林植生　王超　朱光翔

摘要：通過虛擬化技術(shù)，將現(xiàn)有的服務(wù)器進行了資源整合，通過VMware5.0虛擬中心進行集中控制與管理，通過vMotion技術(shù)、熱添加技術(shù)消除計劃內(nèi)停機；通過HA、DRS技術(shù)應(yīng)對計劃外停機；結(jié)合快照技術(shù)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的快速遷移和災(zāi)難恢復(fù)。虛擬化網(wǎng)絡(luò)中心使我院業(yè)務(wù)系統(tǒng)高效、可靠，真正做到系統(tǒng)運行連續(xù)性。

關(guān)鍵詞：虛擬化技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)中心 醫(yī)院信息化

中圖分類號：r197.32 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）04-0075-01

1 引入虛擬化技術(shù)背景

我院從1987年開始在臨床科室使用計算機運行單機版《醫(yī)護辦公系統(tǒng)》進行醫(yī)囑處理與出院結(jié)算，隨著時間推移，到現(xiàn)在的HIS、PASS、LIS、EMRS等系統(tǒng)運行，在長期的使用過程中造成了軟硬件設(shè)備品牌差異，軟硬件系統(tǒng)互不兼容，使得日常維護與管理帶來困難，也使人力、物力與財力造成浪費，其主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.1 硬件系統(tǒng)差異化

醫(yī)院購置服務(wù)器由于年代不同，品牌差異，各種型號的機型都有，而且服務(wù)器的操作系統(tǒng)版本不同，互相不兼容，各種應(yīng)用子系統(tǒng)安裝在不同時期的服務(wù)器上，造成數(shù)據(jù)冗余嚴重；很多服務(wù)器老化，可靠性差，易出現(xiàn)故障且市場上配件嚴重缺乏，不易維護等問題。

醫(yī)院從單機版到網(wǎng)絡(luò)版發(fā)展過程中，經(jīng)歷不同網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)性能參差不齊，造成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)丟包誤碼情況，追蹤錯誤數(shù)據(jù)時，非常困難，出現(xiàn)故障修復(fù)時間較長；由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備購置時間不同，存在設(shè)備通訊方式差異，給網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管帶來困難等問題。

1.2 軟件系統(tǒng)差異化

醫(yī)院在信息化方面經(jīng)過長時間運轉(zhuǎn)，以往購買的服務(wù)器性能和可靠性不能滿足當今高速發(fā)展的業(yè)務(wù)增長和需求，從而就要不斷地購買新的服務(wù)器和升級舊的服務(wù)器，重新安裝操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件，重新配置醫(yī)院正在運行的系統(tǒng)軟件；對一些老的應(yīng)用系統(tǒng)多年沒有升級，如果遷移原有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，必須停止該服務(wù)器正在運行的系統(tǒng)，造成醫(yī)院的業(yè)務(wù)中斷，給醫(yī)院造成損失。

醫(yī)院信息化系統(tǒng)運行時間較長，導致服務(wù)器品牌雜亂，新舊摻雜，獨立運行，很難做到對數(shù)據(jù)中心進行統(tǒng)一管理、監(jiān)控各個系統(tǒng)的運行狀態(tài)，由于我院信息科人員比較少，給系統(tǒng)管理增加了難度，降低了系統(tǒng)運行的可靠性。

1.3 系統(tǒng)運行不間斷性差

由于各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)分布在不同的服務(wù)器上，一是數(shù)據(jù)備份困難，以前我院，除HIS系統(tǒng)外，其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)基本無備份冗余；二是服務(wù)器突然宕機給業(yè)務(wù)帶來的損害；三是在沒有系統(tǒng)級備份的情況下，計算機病毒很容易入侵，造成系統(tǒng)癱瘓；四是更換服務(wù)器需要停機，影響業(yè)務(wù)的正常運行；五是系統(tǒng)升級需要停止業(yè)務(wù)等等一系列問題。但虛擬化網(wǎng)絡(luò)中心可以解決上述一切問題[1]。

