申剛磊，沈崇德，郁鴻吉，童思木

1.無錫市中醫(yī)醫(yī)院 信息科，江蘇 無錫214071；2.無錫市人民醫(yī)院，江蘇 無錫214023

云桌面技術(shù)在醫(yī)院的應(yīng)用實(shí)踐與體會(huì)

申剛磊1，沈崇德2，郁鴻吉1，童思木1

1.無錫市中醫(yī)醫(yī)院 信息科，江蘇 無錫214071；2.無錫市人民醫(yī)院，江蘇 無錫214023

本文分析了醫(yī)院計(jì)算機(jī)終端應(yīng)用現(xiàn)狀，基于虛擬桌面技術(shù)，利用VMware vSphere與Citrix XenDesktop虛擬軟件構(gòu)建醫(yī)院虛擬云桌面解決方案。并以無錫市中醫(yī)醫(yī)院的應(yīng)用為例，闡述了虛擬云桌面在提高資源利用率，提升桌面管理效率與服務(wù)水平，降低終端運(yùn)維成本等方面的具體應(yīng)用效果。

云桌面；虛擬化技術(shù)；VMware；Citrix；醫(yī)院數(shù)字化

無錫市中醫(yī)醫(yī)院作為衛(wèi)生部首批20家“全國數(shù)字化試點(diǎn)示范醫(yī)院”之一，也是國家中醫(yī)藥局首批“全國中醫(yī)醫(yī)院信息化示范單位”，信息化建設(shè)起步早，起點(diǎn)高。醫(yī)院確立以數(shù)字化建設(shè)構(gòu)建醫(yī)院發(fā)展的高效運(yùn)行體系的策略[1]，并逐步建立起以醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS）、醫(yī)院運(yùn)營管理信息體系（HRP）辦公自動(dòng)化（OA）、醫(yī)學(xué)影像存儲(chǔ)與通訊系統(tǒng)（PACS）、臨床路徑、合理用藥等信息系統(tǒng)組成的臨床信息體系。醫(yī)院信息化軟件功能模塊齊全，全院30多個(gè)信息系統(tǒng)全面涵蓋了醫(yī)療、護(hù)理、醫(yī)技、藥劑、設(shè)備、科研教學(xué)、行政后勤管理等各個(gè)方面。然而各信息系統(tǒng)的高效運(yùn)行離不開計(jì)算機(jī)終端的有效支撐，至2013年醫(yī)院擁有計(jì)算機(jī)終端600多臺(tái)，并且每臺(tái)計(jì)算機(jī)終端都安裝了OA及醫(yī)療業(yè)務(wù)系統(tǒng)。系統(tǒng)維護(hù)人員需要對這些應(yīng)用程序進(jìn)行配置和管理，還要定期對終端操作系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)更新和病毒防護(hù)。另一方面，對于計(jì)算機(jī)終端用戶，系統(tǒng)安全性較弱，用戶靈活性較差，一旦出現(xiàn)故障，業(yè)務(wù)系統(tǒng)難以快速恢復(fù)，用戶數(shù)據(jù)也容易丟失。

隨著醫(yī)院新醫(yī)療業(yè)務(wù)模式的轉(zhuǎn)變和新業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的不斷上線，醫(yī)院計(jì)算機(jī)終端日趨龐大，類型日漸繁多，系統(tǒng)的維護(hù)工作量日益巨增，IT運(yùn)維成本也不斷增加。如何實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的快速部署與集中管理，保障醫(yī)療數(shù)據(jù)安全，快速、高效訪問各種醫(yī)療信息資源，降低計(jì)算機(jī)終端的運(yùn)維成本，進(jìn)一步提高信息化服務(wù)水平，成為醫(yī)院信息化建設(shè)的重大挑戰(zhàn)。虛擬云桌面部署快速靈活，具有易集中管理、安全訪問、高可用的特性，為以上問題的解決提供了較好的方案[2]。

1 虛擬云桌面技術(shù)

虛擬云桌面是指將計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)進(jìn)行虛擬化，使得任何終端設(shè)備，如瘦客戶機(jī)、PC機(jī)、PAD、智能手機(jī)等，在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間均能通過網(wǎng)絡(luò)訪問屬于自已的桌面系統(tǒng)。用戶只需記住系統(tǒng)分配給的用戶名、密碼及網(wǎng)關(guān)信息就可。

虛擬云桌面采用集中資源計(jì)算，分布終端顯示的原則，運(yùn)用服務(wù)器的虛擬化技術(shù)，批量生成獨(dú)立的桌面操作系統(tǒng)，并將終端用戶操作系統(tǒng)的計(jì)算數(shù)據(jù)遷移到數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上集中統(tǒng)一運(yùn)算存儲(chǔ)。終端只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸與桌面顯示。系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)和備份增加了桌面環(huán)境的安全性和靈活性[1]。

