云計算技術在醫院信息化建設的應用研究

李長林

（東臺市人民醫院信息科，江蘇 鹽城 224200）

0 引言

近年來，醫療質量需求的不斷提升，使得醫院需要不斷注重服務水平的提升，致力于醫院管理流程的改進和優化，使得醫院醫療質量得到全面提升。這就需要切實加強醫院信息化建設，且取得了良好的發展，目前的醫院信息系統分類在不斷細化，從最初的財務收費模式逐漸細分和拓展層幾十套系統，涵蓋醫院的醫療、科研、教學、財務、人事、物資管理的全流程[1]。而云計算技術作為信息化發展的主要方向，在確保醫院現有信息系統得以穩定運行的基礎上，選擇性的進行云計算技術的應用，使得醫療衛生行業的信息化水平得到提升。

1 醫院服務器和數據存儲中心的云計算技術應用分析

第一，從醫院現有的服務器和存儲中選取能用于虛擬化的設備，并大家服務器云平臺和數據存儲中心云平臺。其中，服務器與存儲虛擬化技術常見的做法有兩種：一是把單個配置較高的服務器虛擬為多個配置較低的獨立服務器終端，這樣用戶就能在獨立服務器終端部署多種不同應用；二是把多個分散的服務器虛擬為配置較高的服務器群組，使得服務器利用資源得到提升，從而用于較大應用的部署。

第二，虛擬化技術是云計算技術在此環節應用的關鍵，需要在IAAS基礎設施層面強化對其的應用，常見是服務器虛擬，主要是對內存和CUP以及IO，其中，對CPU進行虛擬化處理時，就是將物理CPU虛擬為多個CPU，用戶可以使用多個CPU，且每個操作系統中的CPU之間相互獨立，互相不會帶來影響。而對內存虛擬主要是將所有內存空間實施統一管理，或者的設置為動態分配模式，從而給不同的虛擬機提供所需的獨立內存。而IO虛擬化處理，就是將服務器中的物理設備實施統一管理，將其虛擬為多個設備供虛擬機使用，并針對性的分配IO訪問請求。

第三，在具體應用時，需要緊密結合每個子系統自身實際的部署情況，并對其存在的業務壓力予以整理和分析的基礎上，將多個服務器虛擬為一個大的服務器，也可以將一個大的服務器虛擬層多個服務器，從而為系統施用提供便利。再對每個服務器工作負載施用信息進行分析，對每個內存和CPU以及IO和存儲的情況有一個全面的掌握，進而確定服務器采用哪種架構（通常有NAS與SAN架構）而促進服務器的應用環境與使用情況的完善，使得應用所在的系統環境得以優化，最后使得應用環境更加安全可靠，具有較強的可管理新與靈活性，同時還具有可用性與可拓展性。但是具體應用時，應根據實際需求與使用情況，采用虛擬軟件來搭建真實運行環境，同時詳細制定計劃，對應用與數據遷移情況進行確定，使得終端的應用速度得以提升。

第四，在實際運行過程中，通常是把多個服務器組合為一個大的服務器云平臺，并在后臺接入數據存儲平臺和集中備份所需的設備，采用虛擬管控軟件來管理服務器中的每臺虛擬機，同時資源還能進行動態調整。若某個服務器資源甚至出現宕機的情況下，其運行所對應的虛擬機會結合預設的資源配置策略而及時地遷移到其他服務器之中。在存儲架構上，通常以SAN結構最為常見，每個虛擬機中的文件全部存放在數據存儲平臺之中，從而利用這一存儲架構促進虛擬架構優勢的發揮，實現在線實時遷移，通過動態資源管理與虛擬機快照技術進行整合備份，具體詳見圖1所示[2]。

2 虛擬終端桌面的云計算技術的應用

基于云計算的虛擬終端桌面，實際就是云終端桌面，由于目前該技術成熟度較高，所以在醫院中的應用和實現的難度不大，將其作為服務器與數據存儲中心的云計算平臺的有效補充，使得整個資源利用管理朝著最大化的方向發展。在后臺運行過程中，主要借助于服務器與存儲可以被云化。云平臺主要是基礎設施層和虛擬化層以及云管理層組成，終端桌面以瘦客戶機為終端設備，或者是虛擬化桌面軟件來架構云服務，后臺則采取云服務平臺與存儲中心相結合的方式。目前的云終端桌面主要是以VDI虛擬桌面技術為主，而后臺主要是采取多臺服務器或者刀片服務器進行N+1冗余配置的方式，與兩臺存儲聯結后進行虛擬化配置，終端采用瘦客戶機設備，在云終端的閃存中設置了終端登錄系統，就能登錄到服務器中的個人桌面，或者是在終端中安裝云桌面登錄軟件而達到使用個人軟件的目的。而在用戶面前顯示的只有鍵鼠、顯示器與云終端桌面設備。云終端桌面中的用戶所接觸的為虛擬電腦，所有電腦資源均在后臺存儲，只要用戶操作即可。云計算技術在虛擬終端桌面應用時，其具體結構詳見圖2所示[2]。

