龐兵

摘要 隨著醫(yī)療衛(wèi)生體系改革不斷的深入和現(xiàn)代化信息技術(shù)迅猛的發(fā)展，以信息系統(tǒng)作為平臺(tái)支撐，改進(jìn)醫(yī)院管理效率、提升醫(yī)院服務(wù)質(zhì)量、深化醫(yī)療衛(wèi)生體制改革、提高衛(wèi)生服務(wù)水平已成為當(dāng)前衛(wèi)生事業(yè)的重要方向和必然趨勢(shì)，因此，打造醫(yī)院信息化建設(shè)顯得尤為重要。而伴隨著信息化發(fā)展，醫(yī)院基礎(chǔ)設(shè)施逐漸增加，從而帶來(lái)了一系列運(yùn)維壓力、擴(kuò)展難度大等問(wèn)題。如何有效地整合服務(wù)器資源，提高資源的使用率，降低設(shè)備的采購(gòu)成本，增強(qiáng)數(shù)據(jù)的安全，這是值得深思的問(wèn)題。本文以右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院為例，淺談基于VMwa re服務(wù)器虛擬化的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】VMware服務(wù)器 虛擬化 醫(yī)院系統(tǒng)

1 醫(yī)院信息化概況

（1）右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院是一所集醫(yī)療、教學(xué)、科研、保健、康復(fù)為一體的綜合性三甲醫(yī)院。醫(yī)院信息化建設(shè)起步于2010年初，經(jīng)過(guò)近幾年陸續(xù)的投入，信息化的發(fā)展突飛猛進(jìn)。目前在用的各類(lèi)品牌服務(wù)器多達(dá)50余臺(tái)，有塔式和機(jī)架式兩種，分別應(yīng)用于HIS、PACS、OA、HRP、合理用藥、數(shù)據(jù)集成平臺(tái)、自助報(bào)告、數(shù)字簽名、醫(yī)保農(nóng)合、手術(shù)麻醉等等業(yè)務(wù);

（2）除HIS、EMR、LIS和PACS傳統(tǒng)核心業(yè)務(wù)采用雙機(jī)外，其余業(yè)務(wù)均單機(jī)運(yùn)行，而且數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地磁盤(pán)，其安全性得不到很好的保障;

（3）綜合考慮到業(yè)務(wù)環(huán)境的兼容性，除核心業(yè)務(wù)外均采用了“一應(yīng)用一物理機(jī)”的傳統(tǒng)部署方式，大量分散的硬件設(shè)備不僅占用了有限的機(jī)房空間，增加了采購(gòu)和運(yùn)維的成本;同時(shí)，也讓機(jī)房管理員疲于應(yīng)對(duì)服務(wù)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的要求;

（4）對(duì)于新增業(yè)務(wù)或是需要服務(wù)器做項(xiàng)目的緊急調(diào)研和測(cè)試，都必須經(jīng)過(guò)評(píng)估、審批、采購(gòu)、貨到上架、操作系統(tǒng)安裝、業(yè)務(wù)部署等一系列環(huán)節(jié)，很難滿(mǎn)足實(shí)際工作情況的急需，資源調(diào)配能力不靈活，應(yīng)急能力較差;

（5）基于以上原因，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心決定于2018年對(duì)數(shù)據(jù)中心機(jī)房進(jìn)行服務(wù)器虛擬化改造，摒棄老舊物理機(jī)，將業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移至虛擬機(jī)上運(yùn)行。

2 服務(wù)器硬件現(xiàn)狀評(píng)估

由于醫(yī)院前期數(shù)據(jù)中心建設(shè)沒(méi)有考慮虛擬化技術(shù)和云計(jì)算發(fā)展方向，現(xiàn)有物理主機(jī)配置普遍不高，納入服務(wù)器虛擬化集群的話，性能上偏弱，發(fā)揮不了顯著效果。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面，現(xiàn)有EMC VNX5300容量和性能均嚴(yán)重不足，己無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)前業(yè)務(wù)系統(tǒng)需求，因此，需要購(gòu)置一套高性能磁盤(pán)陣列來(lái)擴(kuò)充性能和容量;

3 硬件購(gòu)置方案

根據(jù)資源需求和現(xiàn)有設(shè)備環(huán)境分析，購(gòu)置4臺(tái)HP DL580 Gen9服務(wù)器，每臺(tái)4顆IO核CPU，型號(hào)為E7-4830v4，內(nèi)存為256G;

