私有云平臺(tái)，醫(yī)療行業(yè)基礎(chǔ)架構(gòu)未來發(fā)展方向

畢魯佳

利用私有云技術(shù)，通過虛擬化、高可用、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)遷移和擴(kuò)展、實(shí)時(shí)狀態(tài)自動(dòng)化監(jiān)控、自助服務(wù)門戶和快速模板部署，私有云是為一個(gè)組織單獨(dú)使用而構(gòu)建的一種云計(jì)算服務(wù)形式。私有云可提供對(duì)數(shù)據(jù)、安全性和服務(wù)質(zhì)量的有效控制

數(shù)字化醫(yī)院是現(xiàn)代醫(yī)療發(fā)展的新趨勢(shì)，數(shù)字化醫(yī)院系統(tǒng)是醫(yī)院業(yè)務(wù)軟件、數(shù)字化醫(yī)療設(shè)備、IT基礎(chǔ)平臺(tái)所組成的綜合信息系統(tǒng)，數(shù)字化醫(yī)院工程有助于醫(yī)院實(shí)現(xiàn)資源整合、流程優(yōu)化，降低運(yùn)行成本，提高服務(wù)質(zhì)量、工作效率和管理水平。數(shù)字化醫(yī)院是醫(yī)院現(xiàn)代化的必由之路，醫(yī)院只有充分利用數(shù)字信息技術(shù)解放勞動(dòng)力，才能使其在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得成功。

當(dāng)前醫(yī)院對(duì)信息化技術(shù)也提出了越來越多的需求和期望，包括目前在信息化領(lǐng)域炙手可熱的云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)?？傮w而言，醫(yī)療信息化領(lǐng)域正逐步從虛擬化向私有云方向演進(jìn)。

虛擬化平臺(tái)不再適應(yīng)現(xiàn)有醫(yī)院信息化建設(shè)發(fā)展步伐

嘉興市第一醫(yī)院（嘉興學(xué)院附屬醫(yī)院）始建于1920年，前身為法國天主教巴黎仁愛會(huì)嘉興仁愛堂開辦的圣心醫(yī)院。在幾代人的艱苦創(chuàng)業(yè)、不斷奮斗下，目前已成為嘉興市規(guī)模最大、設(shè)施齊全、技術(shù)力量雄厚，集醫(yī)療、科研、教學(xué)、預(yù)防、康復(fù)于一體的三級(jí)甲等綜合醫(yī)院。

當(dāng)前，嘉興市第一醫(yī)院運(yùn)行中的醫(yī)院數(shù)據(jù)中心虛擬化平臺(tái)已經(jīng)處于滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，數(shù)十個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)均在此平臺(tái)運(yùn)行。運(yùn)行多年的虛擬化平臺(tái)，硬件設(shè)備老舊開始不穩(wěn)定，軟件系統(tǒng)也一直缺乏更新升級(jí)，整個(gè)系統(tǒng)隨時(shí)可能發(fā)生故障而停擺，造成業(yè)務(wù)系統(tǒng)中斷，影響醫(yī)院業(yè)務(wù)正常運(yùn)行。

同時(shí)，隨著醫(yī)院信息化建設(shè)步伐的不斷加速，將有大量新的醫(yī)院應(yīng)用信息系統(tǒng)需要上線，且新的醫(yī)院應(yīng)用信息系統(tǒng)大多采用新架構(gòu)設(shè)計(jì)，原有平臺(tái)即便繼續(xù)升級(jí)也可能無法承載。經(jīng)過醫(yī)院論證，建議建設(shè)全新的基于私有云的數(shù)據(jù)中心平臺(tái)。

私有云平臺(tái)的建設(shè)方案及實(shí)現(xiàn)效果

針對(duì)醫(yī)院數(shù)據(jù)中心的現(xiàn)狀、新應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展需求以及未來的信息化建設(shè)規(guī)劃，建設(shè)一套全新云數(shù)據(jù)中心，需要把目前的業(yè)務(wù)系統(tǒng)整合遷移到私有云平臺(tái)上，并把新規(guī)劃的信息系統(tǒng)直接部署到云平臺(tái)上。

