虚拟化技术在医院信息化管理的应用

陆 杨，陶 晟（镇江市精神卫生中心，江苏212001）

在信息化高速发展的今天，现代化医院的管理无时无刻均离不开计算机网络及信息化管理系统，各种信息管理系统、应用软件孕育而生。医院从患者的角度出发，就诊患者在医院产生的诊断、治疗、消费、药品信息均必须记录在案，建立电子病历，为患者提供主动、有针对性的个性化服务，数字化采集、存储、查询、统计分析均是非常必要的。先进的医疗设备是医院诊疗水平的标志之一，将大、中型特检及治疗设备产生的信息进行合理保存，便于临床的各个方面信息的存储和检索。但随着医院不断的发展，各种信息化需求越来越大，管理系统越来越多，由于前期规划考虑不够全面，硬件设备经常升级换代，导致单位机房内的设备越来越多，信息化运营、管理及维护的成本也随着服务器数量的增加快速攀升，随之而来的问题也就逐渐暴露。利用有限的资金，实现服务器的整合和数量的控制，提高服务器的利用率，轻松分配资源，减轻系统管理员的压力。虚拟化技术是IT 基础设施领域现在最常被谈论的新技术之一，可从两方面帮助服务器更加合理地实现资源分配：一是把一个物理的服务器虚拟成若干个独立的逻辑服务器，使用户可在这些看似独立的虚拟服务器上运行不同的操作系统和应用，典型代表是分区；二是把若干个分散的物理服务器虚拟为一个大的逻辑服务器，使用户能像使用同一台服务器资源一样支配这些物理上独立的服务器，从而达到最大化利用资源的目的[1]。

1 方案概述

本院是一所新成立的专科医院，规模不大，信息数据量小，目前使用的各类软件系统近十余个，如HIS、PACS/RIS，LIS、OA、固定资产系统、财务成本核算系统等，医院信息化还处于建设阶段[2]。利用有限的资金投入，把新技术项目应用于医院管理，是一种行之有效的尝试。本院采取当今主流的虚拟化解决方案架构，构建高效的容灾级别[3]的应用环境和存储的san 环境，充分利用资源虚拟化的技术，通过数据集中管理，集中备份等优势，以便实现一个基于整合平台而构建的高可用的分布式虚拟化数据中心， 提供核心存储的双活机制及核心数据的实时同步等，保障数据安全；在系统的高可用性、数据的高可用高稳定方面，将打造一个坚固和充分冗余的分布式数据中心，大大提高用户的信息化竞争指数。

考虑医院HIS 系统的特殊复杂性，本方案可结合虚拟化方式，灵活地扩展HIS 数据库服务器的物理双机环境搭建，以满足用户对HIS 数据库应用的特殊需求，做到在应用虚拟化和HIS 数据库物理机高可用之间的灵活变通。这种方式可在应用服务器上，也可在专门的存储设备内部。存储虚拟化面向服务器的存储硬件资源，经虚拟化后形成存储资源库，分配给各个应用虚拟机，而其位置是透明的，实现了存储硬件资源的统一规划使用[4]。

在历史数据迁移方面，作者将采用技术领先的Oralce Goldengate 技术[5]，可以在异构的IT 基础结构（包括几乎所有常用操作系统平台和数据库平台）之间实现大量数据亚秒一级的实时复制，保障用户的历史应用安全地迁移[6]到新的平台之上。通过虚拟化技术创建分布式数据中心，提高平台的容灾级别。

VMware vSphere5 部署在4 台IBM 高可扩展的4路服务器平台上，将允许用户在X86 系统上实现最大的整合率。作者利用现有2 个完备的信息中心机房，4 台物理服务器将分布在2 个机房之中，结合综合布线系统，实现2 个机房之间的物理机池化，满足2 个机房之间机器的互为灾备；同时SAN 网络及存储系统也结合综合布线系统，分布在2 个机房之中，通过MIRROR 方式，实现2 个存储系统的同步镜像，最终实现任意物理机及任意机房环境的冗余。

1.1 充分利用资源，实现平台灵活扩展，节约前期投资在现有平台之上，用户可以方便地将原有服务器加入到虚拟化计算池中，让前期设备被充分利用，介于虚拟环境下虚拟机的灵活迁移的特性，前期设备加入后可能出现的物理故障不会对整个平台造成中断的影响，体现虚拟化架构对硬件资源的充分利用。

