閆明

【摘 要】虛擬技術(shù)是實現(xiàn)資源自動化分配的理想工具。利用虛擬技術(shù)不需要耗費巨資建立數(shù)據(jù)中心，就可實現(xiàn)異地備份。虛擬技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)院，有助于解決不同運行環(huán)境、供應(yīng)商等信息整合與管理的問題。技術(shù)機制能實現(xiàn)物理硬件與應(yīng)用軟件的獨立，并能允許不同的操作系統(tǒng)在同一個物理機上并用。醫(yī)院引進虛擬技術(shù)，可有效實現(xiàn)不同信息系統(tǒng)的有機整合，減少信息管理成本，實現(xiàn)資源的有效利用。

【關(guān)鍵詞】虛擬技術(shù)；醫(yī)院；信息系統(tǒng)

0.前言

近年來，計算機硬件的性能不斷完善，計算機技術(shù)不斷提高，而價格卻呈不斷下降趨勢，導(dǎo)致計算機硬件的利用率不足和管理成本的增加。為解決這一難題，虛擬機以及虛擬化技術(shù)應(yīng)運而生，并且在醫(yī)療行業(yè)也得到了應(yīng)用。在醫(yī)療行業(yè)，信息技術(shù)不斷深入管理系統(tǒng)，這些信息系統(tǒng)又不斷滲透到醫(yī)院運營的每個環(huán)節(jié)，成為醫(yī)院開展業(yè)務(wù)的有效手段。虛擬技術(shù)包括桌面虛擬化、服務(wù)器虛擬化以及應(yīng)用程序虛擬化等[1]，并將操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件、物理硬件等分離開，支持在同一物理機上多個操作系統(tǒng)的獨立運行或并行，從而有效提高管理效率以及資源的利用率。

1.虛擬技術(shù)在醫(yī)院信息管理中的應(yīng)用情況

1.1異構(gòu)系統(tǒng)

1.1.1實驗信息系統(tǒng)

實驗信息系統(tǒng)（LIS），與醫(yī)院的核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)（OCS）屬于不同的軟件開發(fā)商。LIS使用微軟的SQLServer作為數(shù)據(jù)庫，與OCS之間的數(shù)據(jù)傳輸以及交換利用數(shù)據(jù)庫中間表進行，并使用額外的服務(wù)器來避免中間表服務(wù)進程對LIS以及OCS產(chǎn)生不良影響。

1.1.2醫(yī)囑傳輸系統(tǒng)

醫(yī)院的核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)主要包括急診、管理部門、住院業(yè)務(wù)的醫(yī)囑傳輸系統(tǒng)（OCS），并成為其他信息系統(tǒng)的銜接點。Oracle是醫(yī)囑傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，IBM中的AIX（Unix）作為服務(wù)器的操作系統(tǒng)。醫(yī)囑傳輸系統(tǒng)使用能夠自動升級的C/S架構(gòu)，可以將最新版本的程序上傳至FTP服務(wù)器，當業(yè)務(wù)主程序啟動時，能夠自動更新和下載。

1.1.3影像歸檔傳輸系統(tǒng)

影像歸檔傳輸系統(tǒng)（PACS）的后臺數(shù)據(jù)庫是SQL Server，采用WebSphear或者Linux+WebLogic作為中間應(yīng)用服務(wù)層。在Swing框架開發(fā)的基礎(chǔ)上使用Java客戶端系統(tǒng)，又在Java客戶端系統(tǒng)基礎(chǔ)上使用虛擬機（JVM）運作。PACS與LIS一樣，需要通過核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)與中間表進行數(shù)據(jù)的交換。

1.1.4醫(yī)院門戶網(wǎng)站

設(shè)立專門的醫(yī)院門戶網(wǎng)站，并有內(nèi)部企業(yè)郵箱及郵件服務(wù)器。將其納入醫(yī)院信息中心的機房中進行管理，委托給第三方公司開發(fā)。另外，在C#語言及ASP.Net框架基礎(chǔ)上，將SQL Server作為數(shù)據(jù)庫，使用IIS+.Net Frameworks2.0在Web層上運行[2]。