2 我院虛擬云桌面架構(gòu)設(shè)計(jì)

經(jīng)過對虛擬技術(shù)產(chǎn)品的行業(yè)應(yīng)用調(diào)查研究，我院最終選定基于VMware vSphere+Citrix XenDesktop方案構(gòu)建醫(yī)院的虛擬云桌面。利用VMware vSphere在服務(wù)器虛擬化方面的優(yōu)勢和Citrix XenDesktop在桌面接入方面的優(yōu)勢，使得用戶體驗(yàn)得到了大大提升，尤其在非寬帶環(huán)境下XenDesktop表現(xiàn)出更好的性能優(yōu)勢。其虛擬云桌面架構(gòu)設(shè)計(jì)，見圖1。

圖1 基于VMware vSphere和Citrix XenDesktop的虛擬云桌面架構(gòu)

2.1 虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)

虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)（VDI）主要是指基于“集中計(jì)算、分布顯示”基本理念，通過虛擬技術(shù)把計(jì)算機(jī)的桌面進(jìn)行虛擬化，從而提高計(jì)算機(jī)桌面的安全性和靈活性[3]。數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上運(yùn)行Vmware EXSI，其做為硬件虛擬化產(chǎn)品介于操作系統(tǒng)和硬件之間，直接運(yùn)行在硬件上。EXSI上運(yùn)行的虛擬機(jī)就表現(xiàn)得如同物理機(jī)，擁有自己的一套虛擬硬件。利用ESXI服務(wù)器的特性和vCenter的管理優(yōu)點(diǎn)，VDI以標(biāo)準(zhǔn)的虛擬硬件方式和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠布嗳莸暮Y選，大幅減少了對硬件驅(qū)動(dòng)程序的不兼容性。VDI提供每位桌面用戶一個(gè)獨(dú)立的虛擬機(jī)，VDI提供每個(gè)用戶屬于自己的操作系統(tǒng)環(huán)境，VDI同時(shí)提供給醫(yī)院一個(gè)穩(wěn)定而又靈活的集中式桌面方案。

2.2 創(chuàng)建虛擬桌面池

VMware vCenter與EXSI服務(wù)器建立連接后就可以創(chuàng)建虛擬桌面了。首先在vCenter 中創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)鏡像，并在鏡像中安裝VDA與醫(yī)療應(yīng)用程序，再將該鏡像轉(zhuǎn)化為模板。然后在XenDesktop Farm中創(chuàng)建虛擬桌面的存儲(chǔ)目錄，使用Citrix Provisioning Services Consol中的向?qū)Чぞ?，根?jù)模板就可以很方面地創(chuàng)建出標(biāo)準(zhǔn)的虛擬桌面池。

2.3 虛擬桌面管理與分配

虛擬桌面創(chuàng)建完成后通過VMware vCenter管理虛擬桌面池[3]，可按照需求為每個(gè)桌面精確配置計(jì)算資源，如CPU個(gè)數(shù)、內(nèi)存大小、存儲(chǔ)空間、網(wǎng)絡(luò)連接等。vCenter還可以實(shí)時(shí)監(jiān)控服務(wù)器以及每個(gè)虛擬桌面的運(yùn)行情況，如CPU使用率、內(nèi)存使用率等。使用Citrix Desktop Studio的桌面交付控制器（Desktop Delivery Controller，DDC）來為用戶分配桌面。不同的用戶可以分配不同的虛擬桌面，為了便于管理，1個(gè)病區(qū)可為1個(gè)組，每組分配的桌面數(shù)要大于用戶數(shù)，以便于用戶異常斷開后可以很快獲得新的桌面資源。桌面分配完成后，授權(quán)用戶就可以通過終端登錄了。

2.4 數(shù)據(jù)安全與訪問控制

虛擬桌面系統(tǒng)文件與用戶數(shù)據(jù)都儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上，終端不再存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)，這樣可以有效防止醫(yī)療數(shù)據(jù)泄露與病毒入侵。用戶訪問控制通過域用戶管理機(jī)制進(jìn)行控制，通過Active Directory進(jìn)行用戶的認(rèn)證和授權(quán)，可以很方便地對用戶進(jìn)行添加、刪除、密碼管理操作。還可以對域用戶分配角色，不同角色授予不同權(quán)限，從而保證了用戶訪問的安全性。

2.5 終端接入

醫(yī)院用戶終端采用的是瘦客戶機(jī)（Thin Client），利用專用的嵌入式操作系統(tǒng)，使用Citrix Receiver程序通過ICA協(xié)議接入虛擬桌面。用戶終端支持的設(shè)備還有PC、PAD、PDA、Tablet、智能手機(jī)等；支持的操作系統(tǒng)有Windows、iOS、Android、Linux等。用戶端只要安裝相應(yīng)的Citrix Receiver程序就可以實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)、跨操作系統(tǒng)、跨設(shè)備接入同一個(gè)虛擬桌面，延續(xù)同一個(gè)會(huì)話。

