王丹

摘 要：探討虛擬化技術(shù)在醫(yī)院信息系統(tǒng)中應(yīng)用的意義，分析虛擬化應(yīng)用于醫(yī)療信息系統(tǒng)的核心優(yōu)勢，以及該技術(shù)在醫(yī)院信息化建設(shè)、醫(yī)院信息保障方面的重要作用，最后對其發(fā)展方向進行展望。

關(guān)鍵詞：醫(yī)院信息系統(tǒng)；虛擬化；應(yīng)用

1 醫(yī)院信息系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析

近幾年，幾乎所有的醫(yī)院都面臨著一個持續(xù)的主題——服務(wù)器、客戶端的無序擴張以及信息設(shè)備采購和維護成本日益攀升。醫(yī)院信息化建設(shè)雖然能帶來更好的醫(yī)療質(zhì)量和更高的患者滿意度，但醫(yī)院規(guī)模的不斷擴大，醫(yī)院就醫(yī)人數(shù)的和業(yè)務(wù)的不斷增加，以及各種醫(yī)療的信息系統(tǒng)紛紛上線，導(dǎo)致醫(yī)院信息系統(tǒng)體系日趨復(fù)雜化，加重了醫(yī)院信息系統(tǒng)體系的整體負荷。

假如繼續(xù)堅持傳統(tǒng)運行方式，即執(zhí)行專機專用原則。將會帶來硬件設(shè)備的不斷更新、擴容，提高了醫(yī)院信息系統(tǒng)管理的難度和復(fù)雜度，從長遠看，增加了運維成本，降低了信息系統(tǒng)的穩(wěn)定性和業(yè)務(wù)連續(xù)性。

虛擬化技術(shù)為醫(yī)院當(dāng)前和未來的各種需求提供了“一切皆有可能”的平臺。它既可以滿足當(dāng)前現(xiàn)有IT基礎(chǔ)設(shè)施在更高性能下運行的需求，也為今后嶄新的應(yīng)用和擴展奠定了的基礎(chǔ)。虛擬化讓醫(yī)院的信息系統(tǒng)架構(gòu)具備“隨時、應(yīng)需、改變”的強大能力，將系統(tǒng)的所有西苑聚合為供應(yīng)用共享的資源池，不必再由于某一硬件限制而是醫(yī)院信息化建設(shè)受阻。

2 虛擬化技術(shù)

軟件虛擬化技術(shù)的實現(xiàn)的主要有完全虛擬化、部分虛擬化和操作系統(tǒng)層虛擬化三種方式，不同方式的區(qū)別在于虛擬機監(jiān)控層所在的位置、功能與實現(xiàn)方式有所不同。

⑴完全虛擬化。完全虛擬化技術(shù)通過在虛擬機和宿主機底層硬件之間建立抽象層虛擬機監(jiān)控層來管理各個虛擬機。通過虛擬機監(jiān)控層，完全虛擬化技術(shù)模擬出多個BIOS級的完整虛擬硬件平臺，單硬件平臺上可運行多個異種類型的操作系統(tǒng)虛擬機。虛擬機對客戶機操作系統(tǒng)完全透明。

⑵部分虛擬化。部分虛擬化也稱為準虛擬化。為了減輕宿主機的負擔(dān)，部分虛擬化技術(shù)通過使用虛擬化應(yīng)用接口來定制客戶機操作系統(tǒng)內(nèi)核，以替代不可虛擬的某些X86特權(quán)指令，使其與虛擬機監(jiān)控層協(xié)同工作，從而提升虛擬機性能。部分虛擬化的缺點是虛擬機對客戶機操作系統(tǒng)不完全透明。

⑶操作系統(tǒng)虛擬化。操作系統(tǒng)虛擬化的概念是在一個公用操作系統(tǒng)中復(fù)制出多個客戶機操作系統(tǒng)運行鏡像。操作系統(tǒng)虛擬化技術(shù)沒有獨立的虛擬機監(jiān)控層，提供了一種更瘦的虛擬架構(gòu)體系。該虛擬化方式效率較高，但不能在單宿主機上實現(xiàn)異種操作系統(tǒng)客戶機虛擬機部署。