除此之外，還有醫(yī)保上傳服務(wù)器、開發(fā)與調(diào)試服務(wù)器、財務(wù)軟件服務(wù)器、文件共享服務(wù)器等，并且每個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的軟件構(gòu)架及運行環(huán)境不盡相同，將信息系統(tǒng)隔離開有助于減少互相間不必要的影響，并能保證每個系統(tǒng)能夠獨立運行。若給每個系統(tǒng)配備專用的服務(wù)器，不僅硬件成本高，占用的機房空間大，而且管理難度系數(shù)大。

1.2 VMware不同版本的特點

微軟的Hyper-V、Virtual PC以及VMWare是比較常見的虛擬機產(chǎn)品。其中VMWare的功能比較強大，能夠?qū)⒁慌_物理X86服務(wù)器虛擬成為多臺主機，并可以實現(xiàn)這些操作系統(tǒng)的各自運行。VMWare又可分為GSX Server、WorkStation、ESXServer等版本。下面介紹這三個版本的特點。

1.2.1 GSX Server

運行時需要得到底層操作系統(tǒng)的協(xié)助，支持遠程管理，硬件設(shè)備具有很好的兼容性。但受到宿主操作系統(tǒng)的限制，硬件資源難以得到充分利用。

1.2.2 VMware Workstation

無法進行遠程操控，工作效率較低，但擁有本地虛擬服務(wù)器功能，可將其用作一般的軟件安裝和環(huán)境測試。

1.2.3 ESX Server

ESXServe是基于Linux的操作系統(tǒng)，并不受限于宿主服務(wù)器的操作系統(tǒng)，能夠最大限度調(diào)動硬件資源實現(xiàn)各種虛擬任務(wù)。與WorkStation版的VMWare相比，ESXServe的可管理性與性能均較高，授權(quán)費用也較低，可用于實際的工作平臺。

1.3虛擬技術(shù)在醫(yī)院信息化中的應(yīng)用

VMWareServer是在GSXServer基礎(chǔ)上的升級免費版本，難以與擁有獨立操作系統(tǒng)內(nèi)核的ESXServer相提并論。因此，很多醫(yī)院并未在虛擬機上安排醫(yī)院的所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)。按照業(yè)務(wù)不同劃分，醫(yī)院運行的信息系統(tǒng)可分為邊緣類與核心類系統(tǒng)。

1.3.1醫(yī)院影像與實驗室系統(tǒng)

醫(yī)院影像系統(tǒng)（PACS）與實驗室系統(tǒng)（LIS）屬于核心類系統(tǒng)，采用獨立存儲以及使用專用、獨立的服務(wù)器運行。其專業(yè)性很強，數(shù)據(jù)的交換以及通訊需要通過專業(yè)的醫(yī)療設(shè)備方可進行。除此之外，數(shù)據(jù)量又較大，特別是PACS系統(tǒng)，比一般的HIS的數(shù)據(jù)存儲量大23個數(shù)量級左右，可以T級作為磁盤的陣列容量計量。

1.3.2醫(yī)囑傳輸系統(tǒng)

醫(yī)囑傳輸系統(tǒng)（OCS）屬于核心類業(yè)務(wù)系統(tǒng)，它以醫(yī)囑信息作為核心點，并將醫(yī)療信息的全過程進行數(shù)字化。治療、取藥、化驗等與診療相關(guān)的過程，均從醫(yī)囑開始。醫(yī)囑傳輸?shù)倪^程會有費用、結(jié)果等客觀信息產(chǎn)生，對性能和效率的要求很高。因此，OCS一般使用獨立的服務(wù)器運行。為了存儲的穩(wěn)定性及安全性，還使用雙機熱備，冗余和獨立的數(shù)據(jù)存儲。另外，通訊線路以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也使用冗余設(shè)計。

1.3.3其他系統(tǒng)