2 虛擬化網(wǎng)絡(luò)中心

醫(yī)院經(jīng)過充分論證，購置一套HP BLc7000刀片系統(tǒng)，4臺BLc680G7和2臺BLc460G7服務(wù)器作為虛擬化平臺，采用HPEVA4400磁盤陣列做為SAN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的在線數(shù)據(jù)存儲，采用HP P2000G3磁盤陣列做為SAN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的近線數(shù)據(jù)備份。刀片服務(wù)器均使用VMware5.0虛擬化網(wǎng)絡(luò)軟件建立虛擬機，并通過VMware5.0虛擬中心進行集中控制，從而實現(xiàn)資源自動調(diào)配、虛擬機的自動遷移及核心業(yè)務(wù)的高可用性。

使用4臺BIc680G7共同承擔HIS、EMRS、LIS、PACS、WEB、NIS近20多個應(yīng)用的日常運行，2臺BIc460G7承擔Oracle、MSSQL數(shù)據(jù)庫及EMRS、PACS數(shù)據(jù)存儲的高效運行，整個應(yīng)用系統(tǒng)全部運行在虛擬化網(wǎng)絡(luò)中，在虛擬化網(wǎng)絡(luò)中每一個應(yīng)用都可以隨時從一個虛擬服務(wù)器遷移到任何一臺虛擬服務(wù)器上運行，從而真正意義上做到升級、備份、故障等因素不停機，大大提高了應(yīng)用的可用性。

采用應(yīng)用、數(shù)據(jù)分離理念，仔細分析各個應(yīng)用的特點，把操作系統(tǒng)和應(yīng)用執(zhí)行文件部署在虛擬磁盤中，把數(shù)據(jù)部分以裸映射磁盤的形式存在磁盤陣列中，結(jié)合虛擬化的快照技術(shù)，實現(xiàn)對操作系統(tǒng)和應(yīng)用執(zhí)行文件的快照備份，一旦應(yīng)用出現(xiàn)問題，通過快照能在最短時間內(nèi)（一般在3-5秒內(nèi)）恢復(fù)業(yè)務(wù)的運行，有效的防止了病毒、木馬等對應(yīng)用系統(tǒng)的影響，同時通過快照技術(shù)能夠快速恢復(fù)應(yīng)用系統(tǒng)升級失敗等日常操作[2]。

3 虛擬化網(wǎng)絡(luò)中心的優(yōu)勢

3.1 系統(tǒng)維護性強

利用BLc7000刀片系統(tǒng)集成軟件實現(xiàn)了對服務(wù)器、SAN交換機、風扇、交換機、電源等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備統(tǒng)一管理，實現(xiàn)通過WEB方式完成操作系統(tǒng)安裝、服務(wù)器配置、業(yè)務(wù)系統(tǒng)管理、故障診斷、網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)控等工作。通過VMwarevCenter管理平臺對所有虛擬機的操作系統(tǒng)安裝、配置、應(yīng)用軟件配置、系統(tǒng)性能調(diào)整等工作；利用一臺終端機可實現(xiàn)對虛擬機的監(jiān)控，通過第三方插件可實現(xiàn)硬監(jiān)控和故障報警，所有操作方便易用。

3.2 系統(tǒng)擴展性好

通過虛擬機模塊3-5分鐘即可完成操作系統(tǒng)、硬件系統(tǒng)等環(huán)境的安裝、調(diào)試、轉(zhuǎn)移、升級等工作，縮短醫(yī)院應(yīng)用系統(tǒng)由于某種原因耽誤工作的時間，通過虛擬機克隆技術(shù)可以快速建立虛擬服務(wù)器，相當在很短時間內(nèi)沒有花錢就購買一臺嶄新的服務(wù)器，擴展醫(yī)院業(yè)務(wù)系統(tǒng)即簡單又方便。

3.3 網(wǎng)絡(luò)中心安全性高

利用虛擬化在線遷移vMotion技術(shù)實現(xiàn)停機不停業(yè)務(wù)， HA技術(shù)讓所有的應(yīng)用系統(tǒng)具有備份冗余功能，數(shù)據(jù)應(yīng)用分離和快照的結(jié)合，防止木馬、病毒的威脅，VMware FT技術(shù)讓應(yīng)用系統(tǒng)永不宕機， DRS技術(shù)滿足了應(yīng)用系統(tǒng)萬變的要求；通過以上虛擬化技術(shù)讓 “永不停機”成為現(xiàn)實。