購(gòu)置一套高性能的EMC Unity400F全閃存陣列作為服務(wù)器數(shù)據(jù)資源池，通過(guò)FCSAN、裸磁盤(pán)映射集中存儲(chǔ)方式，提供兩個(gè)4TB的LUN作為共享存儲(chǔ)資源池，建立VMFS 6文件系統(tǒng)，虛擬機(jī)存儲(chǔ)在兩個(gè)LUN組成的資源池上。

4 服務(wù)器虛擬化平臺(tái)的部署與實(shí)施

4.1 服務(wù)器虛擬化定義

服務(wù)器虛擬化是將服務(wù)器物理資源抽象成邏輯資源，讓一臺(tái)服務(wù)器變成幾臺(tái)甚至上百臺(tái)相互隔離的虛擬服務(wù)器，不再受限于物理上的界限;讓C UP、內(nèi)存、磁盤(pán)、I/0等硬件變成可以動(dòng)態(tài)管理的資源池，從而提高資源的利用率、簡(jiǎn)化系統(tǒng)管理、實(shí)現(xiàn)服務(wù)器整合，讓IT對(duì)業(yè)務(wù)的變化更具適應(yīng)力。

4.2 虛擬化軟件選擇

采用VMware vSphere構(gòu)建虛擬化平臺(tái)。軟件最大特點(diǎn)是不需要重新開(kāi)機(jī)就能在一臺(tái)服務(wù)器上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，這跟在同一臺(tái)PC機(jī)上安裝多操作系統(tǒng)是不同的。PC機(jī)上多操作系統(tǒng)的安裝，在任一時(shí)刻，只能運(yùn)行其中的一個(gè)系統(tǒng)，如果想切換到其它系統(tǒng)，必須重新啟動(dòng)機(jī)器。而在虛擬機(jī)環(huán)境下，多個(gè)操作系統(tǒng)可以同時(shí)運(yùn)行，多個(gè)操作系統(tǒng)之間來(lái)回切換，而不需要重新啟動(dòng)機(jī)器。

4.3 服務(wù)器集群部署

4臺(tái)高性能的HP DL580 G9服務(wù)器安裝vSphereESXi 6.5虛擬化底層系統(tǒng)，共同組成虛擬化平臺(tái)基礎(chǔ)硬件，為虛擬機(jī)提供足夠資源。4個(gè)ESXi節(jié)點(diǎn)均加入DRS集群中，形成根計(jì)算資源池，通過(guò)vCenter對(duì)資源進(jìn)行統(tǒng)一管理和分配。同時(shí)開(kāi)啟集群HA和DRS等功能，讓集群獲得故障轉(zhuǎn)移能力并可自動(dòng)優(yōu)化和平衡主機(jī)資源使用。

4.4 虛擬化平臺(tái)管理

虛擬化平臺(tái)的管理功能主要通過(guò)vC enter來(lái)實(shí)現(xiàn)。vCenter本身具有極其豐富的功能和組件，通過(guò)插件等方式擴(kuò)展和使用更多功能。另外，配置一臺(tái)獨(dú)立的PC主機(jī)，通過(guò)web登錄vCenter，可以管理配置VMware虛擬化平臺(tái)的所有功能。

4.5 遷移現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)

構(gòu)建好虛擬化環(huán)境后，便可在VMwareESXI Server上創(chuàng)建虛擬機(jī)，即在虛擬機(jī)上安裝操作系統(tǒng)和部署應(yīng)用;另外，還可以利用VMware Converter將各物理機(jī)上的應(yīng)用逐步遷移至虛擬機(jī)中，并根據(jù)實(shí)際消耗情況分配好C PU、內(nèi)存、空間等資源。

5 服務(wù)器虛擬化應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

5.1 服務(wù)器資源整合

利用虛擬化技術(shù)整合了醫(yī)院信息系統(tǒng)的服務(wù)器資源，從之前的“一應(yīng)用一物理機(jī)”，總數(shù)多達(dá)50余臺(tái)，到現(xiàn)在通過(guò)4臺(tái)高性能的服務(wù)器搭建集群，實(shí)現(xiàn)資源池的動(dòng)態(tài)共享和合理部署，這不僅在服務(wù)器數(shù)量方面大大地縮減，同時(shí)也避免了因服務(wù)器硬件故障導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷。