應(yīng)用系統(tǒng)在遷移到私有云平臺(tái)主要有三個(gè)方面的需求，首先是應(yīng)用系統(tǒng)云化需求，需要把適合云化的現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)遷移到云平臺(tái)上，應(yīng)用服務(wù)器采用虛擬機(jī)部署；其次是應(yīng)用系統(tǒng)遷移需求，現(xiàn)有醫(yī)院信息應(yīng)用系統(tǒng)遷移時(shí)，需要提供專業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)遷移服務(wù)，要盡可能保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性，減少業(yè)務(wù)中斷時(shí)間；最后是新應(yīng)用系統(tǒng)上線需求，對(duì)于計(jì)劃新上線的醫(yī)院信息應(yīng)用系統(tǒng)，優(yōu)先選擇在私有云平臺(tái)上部署。

快速整合資源和醫(yī)院應(yīng)用系統(tǒng)部署。首先，私有云平臺(tái)可以快速部署系統(tǒng)，靈活為醫(yī)院分配IT資源。通用硬件平臺(tái)，方便IT系統(tǒng)統(tǒng)一進(jìn)行規(guī)劃，集中采購和建設(shè)。系統(tǒng)中的軟、硬件完全解耦，兼容通用硬件服務(wù)器。醫(yī)院信息應(yīng)用系統(tǒng)可靈活擴(kuò)容，不受硬件平臺(tái)限制。其次，醫(yī)院信息應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備資源池化，能實(shí)現(xiàn)共享資源，提高資源利用率。各種零散的設(shè)備集成統(tǒng)一的資源池，實(shí)現(xiàn)資源共享。整體資源規(guī)劃不需要按需求峰值疊加設(shè)計(jì)，減少初期投資和資源閑置浪費(fèi)。系統(tǒng)擴(kuò)展能力強(qiáng)，根據(jù)業(yè)務(wù)量彈性擴(kuò)容，適應(yīng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)突發(fā)需求。IT設(shè)備資源平均利用率可以從10%提高到60%以上。最后，醫(yī)院信息應(yīng)用系統(tǒng)需要的服務(wù)器資源自動(dòng)分配，縮短系統(tǒng)部署周期，加快上線速度平臺(tái)化的IT資源，能夠一鍵式安裝，圖形化系統(tǒng)規(guī)劃，減少系統(tǒng)部署時(shí)間。根據(jù)需求直接從IT資源池中自動(dòng)劃分資源，加快醫(yī)療業(yè)務(wù)上線速度。

醫(yī)院私有云平臺(tái)的集群化、自動(dòng)化運(yùn)維。醫(yī)院私有云整合解決方案將網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維模式從人工運(yùn)維管理轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)化運(yùn)維管理，運(yùn)維效率提高10倍以上，可大幅提高IT運(yùn)維服務(wù)質(zhì)量；自動(dòng)監(jiān)控IT資源和系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)系統(tǒng)故障和潛在風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)報(bào)警、自動(dòng)恢復(fù)；提高醫(yī)院整體醫(yī)療系統(tǒng)的可靠性；系統(tǒng)根據(jù)資源分配策略，自動(dòng)配置、動(dòng)態(tài)調(diào)整資源；可以快速自動(dòng)加入新資源，搬遷已有資源；存儲(chǔ)設(shè)備、主機(jī)、數(shù)據(jù)庫分別管理，改變看護(hù)式運(yùn)維局面。

