虚拟化技术在医院信息系统中的应用

王丹

摘 要：探讨虚拟化技术在医院信息系统中应用的意义，分析虚拟化应用于医疗信息系统的核心优势，以及该技术在医院信息化建设、医院信息保障方面的重要作用，最后对其发展方向进行展望。

关键词：医院信息系统；虚拟化；应用

1 医院信息系统的现状分析

近几年，几乎所有的医院都面临着一个持续的主题——服务器、客户端的无序扩张以及信息设备采购和维护成本日益攀升。医院信息化建设虽然能带来更好的医疗质量和更高的患者满意度，但医院规模的不断扩大，医院就医人数的和业务的不断增加，以及各种医疗的信息系统纷纷上线，导致医院信息系统体系日趋复杂化，加重了医院信息系统体系的整体负荷。

假如继续坚持传统运行方式，即执行专机专用原则。将会带来硬件设备的不断更新、扩容，提高了医院信息系统管理的难度和复杂度，从长远看，增加了运维成本，降低了信息系统的稳定性和业务连续性。

虚拟化技术为医院当前和未来的各种需求提供了“一切皆有可能”的平台。它既可以满足当前现有IT基础设施在更高性能下运行的需求，也为今后崭新的应用和扩展奠定了的基础。虚拟化让医院的信息系统架构具备“随时、应需、改变”的强大能力，将系统的所有西苑聚合为供应用共享的资源池，不必再由于某一硬件限制而是醫院信息化建设受阻。

2 虚拟化技术

软件虚拟化技术的实现的主要有完全虚拟化、部分虚拟化和操作系统层虚拟化三种方式，不同方式的区别在于虚拟机监控层所在的位置、功能与实现方式有所不同。

⑴完全虚拟化。完全虚拟化技术通过在虚拟机和宿主机底层硬件之间建立抽象层虚拟机监控层来管理各个虚拟机。通过虚拟机监控层，完全虚拟化技术模拟出多个BIOS级的完整虚拟硬件平台，单硬件平台上可运行多个异种类型的操作系统虚拟机。虚拟机对客户机操作系统完全透明。

⑵部分虚拟化。部分虚拟化也称为准虚拟化。为了减轻宿主机的负担，部分虚拟化技术通过使用虚拟化应用接口来定制客户机操作系统内核，以替代不可虚拟的某些X86特权指令，使其与虚拟机监控层协同工作，从而提升虚拟机性能。部分虚拟化的缺点是虚拟机对客户机操作系统不完全透明。

⑶操作系统虚拟化。操作系统虚拟化的概念是在一个公用操作系统中复制出多个客户机操作系统运行镜像。操作系统虚拟化技术没有独立的虚拟机监控层，提供了一种更瘦的虚拟架构体系。该虚拟化方式效率较高，但不能在单宿主机上实现异种操作系统客户机虚拟机部署。

3 虚拟化技术应用于医疗信息系统中的优势

医疗信息系统是由多个不同类型的服务组成的，服务之间运行模式、环境和基础相对独立，服务间的联系相对松散。要将这些服务完全融合，必然造成融合上、信息传输上和管理上的瓶颈。同时，由于医院日常管理和诊疗流程、患者信息资源对于医疗信息系统的日益依赖的关系，一旦系统崩溃或是宕机，将会影响到医院的日常运作。因此采用虚拟化技术应用于医院信息化建设主要有以下优势。

⑴提高资源利用率，降低能耗。由于医院信息系统需要的服务器种类、数量上较多，但在不同时间段上不同的服务类型的需求并不固定。因此普遍存在服务器CPU、内存利用率偏低的情况。服务器虚拟化技术可以将原有的多台服务器整合到一个或几个高性能的物理服务器上，提高物理服务器使用率，同时可以在应用程序负载低时，减少运行的物理服务器数量减少各单元的耗电量，达到绿色节能的目的。

⑵提高应用兼容性和加速应用部署。目前医院信息系统处于发展的上升阶段，不断地有应用需要被更替或部署。服务器虚拟化和桌面虚拟化部署相对传统的部署方式更为简便，不需要人工干预，缩短了部署时间，降低了部署成本。

⑶降低运营成本。服务器虚拟化技术可以有效减少物理服务器的数量，桌面虚拟化技术则通过瘦客户机实现能耗的下降，从而降低购买设备的投资和电能的消耗，也使医院的网管员拜托大量繁重的与物理设备、操作系统、中间件及兼容性问题相关的管理工作，更加专注于应用的管理。

⑷提高容灾性能，保障数据安全。每个虚拟机在宿主操作系统中都对应一组文件，通过采用虚拟化层监视技术，可以在短时间内将整个系统备份，或是在物理服务器见迁移，可以实现零停机维护和负载调整，实现对医院信息系统的高可用性和容灾性能。同时有效保护数据，防止意外泄漏。

医院的信息化建设经多年发展，形成了许多相互协作的业务系统，在实现统一的临床信息系统之前，对这些分散系统进行管理和整合的难度大、任务重。通过虚拟化技术，不仅可以有效降低由多种业务系统堆叠、交叉构造的网络架构的复杂度，提高管理和工作效率，而且在提升IT基础架构的易用性、实用性和安全性方面也有出色的表现。此外，虚拟化技术有能力将管理较为分散的基础业务系统以形成集中管理平台，为实现系统整合另辟蹊径，使各信息系统的有效集成，使医院掌握了信息系统发展的主动权。

[参考文献]

[1]段会龙，吕旭东.医疗信息系统现状及趋势[j].中国医疗器械信息，2004，（02）.

[2]李华才.虚拟现实技术在医学领域的应用与展望[j].中国数字医学，2009，4（5）：50-55.

[3]黄燕飞.服务器虚拟化技术[j].信息技术教学与研究，2007，（34）：98-99.

[4]王新颖.四巨头联手共同推进虚拟化应用进程[j].网络安全技术与应用，2008，4：13.

[5]张彬彬.虚拟机全系统在线迁移[j].电子学报，2009，37（4）145-147.