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服务器虚拟化技术在医院信息化建设中的应用

导言
        目前在我国的各个医院，在新医改的大背景下，信息化建设已成为医院发展的重要内容。医院的日常运行和管理对医疗信息系统越来越依赖，服务器虚拟化在医院信息化建设中的应用也越来越普及。
        1服务器虚拟化概述
        服务器虚拟化是指将服务器的物理资源抽象成逻辑资源，让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器，不受限于物理上的界限，让CPU、内存、磁盘I/O、网络资源等等变成可以动态管理的“资源池”。从而提高资源的利用率，简化系统管理，实现服务器的整合。通过虚拟机软件，在一台物理计算机上可以模拟出二台或者多台虚拟的计算机，同时支持Linux、Windows等操作系统一起运行，可以随时安装应用程序、访问网络资源等，不需要重启机器以切换操作系统。
        虚拟化是一种能节约成本、提高设备利用率的有效技术手段，利用虚拟化把服务器资源、网络存储资源、软件应用资源等有机整合，组成虚拟机集群，从而将物理资源转化为可按需分配的虚拟机资源池。根据业务实际需要，分配合适的计算和存储资源。服务器虚拟化将极大地减轻医院信息化建设成本，提高服务器稳定性，减少构建服务器集群的硬件资源限制，从而为医院的信息化建设注入新的动力。
        2服务器虚拟化技术类型与应用原理
        2.1完全虚拟
        在完全虚拟技术之下，各虚拟机的管理是基于虚拟机与宿主机底层硬件之间的抽象监控层，以虚拟机的监控层为载体，可完整地模拟BIOS级别的完整虚拟硬件平台。两个或以上的异种类型操作系统虚拟机均可在单硬件平台上加以运行，客户机操作系统可全窥虚拟机。
        2.2部分虚拟
        部分虚拟技术即是准虚拟技术，基于为宿主机减负的目的，准虚拟技术采用虚拟化应用接口对客户机操作系统的内核进行定制，将无法完成虚拟的X86特权指令取而代之，确保其与虚拟机监控层的工作同步而协调，全面增强虚拟机的性能，然而客户机操作系统无法实现全窥。
        2.3操作系统虚拟
        以单个公用操作系统为基础，在其上复制出多个客户机操作系统的运行镜像即为操作系统虚拟。一般而言，操作系统虚拟并无相对独立的虚拟机监控层，仅有的只是虚拟架构体系。操作系统虚拟技术的优点在于操作效率高，然而无法在单宿主机上完成对异种操作系统客户端虚拟机的规范部署。
   3服务器虚拟化的功能
        关于服务器虚拟化的概念，各个学者都有各自不同的定义，然而其核心功能认识是一致的，那就是它是一种方法，能够通过区分资源的优先次序并随时随地能将服务器资源分配给最需要它们的工作负载来简化管理和提高效率，从而减少为单个工作负载峰值而储备的资源。虚拟化是一种能节约成本、提高设备利用率的有效技术手段，利用虚拟化把服务器资源、网络存储资源、软件应用资源等有机整合，组成虚拟机集群，从而将物理资源转化为可按需分配的虚拟机资源池。根据业务实际需要，分配合适的计算和存储资源。服务器虚拟化将极大地减轻医院信息化建设成本，提高服务器稳定性，减少构建服务器集群的硬件资源限制，从而为医院的信息化建设注入新的动力。
        服务器虚拟化的这些特点正好能够针对性的解决我们在医院信息化建设中遇到的资源要求越来越高、升级不便、费用较高、一旦故障难以短时间恢复等问题。
        4医院虚拟化演进思路及策略