私有云架構(gòu)設(shè)計(jì)。首先，醫(yī)院私有云平臺(tái)主要關(guān)注醫(yī)院信息應(yīng)用系統(tǒng)上的專享業(yè)務(wù)，以及對(duì)應(yīng)的支撐平臺(tái)建設(shè)。根據(jù)醫(yī)院云平臺(tái)承載的目標(biāo)業(yè)務(wù)，從網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)看，主要用于醫(yī)院內(nèi)部信息應(yīng)用系統(tǒng)專網(wǎng)服務(wù)區(qū)。其次，醫(yī)院云平臺(tái)通過開放的OpenStack云套件將資源池和底層硬件設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，對(duì)上層提供統(tǒng)一服務(wù)。根據(jù)醫(yī)院云平臺(tái)上層業(yè)務(wù)的訴求，醫(yī)院云平臺(tái)基礎(chǔ)資源配置華為FusionShpere以及現(xiàn)有VMware遷移資源池和物理機(jī)資源池。再次，通過醫(yī)院云平臺(tái)統(tǒng)一管理界面華為ManageOne平臺(tái)，可為各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)或部門租戶提供IaaS、PaaS和DaaS層的全面支持。其中，IaaS層可提供包括虛擬數(shù)據(jù)中心服務(wù)、計(jì)算類服務(wù)、存儲(chǔ)類服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)類服務(wù)、安全類服務(wù)、災(zāi)備類服務(wù)等；PaaS層可提供RDS、容器、大數(shù)據(jù)等服務(wù)；DaaS層則基于IaaS及PaaS，部署數(shù)據(jù)共享交換平臺(tái)，將各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)孤島打通，實(shí)現(xiàn)跨各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享及交換。

醫(yī)院云平臺(tái)的承載業(yè)務(wù)主要是由3大類業(yè)務(wù)系統(tǒng)組成的VDC——管理支撐業(yè)務(wù)VDC、醫(yī)療業(yè)務(wù)VDC和網(wǎng)管支持VDC。其中，管理支撐業(yè)務(wù)VDC由華為OpenStack云套件部署，其所有組件均采用冗余部署在3個(gè)管理節(jié)點(diǎn)上；醫(yī)療業(yè)務(wù)VDC主要用于部署新建的醫(yī)院信息應(yīng)用系統(tǒng)虛擬機(jī)和VMware遷移后的醫(yī)院信息應(yīng)用系統(tǒng)；網(wǎng)管支持VDC主要用于部署云平臺(tái)統(tǒng)一網(wǎng)管軟件華為eSight。

通過在醫(yī)院部署建設(shè)私有云平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)監(jiān)管效果。首先，通過統(tǒng)一集中監(jiān)管能確保業(yè)務(wù)的連續(xù)性，實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)院信息應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器資源的統(tǒng)一管控，為醫(yī)院信息應(yīng)用系統(tǒng)平滑遷移做準(zhǔn)備。其次，合理分配資源，提高服務(wù)器利用率，當(dāng)服務(wù)器資源整合后，將業(yè)務(wù)量不大的服務(wù)器利用率從10%提高到60%。再次，快速部署醫(yī)療系統(tǒng)，解決了醫(yī)療業(yè)務(wù)系統(tǒng)上線，設(shè)備部署周期長的問題，而通過集中部署和管理，解決了醫(yī)療業(yè)務(wù)系統(tǒng)部署分散、維護(hù)困難的問題。最后，私有云滿足架構(gòu)先進(jìn)性，通過落實(shí)云平臺(tái)而達(dá)到醫(yī)療系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性、擴(kuò)展性。

目前，嘉興市第一醫(yī)院私有云項(xiàng)目建設(shè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)落地，系統(tǒng)運(yùn)行安全、穩(wěn)定、可靠，為醫(yī)院信息應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行提供了良好的基礎(chǔ)平臺(tái)支撐。未來，隨著信息化進(jìn)程的不斷演進(jìn)，醫(yī)院在關(guān)注基礎(chǔ)設(shè)施云化的同時(shí)，也越來越關(guān)注醫(yī)院積累的不同醫(yī)療數(shù)據(jù)，充分挖掘就診數(shù)據(jù)的價(jià)值已成為醫(yī)院信息化發(fā)展的下一階段目標(biāo)。醫(yī)院私有云平臺(tái)建設(shè)為醫(yī)院基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供了新的方式，是云計(jì)算技術(shù)在醫(yī)院信息化建設(shè)中的真正的應(yīng)用，為醫(yī)療信息應(yīng)用系統(tǒng)的創(chuàng)新提供了硬件基礎(chǔ)平臺(tái)，也是醫(yī)療行業(yè)基礎(chǔ)架構(gòu)的未來發(fā)展方向。

（作者單位：浙江省嘉興市第一醫(yī)院）