3 虛擬化技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療信息系統(tǒng)中的優(yōu)勢

醫(yī)療信息系統(tǒng)是由多個不同類型的服務(wù)組成的，服務(wù)之間運行模式、環(huán)境和基礎(chǔ)相對獨立，服務(wù)間的聯(lián)系相對松散。要將這些服務(wù)完全融合，必然造成融合上、信息傳輸上和管理上的瓶頸。同時，由于醫(yī)院日常管理和診療流程、患者信息資源對于醫(yī)療信息系統(tǒng)的日益依賴的關(guān)系，一旦系統(tǒng)崩潰或是宕機，將會影響到醫(yī)院的日常運作。因此采用虛擬化技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)院信息化建設(shè)主要有以下優(yōu)勢。

⑴提高資源利用率，降低能耗。由于醫(yī)院信息系統(tǒng)需要的服務(wù)器種類、數(shù)量上較多，但在不同時間段上不同的服務(wù)類型的需求并不固定。因此普遍存在服務(wù)器CPU、內(nèi)存利用率偏低的情況。服務(wù)器虛擬化技術(shù)可以將原有的多臺服務(wù)器整合到一個或幾個高性能的物理服務(wù)器上，提高物理服務(wù)器使用率，同時可以在應(yīng)用程序負載低時，減少運行的物理服務(wù)器數(shù)量減少各單元的耗電量，達到綠色節(jié)能的目的。

⑵提高應(yīng)用兼容性和加速應(yīng)用部署。目前醫(yī)院信息系統(tǒng)處于發(fā)展的上升階段，不斷地有應(yīng)用需要被更替或部署。服務(wù)器虛擬化和桌面虛擬化部署相對傳統(tǒng)的部署方式更為簡便，不需要人工干預(yù)，縮短了部署時間，降低了部署成本。

⑶降低運營成本。服務(wù)器虛擬化技術(shù)可以有效減少物理服務(wù)器的數(shù)量，桌面虛擬化技術(shù)則通過瘦客戶機實現(xiàn)能耗的下降，從而降低購買設(shè)備的投資和電能的消耗，也使醫(yī)院的網(wǎng)管員拜托大量繁重的與物理設(shè)備、操作系統(tǒng)、中間件及兼容性問題相關(guān)的管理工作，更加專注于應(yīng)用的管理。

⑷提高容災(zāi)性能，保障數(shù)據(jù)安全。每個虛擬機在宿主操作系統(tǒng)中都對應(yīng)一組文件，通過采用虛擬化層監(jiān)視技術(shù)，可以在短時間內(nèi)將整個系統(tǒng)備份，或是在物理服務(wù)器見遷移，可以實現(xiàn)零停機維護和負載調(diào)整，實現(xiàn)對醫(yī)院信息系統(tǒng)的高可用性和容災(zāi)性能。同時有效保護數(shù)據(jù)，防止意外泄漏。

醫(yī)院的信息化建設(shè)經(jīng)多年發(fā)展，形成了許多相互協(xié)作的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，在實現(xiàn)統(tǒng)一的臨床信息系統(tǒng)之前，對這些分散系統(tǒng)進行管理和整合的難度大、任務(wù)重。通過虛擬化技術(shù)，不僅可以有效降低由多種業(yè)務(wù)系統(tǒng)堆疊、交叉構(gòu)造的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的復(fù)雜度，提高管理和工作效率，而且在提升IT基礎(chǔ)架構(gòu)的易用性、實用性和安全性方面也有出色的表現(xiàn)。此外，虛擬化技術(shù)有能力將管理較為分散的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)系統(tǒng)以形成集中管理平臺，為實現(xiàn)系統(tǒng)整合另辟蹊徑，使各信息系統(tǒng)的有效集成，使醫(yī)院掌握了信息系統(tǒng)發(fā)展的主動權(quán)。

[參考文獻]

[1]段會龍，呂旭東.醫(yī)療信息系統(tǒng)現(xiàn)狀及趨勢[j].中國醫(yī)療器械信息，2004，（02）.

[2]李華才.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用與展望[j].中國數(shù)字醫(yī)學(xué)，2009，4（5）：50-55.

[3]黃燕飛.服務(wù)器虛擬化技術(shù)[j].信息技術(shù)教學(xué)與研究，2007，（34）：98-99.

[4]王新穎.四巨頭聯(lián)手共同推進虛擬化應(yīng)用進程[j].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2008，4：13.

[5]張彬彬.虛擬機全系統(tǒng)在線遷移[j].電子學(xué)報，2009，37（4）145-147.