3 應(yīng)用體會(huì)

無錫市中醫(yī)醫(yī)院采用Citrix XenDesktop +VMware vSphere的方案構(gòu)建了醫(yī)院的虛擬云桌面，并引入了云計(jì)算服務(wù)。虛擬云桌面的集中化管理和數(shù)據(jù)的集中化訪問，不僅提高了計(jì)算機(jī)終端運(yùn)維效率，也給系統(tǒng)帶來了部署靈活和安全的提升，為醫(yī)院業(yè)務(wù)的擴(kuò)展提供了有力保障。虛擬云桌面的應(yīng)用體會(huì)主要有以下幾點(diǎn)：

（1）提高了管理效率。虛擬云桌面的構(gòu)建與應(yīng)用顯著提高了計(jì)算機(jī)終端設(shè)備的管理效率，客戶終端只是個(gè)接入裝置，不再存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)，操作系統(tǒng)升級、軟件更新與病毒防護(hù)也都在服務(wù)器中進(jìn)行，計(jì)算機(jī)終端維護(hù)人員人不再需要到現(xiàn)場去維護(hù)計(jì)算機(jī)，大大提高了終端的運(yùn)維效率。

（2）提升了資源利用率。虛擬桌面和用戶數(shù)據(jù)集中托管于數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，顯著提高了服務(wù)器的計(jì)算資源與存儲(chǔ)資源的利用率，服務(wù)器利用率由原來不到20%提高到80%。云桌面還可通過vCenter對虛擬桌面計(jì)算資源進(jìn)行按需配置，如住院醫(yī)生在信息系統(tǒng)中開立醫(yī)囑、書寫病歷，護(hù)士處理醫(yī)囑、打印執(zhí)行單等操作，對計(jì)算機(jī)的性能要求較高，系統(tǒng)可提供雙核CPU、2G內(nèi)存；門診醫(yī)生只要開立處方，對計(jì)算機(jī)性能要求較低，只需分配給單核CPU、1G內(nèi)存就可。

（3）降低了運(yùn)維成本。瘦客戶機(jī)無風(fēng)扇、硬盤等易損耗部件，功率能耗只有普通PC的1/10，據(jù)測算瘦客戶1年可節(jié)電60%～80%。相對于普通PC來說，瘦客戶機(jī)的廣泛應(yīng)用更加節(jié)環(huán)保[4]。瘦客戶機(jī)穩(wěn)定性高，故障率低，軟件更新、系統(tǒng)升級、病毒防護(hù)都在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上進(jìn)行，大大減少了終端設(shè)備運(yùn)維的工作量，從而可節(jié)省相關(guān)運(yùn)維支持的投入。

（4）部署桌面快速。桌面部署的標(biāo)準(zhǔn)化、集中化與靈活性大大提高了桌面部署速度。如新開設(shè)病區(qū)，只要按照模板生成相應(yīng)數(shù)量的虛擬桌面就可以快速應(yīng)用，而不再需要每臺(tái)機(jī)器安裝系統(tǒng)及應(yīng)用軟件，部署速度由原來的1天縮短到幾十分鐘，體現(xiàn)了虛擬桌面特有的易部署、易管理、易維護(hù)特點(diǎn)。

（5）提高了數(shù)據(jù)安全性。虛擬桌面系統(tǒng)的應(yīng)用使用戶終端不再存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)，而是都集中存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)中心；用戶訪問權(quán)限通過域的管理策略進(jìn)行管理，在域中對用戶權(quán)限進(jìn)行限制提高了訪問的安全性；對終端設(shè)備的接入進(jìn)行嚴(yán)格的管理，非授權(quán)設(shè)備無法接入桌面，實(shí)施嚴(yán)格的內(nèi)外網(wǎng)隔離措施。以上方法的綜合應(yīng)用大大提高了醫(yī)療數(shù)據(jù)的安全性，同時(shí)也符合醫(yī)院信息安全要求[5-6]。

（6）簡化了移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)。桌面多終端接入，簡化了移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)。終端支持的設(shè)備有PC、PAD、PDA、Tablet、智能手機(jī)等；支持的操作系統(tǒng)有Windows、iOS、Android、 Linux等。只要安裝相應(yīng)的Citrix Receiver就可以實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)、跨操作系統(tǒng)、跨設(shè)備接入同一個(gè)虛擬桌面，延續(xù)同一個(gè)會(huì)話，這一特性大大簡化了移動(dòng)終端的開發(fā)。

