服務(wù)器虛擬化技術(shù)在醫(yī)療業(yè)務(wù)信息化建設(shè)中的運用

賴小琴，方曉茹

（廈門大學附屬第一醫(yī)院，福建 廈門 361000）

1 服務(wù)器虛擬化技術(shù)

服務(wù)器虛擬化技術(shù)是整合現(xiàn)有物理服務(wù)器資源，實現(xiàn)邏輯資源整合和合理分配的一種技術(shù)。虛擬服務(wù)器通過相互獨立的運行，提高不同物理設(shè)備的運算能力。在虛擬化層中運用多操作系統(tǒng)，避免應(yīng)用系統(tǒng)在服務(wù)器系統(tǒng)中無法合理運用，使數(shù)據(jù)在同一臺服務(wù)器上實現(xiàn)共享。此技術(shù)可提高CPU計算能力和存儲設(shè)備的應(yīng)用效果。虛擬機運行操作系統(tǒng)通過應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)不同資源的合理分配，確保滿足規(guī)格化運行要求。采用非機械類的精準運作模式實現(xiàn)虛擬硬件構(gòu)建，并通過操作系統(tǒng)和操作服務(wù)器的聯(lián)合運用，構(gòu)建業(yè)務(wù)支撐平臺，虛擬硬件功能設(shè)備。這種技術(shù)可以提高平臺自身的控制能力和可管理性[1]。

2 醫(yī)療業(yè)務(wù)信息化中虛擬化設(shè)計流程及關(guān)鍵環(huán)節(jié)

2.1 相關(guān)應(yīng)用流程

各大型醫(yī)院的獨立物理服務(wù)器已經(jīng)經(jīng)歷了長時間的應(yīng)用，在新型數(shù)據(jù)中心機房需要通過更高配置的服務(wù)器來進行服務(wù)集群的構(gòu)建。例如，筆者所在的醫(yī)院使用18臺物理服務(wù)器構(gòu)建了相應(yīng)的服務(wù)器集群，因其整體規(guī)模相對較大，對數(shù)據(jù)處理的要求也較高。在服務(wù)器集群的構(gòu)建過程中，使用四套EMC POWERSTORE1000型號存儲設(shè)備保障數(shù)據(jù)的存儲與傳輸，并借助EMC VPLEX METRO的存儲雙活系統(tǒng)建立雙機房的雙活架構(gòu)，提高VMware虛擬化平臺的應(yīng)用效果。對各類應(yīng)用處理內(nèi)容進行統(tǒng)一管理，對資源進行按需調(diào)配，保證業(yè)務(wù)開展平穩(wěn)高效。

在醫(yī)院虛擬化平臺雙活數(shù)據(jù)中心架構(gòu)設(shè)計的過程中，需要在18臺IBM物理服務(wù)器之上安裝ESXi7.0系統(tǒng)軟件，并借助軟件搭建相應(yīng)的虛擬化雙活數(shù)據(jù)中心平臺。通過安裝ESXi7.0，設(shè)計相關(guān)ESXi主機計算資源、網(wǎng)絡(luò)和存儲，設(shè)計安全措施，通過主機的IP地址實現(xiàn)物理服務(wù)器的組合連接，加快資源整合。通過在計算機上部署vSphereClient，創(chuàng)建數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)主機集群構(gòu)建。借助資源池和數(shù)據(jù)存儲池的方式，安裝八塊萬兆網(wǎng)卡，確保網(wǎng)卡鏈路的狀態(tài)和負荷處于均衡狀態(tài)，避免出現(xiàn)單點故障[2]。

2.2 關(guān)鍵環(huán)節(jié)把控

在搭建VMware虛擬服務(wù)器過程中，需要根據(jù)不同業(yè)務(wù)特點和工作情況對關(guān)鍵設(shè)置區(qū)域進行調(diào)整，為服務(wù)器虛擬化建設(shè)提供保障。虛擬機的命名需要符合規(guī)范，避免使用不合規(guī)的機器名，否則管理員在服務(wù)器停機后將無法使其快速恢復(fù)。通過集中管理的vCenter，虛擬機數(shù)據(jù)創(chuàng)建同樣會受到事務(wù)日志的限制，難以實現(xiàn)對存儲空間的合理分配，并因日志文件處理問題影響管理工作。在虛擬化平臺的管理中需要清晰了解DRS的使用情況。在USB加密設(shè)備的對應(yīng)系統(tǒng)遷移過程中，若出現(xiàn)系統(tǒng)丟失和信息加密暫停等問題，將導(dǎo)致DRS集群內(nèi)部的USB加密設(shè)備無法滿足主機使用狀況要求，虛擬機無法有效遷移至其他主機，從而無法確保系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運行。虛擬機的操作系統(tǒng)需要通過模擬病毒攻擊和黑客入侵的方式強化應(yīng)用效果，并通過物理機切換的方式實現(xiàn)對故障物理機的維護。通過手動遷移的形式為物理機的數(shù)據(jù)安全提供保障，為醫(yī)院業(yè)務(wù)信息化運用提供有力支持[3]。