3.4 系統(tǒng)節(jié)能性高

VMwareDPM動態(tài)電源管理技術(shù)隨需自動開啟或關(guān)閉服務(wù)器，服務(wù)器刀片系統(tǒng)減少了對網(wǎng)絡(luò)中心電力、空間、室內(nèi)溫控等方面的要求，節(jié)省能源、降低運維成本，實現(xiàn)高效低耗[3]。

4 虛擬化網(wǎng)絡(luò)中心的目標

4.1 在線維護與升級目標

以往醫(yī)院進行網(wǎng)絡(luò)維護與升級，需要進行數(shù)天的準備，一是購買服務(wù)器硬件，二是規(guī)劃升級路線圖保證醫(yī)院業(yè)務(wù)盡量減少到最低時間，三是進行服務(wù)器系統(tǒng)安裝與數(shù)據(jù)庫升級與安裝，四是導入數(shù)據(jù)。如此繁瑣的工作不能保證資源增長以快速響應(yīng)客戶和應(yīng)用的需求。通過虛擬化技術(shù)立刻進行硬件維護和升級，保證醫(yī)院業(yè)務(wù)的不間斷，大大提高了工作效率。

4.2 硬件成本降低目標

虛擬化技術(shù)整合了服務(wù)器，減少了物理服務(wù)器數(shù)量，大幅度地降低了服務(wù)器硬件成本，使網(wǎng)絡(luò)中心單個物理服務(wù)器的利用率由原來的5%-15%提高到60%-80%。在減少物理服務(wù)器的同時，減少了網(wǎng)絡(luò)中心的機柜及空間，降低了耗電、制冷等能源，同時使醫(yī)院運營和維護成本降低，提高醫(yī)院效能。

4.3 永不停機目標

利用虛擬化技術(shù)確保業(yè)務(wù)連續(xù)性，有效地保證執(zhí)行維護時的計劃內(nèi)停機，通過HA技術(shù)有效地應(yīng)對計劃外停機；利用DRS技術(shù)可持續(xù)監(jiān)控所有資源池的利用率，并根據(jù)業(yè)務(wù)需求在多個虛擬機之間智能分配可用資源，實現(xiàn)了資源優(yōu)化；利用VMotion技術(shù)則將正在運行中的虛擬服務(wù)器從一臺物理服務(wù)器遷移到另一臺物理服務(wù)器上，整個過程應(yīng)用服務(wù)不會中斷；DPM動態(tài)電源管理，保證設(shè)備運行永不掉電；災(zāi)難恢復(fù)系統(tǒng)保證數(shù)據(jù)不丟失。通過以上技術(shù)從而實現(xiàn)了無中斷的IT運行環(huán)境，保證醫(yī)院業(yè)務(wù)連續(xù)性和高可用性[4]。

5 結(jié)語

網(wǎng)絡(luò)中心虛擬化服務(wù)器實現(xiàn)了集中管理和監(jiān)控，使整個網(wǎng)絡(luò)中心基礎(chǔ)架構(gòu)更易于控制和管理，減少了網(wǎng)絡(luò)中心的運營成本，利用HA、vMotion、FT、DRS等技術(shù)確保了業(yè)務(wù)連續(xù)性，利用DPM動態(tài)電源管理使電源、風扇等集中分配，讓網(wǎng)絡(luò)中心更加綠色，災(zāi)難恢復(fù)系統(tǒng)確保了信息系統(tǒng)安全。我院利用虛擬化網(wǎng)絡(luò)中心以來，真正減少了人力、物力與財力，降低醫(yī)院運行成本；使醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全、高效運行。

參考文獻

[1]孟群，屈曉輝.虛擬化技術(shù)在醫(yī)院信息平臺服務(wù)器整合中的應(yīng)用.中國數(shù)字醫(yī)學，2011，6（7）：8-12.

[2]王毅琳，李剛榮，吳昊.云計算在區(qū)域醫(yī)療信息系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用[J].中國數(shù)字醫(yī)學，2012，7（3）：38—40.

[3]陳振宇，何偉豪，黃悅.虛擬化技術(shù)應(yīng)用前景展望.計算機光盤軟件與應(yīng)用，2012，（19）：147-148.

[4]王亦煊，周小龍，修燕.醫(yī)院服務(wù)器虛擬化技術(shù)的探討與應(yīng)用.中國衛(wèi)生信息管理雜志，2014，11（1）：83-86.