5.2 降低管理復(fù)雜度

服務(wù)器虛擬化技術(shù)簡(jiǎn)化了服務(wù)器的部署和管理，降低了系統(tǒng)架構(gòu)的復(fù)雜度，節(jié)省了服務(wù)器部署時(shí)間，管理難度和運(yùn)維成本大大降低。部署虛擬化之前機(jī)房管理員在管理過(guò)程中，疲于輪番巡檢每臺(tái)服務(wù)器硬件情況，查看是否有故障報(bào)警，監(jiān)管起來(lái)耗時(shí)耗力。如今，4臺(tái)服務(wù)器集中一個(gè)機(jī)柜，極為方便機(jī)房管理員的巡檢，減少工作量，提高工作效率。

5.3 節(jié)省能源消耗

通過(guò)物理服務(wù)器變成虛擬服務(wù)器減少物理服務(wù)器的數(shù)量，大大地節(jié)省機(jī)房電力和制冷能耗，從而降低醫(yī)院運(yùn)營(yíng)成本。

5.4 節(jié)省機(jī)房空間

使用虛擬化技術(shù)大大節(jié)省所占用的空間，減少服務(wù)器部署所需的基礎(chǔ)設(shè)施。虛擬化之前，為了部署服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲(chǔ)備份等需要過(guò)多的機(jī)柜支撐，由于各服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的地理位置不同，還需要網(wǎng)絡(luò)、電源、電路布線等等。從之前16個(gè)機(jī)柜簡(jiǎn)化為3個(gè)，減少了機(jī)房有限的空間，美觀了機(jī)房的環(huán)境。

5.5 加速業(yè)務(wù)的部署

有些服務(wù)器出廠前未預(yù)裝載有操作系統(tǒng)，或著是裝載的操作系統(tǒng)不符合業(yè)務(wù)環(huán)境需求，管理員必須得重新安裝部署。在安裝部署過(guò)程中，系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)程序可能和硬件不兼容等不可預(yù)知的問(wèn)題，這一來(lái)二回非常耗時(shí)，不利于工作。虛擬化整合后，可以在平臺(tái)上快速部署各種類(lèi)型操作系統(tǒng)，還可以快速的克隆鏡像、主機(jī)模板或者是現(xiàn)有虛擬機(jī)，一眨眼功夫，幾分鐘就可以完成系統(tǒng)部署，而不必像以前一樣苦苦急等物理主機(jī)的到位再上架部署業(yè)務(wù)，非常方便快捷，省時(shí)省力。

5.6 有效地延續(xù)陳舊業(yè)務(wù)

我院業(yè)務(wù)非常復(fù)雜，子業(yè)務(wù)系統(tǒng)較多，雖不比HIS、EMR、PACS等核心業(yè)務(wù)關(guān)鍵，但也非常影響醫(yī)院秩序正常運(yùn)轉(zhuǎn)。比如：IC會(huì)員卡、田陽(yáng)農(nóng)合、文山州醫(yī)保等業(yè)務(wù)系統(tǒng)，都安裝在一些老舊的塔式服務(wù)器上，硬件較為久遠(yuǎn)，發(fā)生故障概率較大，不易于管理維護(hù)。而通過(guò)虛擬化把這些陳舊業(yè)務(wù)遷移至虛擬機(jī)上，延長(zhǎng)了系統(tǒng)使用周期。

5.7 提高業(yè)務(wù)服務(wù)水平

將服務(wù)器作為統(tǒng)一資源池，按需分配;同時(shí)，通過(guò)虛擬機(jī)特有的功能和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)有效結(jié)合，提高了業(yè)務(wù)應(yīng)用的可用性、移動(dòng)性、靈活性和穩(wěn)定性。

6 后期規(guī)劃

后期規(guī)劃路線可分三步實(shí)行，第一步：現(xiàn)由EMC Unity400F作為數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)，可以說(shuō)是雞蛋往一籃子里放，一旦存儲(chǔ)有故障，后果不堪設(shè)想。秉承充分利舊原則，通過(guò)軟件VDP備份機(jī)制，對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行備份，保障數(shù)據(jù)安全;第二步：按照此次項(xiàng)目部署方式，在異地等同部署，提高業(yè)務(wù)可靠性;第三步：隨著云技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)技術(shù)不斷成熟，以及云提供的各種服務(wù)，可以考慮把非機(jī)密性數(shù)據(jù)搬遷至云存儲(chǔ)，保障數(shù)據(jù)安全。

7 總結(jié)

通過(guò)構(gòu)建醫(yī)院服務(wù)器虛擬化平臺(tái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心實(shí)現(xiàn)了集中管理和監(jiān)控服務(wù)器資源，降低了管理員的維護(hù)難度，同時(shí)也減少了醫(yī)院運(yùn)營(yíng)成本，使得醫(yī)院的信息系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定、安全、高效。

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