applications continue to increase， the use of a traditional system and a server model increases the cost and risk of infrastructure. The use of virtualization technology to integrate management of servers can ensure the continuity and high availability of hospital information services， simplify server management processes， and improve work efficiency. This paper mainly analyzes the necessity of virtualization technology in our hospital and the construction of virtualized double-active data center. At the same time， it expounds the application of virtualization technology in hospital information construction.

Key words：VMware;Virtualization;Hospital informationization

虛擬化是指將物理資源合理的抽象為邏輯資源，以便打破實際物理結(jié)構(gòu)間的壁壘[1]。在這種情況下，物理平臺將以邏輯形式進行資源管理及透明運行，可實現(xiàn)資源的自動配置。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展推動了虛擬化技術(shù)的實現(xiàn)與應(yīng)用，如虛擬化存儲、操作系統(tǒng)以及資源和系統(tǒng)的管理。隨著醫(yī)療數(shù)據(jù)的日益增加，醫(yī)院信息系統(tǒng)面臨著數(shù)據(jù)資源管理與維護困難的問題，多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器處于獨立運行，一旦硬件設(shè)備出現(xiàn)故障，將會面臨數(shù)據(jù)丟失等風(fēng)險。服務(wù)器虛擬化則可有效解決該問題，運用虛擬化技術(shù)對服務(wù)器進行整合管理，可保證醫(yī)院信息資源的安全性和高可用性，同時還可以節(jié)省浪費大量的人力、財力、物力，促進醫(yī)院信息建設(shè)發(fā)展，本文主要就我院服務(wù)器虛擬化建設(shè)情況分析如下。

1醫(yī)院應(yīng)用虛擬化技術(shù)的必要性

1.1醫(yī)院信息業(yè)務(wù)系統(tǒng)復(fù)雜 ?醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS）是企事業(yè)單位信息系統(tǒng)中最繁多最復(fù)雜的系統(tǒng)之一[2]。以我院三級甲等綜合醫(yī)院為例，目前已經(jīng)建立了HIS、電子病歷系統(tǒng)、手術(shù)麻醉系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)影像存儲傳輸系統(tǒng)（PACS）、心電系統(tǒng)、檢驗實驗室信息系統(tǒng)（LIS）、院感監(jiān)控系統(tǒng)、合理用藥（PASS）等多個應(yīng)用系統(tǒng)。多個應(yīng)用系統(tǒng)就必須要多個服務(wù)器及存儲的支持，然而對眾多服務(wù)器的存儲管理與維護困難是很多大型醫(yī)院面臨的重要問題之一。

1.2成本風(fēng)險高 ?大量的服務(wù)器設(shè)備不僅占用機房空間，同時也使精密空調(diào)用電量、網(wǎng)線、機柜數(shù)量、維護的人力以及運維成本居高不下。有些服務(wù)器甚至屬于超年限使用，故障率增多，多個應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器處于單機獨立運行狀態(tài)，一旦硬件設(shè)備出現(xiàn)故障，將很難進行修復(fù)，醫(yī)院將面臨著數(shù)據(jù)丟失、停機、重新安裝操作及數(shù)據(jù)庫等一系列風(fēng)險。

2基于虛擬化的雙活數(shù)據(jù)中心建設(shè)

2.1虛擬化架構(gòu)的醫(yī)院信息化總體結(jié)構(gòu) ?醫(yī)院平臺共由八臺服務(wù)器構(gòu)成，其中A站點配置兩臺RQ940以及兩臺R680G7服務(wù)器，后端存儲設(shè)備為兩臺VNX5100和一臺VNX5200;B站點配置兩臺RQ940以及兩臺R680G7服務(wù)器，后端存儲設(shè)備為兩臺VNX5100和一臺VNX5200;這八臺服務(wù)器通過vmware HA功能構(gòu)成一個統(tǒng)一的cluster和資源池，六臺VNX存儲設(shè)備同型號之間通過vplex metro實現(xiàn)LUN級別實時數(shù)據(jù)鏡像。該平臺涵蓋了核心應(yīng)用系統(tǒng)，如HIS、LIS、PACS及PASS系統(tǒng)等，見圖1。

2.2虛擬機技術(shù)保證醫(yī)療業(yè)務(wù)的連續(xù)性 ?醫(yī)院信息系統(tǒng)要求全天不間斷的正常運行，即要求醫(yī)療業(yè)務(wù)具有一定的連續(xù)性。這種醫(yī)療業(yè)務(wù)連續(xù)性主要包括災(zāi)難備份、連續(xù)性操作、高可用性，即在使用過程中出現(xiàn)事故，或不明原因故障的情況下應(yīng)用系統(tǒng)必須具有高可用性、連續(xù)操作運行的能力。按照醫(yī)院醫(yī)院實際業(yè)務(wù)要求，虛擬化技術(shù)可以滿足不同級別的系統(tǒng)，提供不同的連續(xù)業(yè)務(wù)。