        由于医院现在运行的各种应用系统是由不同的公司，根据不同的目的开发的，相互间的数据库五花八门，有商用的MSQL，MYSQL、Oracle等。早期的数据库与现有数据库存储在不同的服务器上，现有数据库的服务器在启用状态，若要调用早期的数据，需启动老服务器，这样直接影响现有程序的运行，很不方便。根据医院的实际情况，制定了针对调用早期HIS数据的服务器虚拟化方案，利用虚拟化程序安装虚拟服务器，可非常方便快捷的查询、调用病人的相关信息和数据。医院准备通过虚拟化的实施，将包括HIS、EMR、PACS等医院核心数据库在内的关键服务器迁入虚拟机环境。根据目前的发展方向，电子病历应以病患为中心，向临床信息系统CIS方向发展。具体包括如下：多终端医嘱处理系统、病人床边系统、医生工作站系统、实验室系统、药物咨询系统、多功能影像系统、全天候营养咨询服务系统等，以便更好的支持医院医护人员的临床活动，收集和处理病人的临床医疗信息，丰富和积累临床医学知识，并提供临床咨询、辅助诊疗、辅助临床决策，提高医护人员的工作效率，为病人提供更多、更快、更好的服务。通过整合现有资源，可以减轻医院信息化建设的资金投入的压力，保障业务的连续性，从而提高服务器利用率。
        5应用成效
        在尚未将虚拟技术运用在医院信息化建设之前，医院总共拥有30余台物理机，并且每次在对物理机进行部署时都需要经过采购、安装等一系列步骤，为了确保每台物理机均可以顺利运行，需要为其逐一安装操作系统，仅在应用部署方面便需要花费至少3个小时。而由于物理机数量过多，因此也很难实现服务器资源的充分利用，在服务器出现故障时，不仅会直接影响整体系统的正常使用，同时需要人工进行维修处理，如果故障服务器或是物理机的位置较为偏远，则用于维修管理的时间将大大延长。加之大量物理机在同时启动过程中对机柜、网线等需求量巨大，因此也使得医院信息化建设工作中出现了大量电能消耗的问题，增加了医院信息化建设成本。自从将虚拟技术运用在医院信息化建设之后，医院总共只配置了7台物理机，结合具体的负载情况可以利用现有物理机虚拟出多台虚拟机。通过运用VMware软件，直接在PC机上登录进入总控中心，只需要不到20 min便可部署一台服务器，而通过直接进行虚拟机的复制拷贝，则可以顺利、快速地完成其他虚拟机的部署工作，利用VMware虚拟技自身具有的资源动态调节功能，可以结合具体的服务器资源负载情况实现资源的优化分配，完成物理机之间的在线动态迁移。当虚拟机出现故障时，总控系统将自动迁移出故障物理机，并直接在其他服务器上完成虚拟机的重启工作，进而在短时间内便可恢复业务，解决物理机的故障问题，并有效避免因人工干预和维修而导致主系统无法正常使用的问题。另外，由于在虚拟技术的使用之下，医院信息化建设当中所使用的物理机数量极少，技术人员可以直接在线升级和扩容虚拟机，其在登录进入对医院内部全部服务器、虚拟机进行统一管理的主控管理平台之后，可以随时随地监督管控系统的使用性能、使用状态，一旦其中有物理机或是服务器出现故障问题，系统将自动发出警报提醒相关工作人员注意。笔者所在医院在信息化建设工作中，自从运用虚拟技术后，并没有额外购置新服务器和物理机，且物理机数量能够始终控制在7台左右，鉴于物理机数量相对有限，因此其对机房空间、网线等方面的需求量也大大减少，使得医院的信息化建设成本得到有效控制。
        结语
        综上所述，服务器虚拟化技术在整合医院信息化硬件资源、提升医院信息化系统服务性能方面有着重要的意义，这将使医院掌握信息化建设的主动权，实现医院业务系统信息化建设的可持续发展。因此，医院信息技术部门应在充分认识服务器虚拟化技术重要价值的基础上，合理评估医院信息化现状，并循序渐进地高效应用服务器虚拟化技术，使之更好地助力医院信息化建设活动。
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