3 醫(yī)療業(yè)務(wù)信息化中服務(wù)器虛擬化技術(shù)的運用要點

3.1 虛擬化問題分析

目前，我院信息化系統(tǒng)規(guī)模在不斷增大，其業(yè)務(wù)處理量也在不斷拓展。在使用過程中，需要對各類虛擬化問題進行分析和強化，為我院的信息化運行工作提供有效保障。目前醫(yī)院為每臺物理服務(wù)器配置了2顆12核處理器和1 TB的內(nèi)存，但利用率相對較低。通過系統(tǒng)性能監(jiān)測和分析，明確業(yè)務(wù)高峰期的CPU利用效率，避免硬件資源使用率較低導(dǎo)致硬件資源性能較差的情況。因此，醫(yī)院的業(yè)務(wù)運行系統(tǒng)需要提高自身資源的利用率，避免資源浪費。隨著科學技術(shù)水平的提高，部分醫(yī)院的業(yè)務(wù)規(guī)模也在不斷擴大，需要避免醫(yī)院業(yè)務(wù)系統(tǒng)中心機房配置不足的情況。借助虛擬化技術(shù)，可以為電子病歷和PACS等系統(tǒng)的合理運用提供環(huán)境保障，使其應(yīng)用密度進一步提升[4]。

3.2 虛擬化技術(shù)落實要求

虛擬化技術(shù)在醫(yī)院信息服務(wù)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，VMware vSphere作為主要的服務(wù)器虛擬化軟件已經(jīng)被廣泛采用。鑒于醫(yī)院中心機房對醫(yī)院業(yè)務(wù)信息化運用的影響，需要幫助工作人員和技術(shù)人員明確業(yè)務(wù)的要求和思路，提高其應(yīng)用水平，以達到提高服務(wù)器利用率的目的。當前，宿主服務(wù)器的內(nèi)存已經(jīng)從128 GB上升至1 TB，可以確保ESXi server后的虛擬機應(yīng)用效果得到相應(yīng)的強化，為其提供充足的資源保障。在醫(yī)院大型業(yè)務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)器系統(tǒng)設(shè)計過程中，VMware作為一種遷移工具在虛擬化平臺上有著廣泛的應(yīng)用，并且可以通過構(gòu)建新型虛擬機的方式，提高自身的運用效率。在虛擬化平臺上通過VMware虛擬化技術(shù)對服務(wù)器進行整合，降低成本，簡化資源的調(diào)配，可以起到降低能耗的作用，實現(xiàn)節(jié)約硬件投入成本的目標。通過虛擬化技術(shù)對服務(wù)器進行整合，確保各服務(wù)器的應(yīng)用系統(tǒng)處于常規(guī)運轉(zhuǎn)形態(tài)中，將其高峰期的CPU利用率進行深層次的提高，使其硬件資源性能優(yōu)勢得到充分彰顯，之后通過醫(yī)院的信息化來提高整體系統(tǒng)的運維效率，構(gòu)建高效的信息化平臺，實現(xiàn)成本控制，提高醫(yī)院業(yè)務(wù)連續(xù)性。

醫(yī)院的信息化業(yè)務(wù)部大致可以分為DMZ區(qū)域內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交互類業(yè)務(wù)與互聯(lián)網(wǎng)訪問業(yè)務(wù)。其中的DMZ區(qū)域內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)交互類業(yè)務(wù)包括著數(shù)據(jù)交互支付業(yè)務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院與HIS數(shù)據(jù)的外網(wǎng)應(yīng)用等。而互聯(lián)網(wǎng)訪問業(yè)務(wù)主要是OA辦公系統(tǒng)，它成為分布式存儲環(huán)境與專線網(wǎng)絡(luò)提高用戶交流效果的主要方式。在這一技術(shù)應(yīng)用的過程中，需要將提升用戶的體驗作為主要方向，通過IP地址與端口號相互綁定并進行審計，避免虛擬機的數(shù)據(jù)在傳輸過程中出現(xiàn)非法入侵的情況，為醫(yī)院業(yè)務(wù)系統(tǒng)的安全運行提供保障[5]。