在虛擬化技術(shù)的使用中，計劃內(nèi)的停機可以減少因追加部署服務(wù)器或硬件的時間，以及出現(xiàn)其他相關(guān)聯(lián)的服務(wù)被意外關(guān)閉的問題。虛擬化技術(shù)通過在線的虛擬資源來進行動態(tài)平衡，即使信息系統(tǒng)建設(shè)因硬件資源配置不足需要追加資源時，也可以保證擴容工作順利完成，同時保證原來的業(yè)務(wù)不會停止運行，避免造成浪費資源。

運用虛擬化技術(shù)對各虛擬主機進行合理監(jiān)控，可以有效減少使用過程中出現(xiàn)的故障。若其中一臺物理服務(wù)器因資源不足等問題突然出現(xiàn)宕機情況，虛擬架構(gòu)體系通過動態(tài)資源平衡，自動進行合理判斷[3，4]，檢測出宕機服務(wù)器，進而通過vMotion技術(shù)快速遷移到其他物理服務(wù)器上運行，有效保障醫(yī)院系統(tǒng)平穩(wěn)運行。同時，利用虛擬集群平臺來計算可以負荷HIS、LIS、手術(shù)麻醉系統(tǒng)、心電系統(tǒng)、PACS、院感監(jiān)控系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng)的資源，使醫(yī)院信息應(yīng)用系統(tǒng)處于最佳運行狀態(tài)，可以保證醫(yī)院信息化建設(shè)的高可用性。

2.3自動化管理方案 ?目前，醫(yī)院服務(wù)器設(shè)備不是集中在一起，應(yīng)用信息系統(tǒng)多且復(fù)雜，在管理使用過程中耗費大量的人力和時間，同樣浪費時間和精力對流程管理、跨平臺管理、制定腳本中，可能對醫(yī)院連續(xù)性操作造成影響。運用虛擬化技術(shù)，全面構(gòu)建虛擬化架構(gòu)體系，醫(yī)院信息化建設(shè)的應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)境由VMware vCenter自建的虛擬服務(wù)器來提供，可以節(jié)省大量的人力和時間成本。管理人員可以通過工作流編輯器結(jié)合實際情況建立所需的工作流，加入自制腳本中，實現(xiàn)業(yè)務(wù)自動化，同時在互為備份點之間進行故障轉(zhuǎn)移[5]，結(jié)合虛擬服務(wù)器的迅速恢復(fù)以及基礎(chǔ)設(shè)施的容錯性能實現(xiàn)一定的容錯，為虛擬化服務(wù)器對醫(yī)療業(yè)務(wù)的連續(xù)操作提供可能。

在醫(yī)院日常管理過程中，服務(wù)器管理人員可以通過VMware vCenter來完成服務(wù)器的監(jiān)控、調(diào)整、管理、規(guī)劃，虛擬服務(wù)器的內(nèi)存、CPU、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、磁盤等基礎(chǔ)設(shè)備的核心資源可以實時監(jiān)控，不但可以隨時掌握整個集群的運行狀態(tài)，還可以根據(jù)專家建議及預(yù)警信息來判斷和檢測系統(tǒng)的可用性和性能，進而合理整合基礎(chǔ)設(shè)施，保障醫(yī)療業(yè)務(wù)正常運行。

2.4提供容災(zāi)系統(tǒng) ?在醫(yī)院信息系統(tǒng)的虛擬服務(wù)器架構(gòu)體系中，服務(wù)器存儲可以在多個存儲系統(tǒng)中創(chuàng)建直接連接，應(yīng)用虛擬化技術(shù)在不同類型的服務(wù)存儲所提供的物理卷中進行克隆和鏡像操作，以保證出現(xiàn)故障時醫(yī)院業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的完整性，使醫(yī)療業(yè)務(wù)不受影響，充分保證醫(yī)院業(yè)務(wù)的連續(xù)性，為整個醫(yī)院業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供系統(tǒng)應(yīng)用級的容災(zāi)能力。

3總結(jié)

通過服務(wù)器虛擬化構(gòu)建的醫(yī)院信息化建設(shè)服務(wù)器虛擬化平臺，將全部服務(wù)器存儲集中放入一個資源池中，能夠有效地進行整合資料，提高設(shè)備的利用率，降低信息化建設(shè)成本。集中化的虛擬管理平臺能夠有效簡化服務(wù)器管理，提高信息系統(tǒng)安裝部署效率，降低管理難度。同時，保障所有應(yīng)用系統(tǒng)通過虛擬化HA和DRS連續(xù)運行，提高醫(yī)院數(shù)據(jù)中心的整體安全性。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬化技術(shù)越來越受重視，這對于醫(yī)院信息化建設(shè)以后發(fā)展具有十分重要的意義。

參考文獻：

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收稿日期：2019-7-29;修回日期：2019-8-7

編輯/錢洪飛