（7）打印機(jī)集中管理。醫(yī)院現(xiàn)有打印機(jī)300多臺(tái)，不同用戶角色打印的內(nèi)容及紙張大小各不相同，如住院醫(yī)生站需要打印電子病歷、檢驗(yàn)檢查申請單；住院護(hù)士需要打印醫(yī)囑執(zhí)行單、彩色體溫單、檢驗(yàn)條碼；門診醫(yī)生需要打印門診病歷、處方；醫(yī)技部門需要打印檢驗(yàn)檢查報(bào)告等。通過打印服務(wù)器集中管理全院各型號(hào)打印機(jī)，為不同的用戶組設(shè)置不同的打印策略，大大提高了打印機(jī)的管理效率。

（8）提升了用戶體驗(yàn)。虛擬桌面支持漫游會(huì)話，醫(yī)護(hù)人員可以借助任何設(shè)備激活之前打開的桌面，如醫(yī)生在工作站打開電子病歷系統(tǒng)后，不用關(guān)閉系統(tǒng)，就可以在移動(dòng)查房車或PAD上查看打開的患者病歷文件，保證了工作流的不間斷，避免了系統(tǒng)重復(fù)登錄的等待時(shí)間，極大地提高了醫(yī)護(hù)人員的用戶體驗(yàn)。

4 結(jié)論

桌面虛擬化承載了移動(dòng)醫(yī)療與遠(yuǎn)程醫(yī)療的應(yīng)用，可保障醫(yī)生出差時(shí)仍然能連接到服務(wù)器，它完成了醫(yī)療模式的新型轉(zhuǎn)變[7-8]。虛擬桌面以其集中管理、靈活部署、多設(shè)備接入、高效運(yùn)維的特性和客戶終端易部署、易管理、易維護(hù)的特性越來越多地受到醫(yī)院關(guān)注。桌面虛擬化的廣泛應(yīng)用將促進(jìn)移動(dòng)醫(yī)療、智慧醫(yī)療、遠(yuǎn)程醫(yī)療、區(qū)域醫(yī)療及醫(yī)療大數(shù)據(jù)的發(fā)展。

[1] 王彬夫,秦霞玉,沈崇德.以數(shù)字化創(chuàng)新之道成就中醫(yī)院卓越之美—以數(shù)字信息化創(chuàng)新構(gòu)建中醫(yī)院高效運(yùn)行體系的實(shí)踐與體會(huì)[J].中國醫(yī)院管理,2009,12(29):64-66.

[2] 王甜宇,孫艷秋,燕燕.大數(shù)據(jù)時(shí)代云計(jì)算在區(qū)域醫(yī)療信息化中的應(yīng)用[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2015,30(6):72-74.

[3] 段衛(wèi)軍.云桌面虛擬架構(gòu)的研究與應(yīng)用[D].呼和浩特:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué),2014.

[4] 常軍,王魁生,唐媛芬.虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)(VDI)安全研究[J].計(jì)算機(jī)安全,2011,4(27):207-208.

[5] 任昱,李青榮.基于VMware vSphere虛擬化資源管理平臺(tái)研究[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件,2012,29(5):219-223,237.

[6] 李先鋒,王凱蕓,呂強(qiáng),等.三甲醫(yī)院虛擬化技術(shù)的研究與實(shí)踐[J].中國醫(yī)院,2012,16(2):12-14.

[7] 尹聰穎,趙志娟.桌面虛擬化滿足醫(yī)療信息化高層次新需求[J].吉林醫(yī)學(xué)信息,2014,10(30):27-29.

[8] 徐燕雯.基于KVM的桌面虛擬化架構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].上海:上海交通大學(xué),2012.

Cloud Desktop Application Practice and Experience in Hospitals

SHEN Gang-lei1, SHEN Chong-de2, YU Hong-ji1, TONG Si-mu1
1.Department of Information, Wuxi Hospital of Traditional Chinese Medicine, Wuxi Jiangsu 214071, China; 2.Wuxi People’s Hospital, Wuxi Jiangsu 214023, China

Based on the introduction of virtual desktop technology, the paper analyzed the current status of hospital computer terminal applications and explored the construction of hospital virtual cloud desktop based on VMware vSphere and Citrix XenDesktop. The cloud desktop application at Wuxi Hospital of Traditional Chinese Medical Hospital was used as an example to explain the application effect of the virtual desktop which includes improvement of resource utilization, enhancement of desktop management efficience, increase in service levels, reduction in costs to operate and maintain computer terminals andetc.

cloud desktop; virtualization; VMware; Citrix; hospital digitalization

TP391.9

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.03.025

1674-1633(2016)03-0099-03

2015-09-02

無錫市醫(yī)管中心智慧醫(yī)療項(xiàng)目（YGZXZ1305）。

沈崇德，副院長/研究員。

通訊作者郵箱：shenchongde@139.com