3.3 實用性測試與方案設(shè)計

以醫(yī)院集成平臺為例，需對虛擬化技術(shù)的實際應(yīng)用效果進行測試，構(gòu)建虛擬化服務(wù)器并進行運行維護。在虛擬化服務(wù)器的安裝過程中，應(yīng)將各種設(shè)備合理部署，搭建虛擬服務(wù)器管理中心，并建立相應(yīng)的虛擬服務(wù)器管理模板。通過模板實現(xiàn)虛擬服務(wù)器的合理部署，構(gòu)建虛擬服務(wù)器模擬集群。將原有物理服務(wù)器納入集群應(yīng)用，通過構(gòu)建虛擬文件服務(wù)器模擬相應(yīng)的集成平臺業(yè)務(wù)服務(wù)體系，并對虛擬技術(shù)的基本功能進行檢測與分析，以開關(guān)機等電源功能為主要考慮因素，對服務(wù)器進行測試。

為確保醫(yī)院集成平臺服務(wù)器的信息化運用順利推進，需選擇支持集成平臺發(fā)展與應(yīng)用的虛擬化軟件，如基于VMware EXSi的解決方案。針對計算資源可借助物理服務(wù)器進行選擇，構(gòu)建機架式服務(wù)器。通過明確服務(wù)特點與優(yōu)勢，分析系統(tǒng)規(guī)模，降低成本投入；通過集成平臺工作模式擴展整體系統(tǒng)規(guī)模；利用服務(wù)器明確集成平臺工作的相關(guān)特點，滿足工作需求。醫(yī)院集成平臺業(yè)務(wù)服務(wù)較多且復(fù)雜，因此通?？膳渲?0臺服務(wù)器，優(yōu)化內(nèi)存與CPU配置效果。選擇性價比高的CPU可降低采購成本并實現(xiàn)資源高效存儲。若本地磁盤使用磁盤陣列，則需求進一步提高。利用多套存儲設(shè)備實現(xiàn)數(shù)據(jù)高度交互可獲得更佳效果，但運行成本相應(yīng)增加。需從存儲運行數(shù)據(jù)與IPOS方面出發(fā)，選擇固態(tài)硬盤的磁盤陣列解決可能存在的問題，保證IPOS供應(yīng)，避免數(shù)據(jù)丟失后無法快速完整恢復(fù)，提高固態(tài)硬盤應(yīng)用優(yōu)勢，并根據(jù)業(yè)務(wù)需求進行合理配備。此外，服務(wù)器虛擬化技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)要求極高，醫(yī)院信息化業(yè)務(wù)處理涉及大量復(fù)雜數(shù)據(jù)，因此需提高相關(guān)接口數(shù)量，達到資源靈活目的，提高運行水平，實現(xiàn)行業(yè)發(fā)展目標。

在具體實踐中，應(yīng)根據(jù)虛擬特性確定應(yīng)用范圍與系統(tǒng)類型，明確減少物理服務(wù)器數(shù)量可實現(xiàn)系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度管理，加快服務(wù)資源高效整合，降低對物理服務(wù)器的需求，實現(xiàn)系統(tǒng)完善與統(tǒng)一調(diào)度管理目標。需要對服務(wù)器虛擬化軟件的應(yīng)用進行調(diào)整，明確應(yīng)用資源與環(huán)境，加速集成平臺業(yè)務(wù)部署進度，為業(yè)務(wù)連續(xù)運作提供保障，降低服務(wù)器停機與故障概率。在服務(wù)器應(yīng)用過程中，需根據(jù)系統(tǒng)特性，明確不同服務(wù)器虛擬化技術(shù)的應(yīng)用范圍與環(huán)境，選擇適宜虛擬化技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)方式。通過分析醫(yī)院信息構(gòu)建范圍與虛擬化使用內(nèi)容應(yīng)用系統(tǒng)方式，將CPU資源與內(nèi)存資源上線進行虛擬化整合，可避免虛擬化運行負載出現(xiàn)空閑，強化虛擬化軟件利用效果，確保業(yè)務(wù)連續(xù)性與系統(tǒng)穩(wěn)定性，為醫(yī)院信息化業(yè)務(wù)運行管理工作的開展與落實提供有力保障。

4 結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)階段我國對醫(yī)療業(yè)務(wù)信息化發(fā)展的重視程度極高，醫(yī)療業(yè)務(wù)的信息化因此快速發(fā)展。為更好助力醫(yī)療業(yè)務(wù)信息化發(fā)展，應(yīng)對各類虛擬化問題進行分析，加快虛擬化技術(shù)的應(yīng)用，通過實用性測試進行優(yōu)化調(diào)整，為相關(guān)工作的開展與落實提供有力的保障?！?/p>