1.2 采用技术领先的数据迁移方案 GoldenGate 可以在异构的IT 基础结构[7]之间实现大量数据的秒一级数据捕捉、转换和投递，支持几乎所有常用操作系统如数据库平台。操作系统包括：windows、Linux、Sun Solaris、HP-UX、IBM AIX、HP NonStop、TRU64、IBM z/OS、OS/390。数 据 库 包 括：Oracle、DB2、MS SQL Server、MySQL、Enscribe、SQL/MP、SQL/MX、Sybase、Teradata，其他ODBC 兼容数据库。

1.3 随时扩展逻辑备份系统 在平台系统中，支持随时加入逻辑备份系统，后期建议用户可通过一台一体化的备份设备，接入到SAN 环境或用户内网，实现对所有数据的逻辑备份[8]，以实现人为操作错误时的恢复。

1.4 HIS 数据库服务器的HA 模式 出于虚拟化技术用于HIS 数据库服务的性能存在担忧，也可以采用纯物理机方式部署[9]，以满足对性能的最大化要求，可以抽出2 台IBM4 路服务器， 通过VRTS STORAGE FOUNDATION 方式，并在存储上划出指定空间，实现HIS 应用的HA 部署，VRTS STORAGE FOUNDATION 将可以为HIS 应用创建最可靠的容灾环境；并且2 台HIS 服务器及存储依然可以分布在2 个机房之中，提供容灾级别，剩余的2 台IBM3850 服务器依然能提供64 个逻辑核及256 G 的内存资源，最大可支持虚拟64 个虚拟机，每个虚拟机有4 GB 的内存，将可为用户提供灵活的方案选择空间。

2 方案选择

无论选择哪种虚拟化方案，主要从适合自己实际应用考虑。VMware 解决方案可以使有限的IT 资源更易于管理和使用，同时，整个系统更加可靠而且成本更低廉，非常适合中、小型医院的信息化发展需要。虚拟化的应用目前虽然非常流行，但需要技术仍处于前期探索和试验阶段，虚拟化技术还不是完全成熟。技术再次走在了最佳安全方法的前面。因此，虚拟化的应用能让医院管理者能够专注于管理和发展业务，但随着对于信息的依赖及对灾难恢复和业务连续性的重视，如何很好地解决虚拟化技术的缺陷，如何保障虚拟服务器环境安全问题，还需要进一步实践和探索。

3 小 结

通过虚拟化技术对服务器整合，控制和减少物理服务器的数量，明显提高每个物理服务器及其CPU 的资源利用率，从而降低硬件成本。降低运营和维护成本，包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本等。由于采用了虚拟化技术的高级功能，使业务系统脱离了单台物理硬件的束缚，可以实现更高级别的业务连续性要求，提升了系统安全性、可靠性。加快新服务器和应用的部署， 大大降低服务器重建和应用加载时间，降低了物理硬件的故障影响力，减少了硬件的安全隐患。“虚拟化是云计算[10]的基础”，这已经是一个毋庸置疑的话题。通过vSphere 的搭建，可以为将来向云计算过渡，提供一个稳定、可靠、易于扩展的基础平台。虚拟化技术将给用户带来极大的便利性，为将来过渡到云计算环境创造可行性基础。

[1] 刘萧萧. 当虚拟融于现实——服务器虚拟化技术发展趋势评述[J].中国信息化，2006（15）：80-83.

[2] 杨国良. 虚拟化技术在构建数字化医院中的应用[J]. 当代医学，2009（9）：2-4.

[3] 魏浩文.HIS 安全维护技术的原理与应用[J]. 医学信息学杂志，2010，16（3）：18～20.

[4] 张军峰. 企业服务器虚拟化应用平台搭建及应用研究[J]. 中国科技信息，2009（23）：123-125.

[5] 覃永胜，林琳，王毅. Oracle XML DB 和DB2 pure XML 在基于XML电子病历实现技术方面的比较分析[J]. 医学信息学杂志，2009，30（3）：10-13.

[6] 贾强. 医院数据迁移项目风险机制探析[J]. 医学信息学杂志，2013，34（8）：46-48.

[7] 范乙. 药品审评数据安全相关问题思考[J]. 医学信息学杂志，2014，35（10）：40-43.

[8] 李全凯，耿树华. 中国康复研究中心医院信息管理系统备份方案分析[J]. 医学情报工作，2003，24（3）：200-202.

[9] 范战新，周营烽，魏宝刚. 动态流程的逻辑结构设计与实现[J]. 计算机应用研究，2014，21（9）：27-29.

[10] 石峻峰，李广都. 云计算环境下电子病历管理探究[J]. 医学信息学杂志，2015，36（1）：19-22.