私有云平臺，醫(yī)療行業(yè)基礎架構未來發(fā)展方向

畢魯佳

利用私有云技術，通過虛擬化、高可用、實時動態(tài)遷移和擴展、實時狀態(tài)自動化監(jiān)控、自助服務門戶和快速模板部署，私有云是為一個組織單獨使用而構建的一種云計算服務形式。私有云可提供對數(shù)據(jù)、安全性和服務質量的有效控制

數(shù)字化醫(yī)院是現(xiàn)代醫(yī)療發(fā)展的新趨勢，數(shù)字化醫(yī)院系統(tǒng)是醫(yī)院業(yè)務軟件、數(shù)字化醫(yī)療設備、IT基礎平臺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)院實現(xiàn)資源整合、流程優(yōu)化，降低運行成本，提高服務質量、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)字信息技術解放勞動力，才能使其在激烈的市場競爭中取得成功。

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

虛擬化平臺不再適應現(xiàn)有醫(yī)院信息化建設發(fā)展步伐

嘉興市第一醫(yī)院（嘉興學院附屬醫(yī)院）始建于1920年，前身為法國天主教巴黎仁愛會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、設施齊全、技術力量雄厚，集醫(yī)療、科研、教學、預防、康復于一體的三級甲等綜合醫(yī)院。

當前，嘉興市第一醫(yī)院運行中的醫(yī)院數(shù)據(jù)中心虛擬化平臺已經(jīng)處于滿負荷運轉狀態(tài)，數(shù)十個應用系統(tǒng)均在此平臺運行。運行多年的虛擬化平臺，硬件設備老舊開始不穩(wěn)定，軟件系統(tǒng)也一直缺乏更新升級，整個系統(tǒng)隨時可能發(fā)生故障而停擺，造成業(yè)務系統(tǒng)中斷，影響醫(yī)院業(yè)務正常運行。

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

私有云平臺的建設方案及實現(xiàn)效果

針對醫(yī)院數(shù)據(jù)中心的現(xiàn)狀、新應用系統(tǒng)的發(fā)展需求以及未來的信息化建設規(guī)劃，建設一套全新云數(shù)據(jù)中心，需要把目前的業(yè)務系統(tǒng)整合遷移到私有云平臺上，并把新規(guī)劃的信息系統(tǒng)直接部署到云平臺上。

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

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

醫(yī)院私有云平臺的集群化、自動化運維。醫(yī)院私有云整合解決方案將網(wǎng)絡運維模式從人工運維管理轉變?yōu)樽詣踊\維管理，運維效率提高10倍以上，可大幅提高IT運維服務質量；自動監(jiān)控IT資源和系統(tǒng)運行狀態(tài)，對系統(tǒng)故障和潛在風險實時報警、自動恢復；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，自動配置、動態(tài)調整資源；可以快速自動加入新資源，搬遷已有資源；存儲設備、主機、數(shù)據(jù)庫分別管理，改變看護式運維局面。

私有云架構設計。首先，醫(yī)院私有云平臺主要關注醫(yī)院信息應用系統(tǒng)上的專享業(yè)務，以及對應的支撐平臺建設。根據(jù)醫(yī)院云平臺承載的目標業(yè)務，從網(wǎng)絡平臺看，主要用于醫(yī)院內部信息應用系統(tǒng)專網(wǎng)服務區(qū)。其次，醫(yī)院云平臺通過開放的OpenStack云套件將資源池和底層硬件設備進行統(tǒng)一管理，對上層提供統(tǒng)一服務。根據(jù)醫(yī)院云平臺上層業(yè)務的訴求，醫(yī)院云平臺基礎資源配置華為FusionShpere以及現(xiàn)有VMware遷移資源池和物理機資源池。再次，通過醫(yī)院云平臺統(tǒng)一管理界面華為ManageOne平臺，可為各個應用系統(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、計算類服務、存儲類服務、網(wǎng)絡類服務、安全類服務、災備類服務等；PaaS層可提供RDS、容器、大數(shù)據(jù)等服務；DaaS層則基于IaaS及PaaS，部署數(shù)據(jù)共享交換平臺，將各個應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)孤島打通，實現(xiàn)跨各個應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享及交換。

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

通過在醫(yī)院部署建設私有云平臺，可以實現(xiàn)多項監(jiān)管效果。首先，通過統(tǒng)一集中監(jiān)管能確保業(yè)務的連續(xù)性，實現(xiàn)對醫(yī)院信息應用系統(tǒng)服務器資源的統(tǒng)一管控，為醫(yī)院信息應用系統(tǒng)平滑遷移做準備。其次，合理分配資源，提高服務器利用率，當服務器資源整合后，將業(yè)務量不大的服務器利用率從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)務系統(tǒng)上線，設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)務系統(tǒng)部署分散、維護困難的問題。最后，私有云滿足架構先進性，通過落實云平臺而達到醫(yī)療系統(tǒng)運行的安全性、可靠性、擴展性。

目前，嘉興市第一醫(yī)院私有云項目建設已經(jīng)實現(xiàn)落地，系統(tǒng)運行安全、穩(wěn)定、可靠，為醫(yī)院信息應用系統(tǒng)的運行提供了良好的基礎平臺支撐。未來，隨著信息化進程的不斷演進，醫(yī)院在關注基礎設施云化的同時，也越來越關注醫(yī)院積累的不同醫(yī)療數(shù)據(jù)，充分挖掘就診數(shù)據(jù)的價值已成為醫(yī)院信息化發(fā)展的下一階段目標。醫(yī)院私有云平臺建設為醫(yī)院基礎設施建設提供了新的方式，是云計算技術在醫(yī)院信息化建設中的真正的應用，為醫(yī)療信息應用系統(tǒng)的創(chuàng)新提供了硬件基礎平臺，也是醫(yī)療行業(yè)基礎架構的未來發(fā)展方向。

（作者單位：浙江省嘉興市第一醫(yī)院）