圖1 基于云計算技術的醫院服務器和數據存儲中心虛擬化平臺模型

圖2 云桌面終端模型

3 區域醫療基礎架構服務云平臺

當前，我國不僅人人享有基本醫療衛生保障，而且需要切實強化醫療衛生信息系統建設，將居民健康檔案建立作為核心，著力構建鄉村與社區一體化的衛生信息網絡平臺，所以區域醫療已成為我國醫療衛生發展的主要方向[3]。傳統的醫院就診時，病人無序流動，就診信息難以共享，不同級別的醫院之間相互獨立，這就使得就診過程不流程，同時還會浪費資源，導致患者就醫成本增加，從而導致看病難和看病貴的問題[4-5]。為了共享病人基本信息、就診信息、臨床記錄等，實現醫院與社區醫療機構之間在信息、資源和知識等方面的共享，不斷創新醫院之間的服務模式，采取遠程會診、雙向轉診、雙向服務預約等服務模式，從傳統的無序管理變得有序管理，推動遠程醫學會診得到實施，為患者提供便利，不斷提升基層醫生的實踐經驗。而這就需要切實加強區域醫療平臺建設，尤其是需要云計算技術為區域云服務平臺的建設提供技術支持[6-7]。

在利用云計算技術進行區域云服務平臺建設時，應在做好上述工作的基礎上，即建立服務器與數據存儲中心以及云終端桌面的云平臺的基礎上，已經完成了區域醫療云服務平臺的基礎設施。區域醫療云服務平臺將區域作為中心，著力構建云服務平臺數據中心，使得二三級醫院、社區醫院的個人健康數據、醫療數據等進行集中存放，并集中存放醫院重要醫療數據資源，可以給衛生監督部門以及個人家庭用戶進行信息查詢與監督，使得醫療數據的共享[8-9]。

在具體建設區域醫療云平臺時，主要應用的三種服務模式分別是IAAS和PASS以及SAAS。具體流程如下：首先在云服務平臺中構建IAAS數據中心，把各種服務器和存儲與網絡資源，根據配置策略配置成動態資源池，其次是構建開展業務的SAAS云計算服務軟件，最后形成PAAS云計算平臺，從而對區域醫療業務進行整合，為所有應用的運行提供技術支持，并利用統一業余平臺，從而形成個人與醫院以及企業與衛生行政部門之間的多元應用，對系統進行高效整合和統一，實現高效訪問接入[10-11]。

在做好上述工作的基礎上，對整個云平臺系統進行設計，且設計時按照以下流程進行。第一，加強核心存儲構建，致力于高性能、容量大、能耗低的磁盤配置，把現有存儲與核心存儲對接之后，實現對其的虛擬化管理，從而形成云基礎平臺，通過動態劃分資源池，并制定相應策略，給不同應用服務提供資源；第二，為應用提供服務，把醫院現有的HIS與PACS系統與SAN架構相連接；第三，在數據遷移時，主要是結合實際應用，將醫療數據、PACS影像數據遷移到磁盤之中，得到歷史資料歸檔池；第四，在數據保護時，主要是利用云計算技術對存儲的數據進行快照克隆和離線備份；第五，在數據檢索時，借助云計算技術在云平臺中快速檢索所需內容；第六，建立如圖3所示的云存儲平臺，并對其性能進行調試，使得IO虛擬化性能得到提升[3]。

圖3 醫院云平臺

4 結論

綜上所述，本研究緊密結合醫院信息化建設的需要，就云計算技術的應用要點進行了梳理，醫院需要在現有的基礎設施私有云的前提下，切實加強醫院信息化云平臺建設的投入，但是醫院在加強云平臺建設的同時，還要切實注意相關技術問題、數據安全問題和標準問題的重視，這也將是下一步研究的主要方向，以不斷提升醫療服務水平。