其他系統(tǒng)還包括幫助OCS升級的FTP服務(wù)系統(tǒng)、OCS與LIS/PACS的接口中間表服務(wù)系統(tǒng)、企業(yè)郵箱、門戶網(wǎng)站、財務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)器、程序的開發(fā)與調(diào)試服務(wù)器等。這些系統(tǒng)的中間件或者框架、數(shù)據(jù)庫支持系統(tǒng)、運行平臺等不盡相同，如中間件或者框架使用Ftp Server、VPN、Apach+PHP、Active Directory等；后臺的數(shù)據(jù)庫支持系統(tǒng)有SQL Server、Oracle、MySQL、xBase等；這些均屬于非核心邊緣信息系統(tǒng)，運行僅占用少量CPU，且對服務(wù)器的配置要求不高。但若將這些系統(tǒng)放在同一服務(wù)器上，則會造成軟件沖突以及相互影響，若分配到不同的服務(wù)器，則浪費資源，虛擬技術(shù)的應(yīng)用就很好解決了這個問題。

除此之外，利用虛擬技術(shù)還對核心系統(tǒng)如PACS、OCS、LIS等進行在線熱備管理，只需要一臺虛擬機就能承載多個系統(tǒng)的熱備及鏡像，也就是將完整的操作系統(tǒng)與運行環(huán)境生成鏡像文件，并將其保存在磁盤中，如有需要則能迅速遷移或者還原成生產(chǎn)系統(tǒng)。

實現(xiàn)虛擬機的宿主操作系統(tǒng)一般采用RHELinux5，物理服務(wù)器選用IBMx3650，實現(xiàn)遠程控制的客戶端選用VmwareServerConsole，軟件則選用VMwareServer forLinux[3]。每個邊緣業(yè)務(wù)系統(tǒng)均建虛擬機，使其擁有獨立的IP地址、內(nèi)存、空間、硬盤等，實現(xiàn)業(yè)務(wù)運行的獨立性，不影響其他系統(tǒng)的運行。

2.虛擬技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)院信息管理的特點

虛擬技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)院信息管理，給醫(yī)院的信息化帶來了很多益處，主要表現(xiàn)在：

2.1提高工作效率

多個系統(tǒng)在虛擬機上無故障運行，減少了維護時間，虛擬機對這些信息系統(tǒng)進行集中管理，大大提高了信息管理工作的效率。

2.2降低IT成本 （下轉(zhuǎn)第136頁）

（上接第129頁）使用虛擬機進行集中管理，減少了管理成本。在虛擬機上可集中放置服務(wù)器，節(jié)省了磁盤存儲以及機房的空間。統(tǒng)一運行還減少了不必要的電力供應(yīng)開支，從而降低了IT成本。

2.3維護系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性

各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)可實現(xiàn)在虛擬機上的分離運行，并在運行過程中互不影響，應(yīng)用軟件不會有沖突。虛擬機能夠保障系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，減少或排除故障時間。

2.4系統(tǒng)安全性提高

應(yīng)用虛擬機統(tǒng)一規(guī)范管理各個環(huán)節(jié)的信息，且虛擬機的數(shù)據(jù)儲存功能強大，防盜系統(tǒng)級別也較高，系統(tǒng)的安全系數(shù)高。

2.5實現(xiàn)負載調(diào)整和零停機維護

虛擬機在進行系統(tǒng)操作時，都有一個對應(yīng)的文件，在短時間內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)整個系統(tǒng)的備份。虛擬機還能夠在物理服務(wù)器之間進行遷移，實現(xiàn)負載調(diào)整劑零停機維護。

3.小結(jié)

隨著我國醫(yī)院信息化的不斷提高，形成了多種互相協(xié)作的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，虛擬技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了這些業(yè)務(wù)系統(tǒng)的統(tǒng)一管理。虛擬技術(shù)使分散的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)系統(tǒng)實現(xiàn)集中管理，將各種信息進行有效整合，實現(xiàn)了資源的有效利用，節(jié)省了管理成本、工作效率、信息的安全系數(shù)、系統(tǒng)穩(wěn)定性等均得到了很大提高。這些都能有助于醫(yī)院及時掌握信息，提升整體業(yè)務(wù)能力以及質(zhì)量水平。 [科]

【參考文獻】

[1]李軼.虛擬化技術(shù)在醫(yī)療信息化平臺中的應(yīng)用[J].中國衛(wèi)生信息管理雜志，2013（02）：171-176.

[2]韓成.利用虛擬技術(shù)整合醫(yī)院服務(wù)器的探索[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2013（03）：227.

[3]黃影，孫立淼.淺談虛擬化技術(shù)在醫(yī)院信息化建設(shè)中的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2012（08）：98-100.