虛擬化技術在構建數字化醫院中的應用探究

鄧真理

摘 要 隨著網絡技術發展水平的不斷提升，醫院中傳統分散式布局服務器存在潛在威脅，不同業務系統之間難以實現資源共享。因此，需要建立一個穩定且高效的管理平臺來滿足變化多樣的應用需求。將虛擬化技術引入到數字化醫院構建之中，不僅構造了高效的基礎平臺，還可以在充分掌握傳統分散式布局服務器的各項不足之處的基礎上來完善虛擬化技術。文章主要對虛擬化技術進行深入分析，并將其應用在數字化醫院構建應用之中，建立統一資源共享地，從而提升業務的連續性，推動醫院朝向數字化方向不斷蓬勃發展。

關鍵詞 虛擬化技術；數字化醫院；應用

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）214-0116-02

隨著互聯網技術發展速度不斷加快，醫院構建方向逐漸轉向為數字化方向，從而提升了對醫院信息系統的依賴性，并使得IT技術逐漸得到廣泛應用。醫院數字化構建進程在不斷向前推進，對其相關應用也開展了新的部署，而且提高資源使用率，降低成本利用率，優化服務系統已經逐漸成為虛擬化技術應用于數字化醫院構建中所必須遵循的幾點要求。通過對虛擬化技術相關應用的不斷研究，從而分析出將虛擬化技術應用于數字化醫院構建的相關應用，從而實現動態資源共享的效果，達到統一管理的目標，推動醫院數字化的可持續發展。

1 虛擬化技術

1）虛擬化技術概念。虛擬化是一個廣義術語，其內涵為計算元件在虛擬環境中運行而不是在真實的基礎上運行，而且虛擬化技術的存在僅限于邏輯層面中，不局限于物理層面。實現虛擬化的過程為在系統中加入虛擬化層，并將下層資源進行抽象化，從而成為另一種資源形式便于上層使用。虛擬化技術不僅可以將資源利用率擴展到最大程度，還能夠對相關需求進行合理規劃，其本質就是對資源進行優化處理。

2）常見的虛擬化技術。首先是服務器虛擬化，就是將一臺服務器變為多臺隔離的虛擬服務器，或者理解為物理資源轉化為邏輯資源，從而促進服務器資源之間的相互融合，成為資源處理集中地。采用服務器虛擬技術，可以將CPU、內存等硬件軟件變為動態資源來管理，并按照相關需求來對服務器資源進行分配，促使資源能夠被合理利用。

其次是存儲虛擬化，依照不同的接口協議來對物理設備進行整合，從而形成虛擬存儲體系，便于用戶享受到統一的數據服務，促進資源共享目標的達成。存儲虛擬化是指將存儲設備以及存儲系統進行抽象化處理，為用戶提供邏輯視圖，并且分離數據存儲操作和控制，以便優化使用效率。

最后為網絡虛擬化以及桌面虛擬化，其中網絡虛擬化是指增加抽象層在底層的物理網絡與用戶之間，并分割抽象層以下的物理資源，從而達到軟硬件與網絡功能相互融合的目的，常見的網絡虛擬化技術包括資源分割、整合以及虛擬連接等。桌面虛擬化來源于服務器計算模型，并參考傳統的客戶端模型，來高效管理桌面虛擬機所屬的數據中心。

2 虛擬化技術在構建數字化醫院中的應用

1）服務器虛擬化技術的使用。服務器虛擬化具備多種功能特性，其中包括CPU虛擬化、內存虛擬化、管理高效且統一、無知覺故障自動處理恢復、熱量自動轉移、容錯以及部署速度快等。在實施服務器虛擬化技術時，需要購買高配置的服務器以及與服務器虛擬技術相關的服務系統軟件，便于虛擬化服務器構架的建立，從而改善醫院中存在的老舊服務器，為相關應用的實施創建合理的測試環境，在試運行合作開發的系統后，便于為其提供良好的上線環境，在最大程度上保證業務之間的連續性以及容錯容災性能。具體實施方案為：采用6臺高性能的HPDL580G7服務器和Vmware vSphere虛擬化軟件，虛擬出30余臺虛擬服務器，在虛擬化平臺中安裝虛擬機，從而有效實現醫院中的所有業務系統，若想增加應用系統，可以在虛擬化平臺之中增加虛擬機，無需增加物理服務器，從而有效滿足醫院業務擴展的需求。

2）存儲虛擬化技術應用。實施存儲虛擬化技術時，主要采取的方式為存儲池方式，將一些磁盤中的數據排列在其他更多的磁盤中去，使得自身負載達到平衡點，從而提升性能水平，對于在管理以及容量等方面產生的問題也可以有效解決。在基于IPSAN或FCSAN等虛擬存儲系統構建方式之上，來健全虛擬化存儲系統構架以及存儲虛擬化的平臺，同時還可以為其設置性能較高的兩臺高端磁盤陣列，充分利用數據管理軟件中良好的容錯、數據備份以及自動恢復性能，為醫院傳統存儲系統進行改善，促進存儲池的建立，并且深度優化存儲系統的相關功能。在充分使用存儲虛擬化技術后，還可以分離HIS關鍵業務系統中的OLTP和OLAP，并充分優化HIS系統中的各項性能。其中具體實施方式為：對醫院中兩臺存儲設備進行設置工作，在其中一臺存儲設備中設置出在線數據OLTP應用，對另一臺存儲設備中的鏡像卷采用snapshot方式，以便生產出克隆卷，緊接著設置好OLAP數據應用，這樣便可以將查詢統計業務中的數據信息與所處的物理信息環境相互分離。在不實施系統業務優化方式以及擴大同等業務規模的基礎上，顯著提升存儲設備中的各項性能以及系統響應的速度水平。

為實現醫院存儲高可用以及數據邏輯保護，具體實施方案為：增加兩臺EMC VNX5500存儲；并在SAN網絡加入存儲虛擬化層，利用存儲虛擬化功能來實現2臺存儲的鏡像；利用RecoverPoint持續數據保護實時監控IO的變化，一旦出現邏輯錯誤，可以快速回滾，并將數據恢復至任意點；持續數據的保護要求旁路設備來實現，主數據IO不需要經過管理節點，從而避免對性能造成影響；在主機端無需安裝任何代理，從而避免兼容性問題的出現。

3）虛擬網絡技術應用。首先為虛擬局域網的應用，由于一個VLAN可以促使一個邏輯子網的形成，使得VLAN能夠將按區域劃分網段以及子網所表現的局限性予以了突破，而且還可以同時涉及多個網絡設備，對于處于不同地理位置的不同用戶也可以加入到同一個邏輯子網之中。為了顯著提升醫院中網絡信息的安全且高效的性能，具體實施方案為：可以采用三層核心交換機，以業務體現的相關性質為主要依據，來將不同的網絡用戶劃分為不同的VLAN，并且分別為其制定訪問策略，參照相關依據來對VLAN訪問權限進行設置以及劃分，有效避免廣播風暴的產生，為醫院的網絡安全性能、可靠性能以及高效性能提供一定根本且有效的保障。

其次為虛擬專用網的應用，專用網的建立基于VPN技術的實施，并將其應用于INTERNET公共網絡，采取撥號連接或者數據專線的方式來建立具有私有性的專用網絡。其中具體實施方案為：充分采用互聯網載體模式，在不同區域或者地址段的背景下，將客戶端與服務端進行有機連接，并形成專用的通訊路線，最終促使相關數據能夠安全傳輸。目前，我國大部分醫院都在采用VPN技術，來對信息系統進行遠程管理，在不同的區域內也可以采用相同的應用系統來開展相應的工作，從而顯著提升遠程辦公的工作質量以及工作速度。同時這種技術的實施還有助于醫院中數字圖書館的建立，達到醫院中數字化圖書館資源共享的目的，實現高效的遠程訪問工作。

4）虛擬桌面應用。為提升醫生站以及護士站等相同性質類型的工作站中相關人員的工作效率以及工作質量，可以為其創建準確且高效的虛擬機模板。通過創建虛擬化構架來集中管理相關數據信息，并成立數據中心，在開展維護工作時，只需要維護父虛擬機即可，為醫院充分節省了開展維護工作所花費的時間以及維護成本。桌面用戶可以為終端設備，采取通訊協議訪問方式來對數據中心相關信息進行獲取，從而高效完成上級布置的相關工作任務。在采取這種模式時，需要在實現數據交換的數據中心的虛擬桌面以及服務器開展相關工作，從而在最大程度上降低網絡產生的相關壓力。在充分應用虛擬桌面技術后，醫生以及護士工作者將不再被電腦的某些性能以及工作地點所限制。只要有網絡，相關工作者便可以隨時隨地的利用自己身份信息來登錄屬于自己的虛擬桌面終端，在任何時間任何地點均可以完成自己的工作任務。

3 虛擬機在醫院中應用時需要注意的事項

在對虛擬機開展規劃工作時，需要充分參考系統的穩定性能，并根據業務來實施劃分，其中醫院運行的信息系統可以分成兩個種類即為核心與邊緣。開展虛擬化工作之前，要合理評價CPU利用率，同時還要開展投資回報率的計算工作，將不適合實現虛擬化的情況區分出來。在對服務器系統進行遷移時，不能將剛剛部署好的服務器系統直接轉移至虛擬機之中，而是要開展試運行工作，并對運行情況進行分析，從而合理確定其是否能夠轉移到虛擬平臺之中，并在最大幅度上保證其可靠性能與科學性能。

4 結論

綜上所述，合理運用虛擬化技術不僅能夠促進醫院朝向數字化方向發展，還可以對醫院內相關信息資源進行有效利用，高效整合信息資源系統，從而達到提升管理靈活性的目的。這一技術的實現，可以為醫院降低花費的成本，推動信息化技術發展的進程。目前，我國需要加強虛擬化技術的推廣以及合理確定虛擬化應用的標準，促使醫院能夠全面掌握信息資源的主動權，實現動態資源共享。

參考文獻

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