浅谈虚拟化技术在我院数字化医院建设中的应用

夏峰 陆明胜 钱朝阳

摘要：计算机及其网络日益渗透到医疗行业中并发挥着越来越重要的作用，医院的信息化建设也进入了一个崭新的时代.使用虚拟化构建适应医院需求的IT基础架构，可以有效整合各个应用软件系统的资源，便于管理，同时也大幅度降低医院的营运成本。

关键词：数字化医院 虚拟化 存储 服务器

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）07-0239-01

1 数字化医院的需求

近几年来，医院信息化的推进不断加快，数字化医院信息系统的硬软件的应用日益增多，环境也变得日益复杂，这无形中增加了网络中心人员管理维护系统的难度和成本。同时，随着应用系统的不断增加，数据也相应海量增长，这就给原有的信息基础架构提出了更高的要求。

在医院信息系统建设过程中，HIS、LIS、EMR和PACS是医院信息化4大应用系统。传统的医院信息化建设方案是：如果要保证每个系统可靠性，都要实施2+1集群，仅4大系统就需要部署8台服务器，数量众多的服务器势必会造成如下的问题：

（1）资源利用率低，单台服务器中的cpu和内存利用率低，非高峰时段，cpu的利用率不到20%-30%。

（2）如服务器的内存及硬盘需要扩容，服务器需要停机，才能进行维护。

（3）管理的难度增加，服务器数量多增加了管理的复杂度，新服务器上架配置和软件的应用加载部署时间长，效率低。

（4）投入费用高，每添加一个新应用，不仅需新购一台服务器，随着服务器、机柜和空调增多，耗电量也变大。

2 虚拟化技术

虚拟化简单的说就是在计算机BIOS上面加入一个虚拟化层，再在虚拟化层上部署各种应用。我们可以这样理解，就是把服务器的cpu、内存、存储空间、网络等资源通过虚拟化软件进行统一管理和配置。

3 虚拟化常用的技术

（1）高可用性HA如果一个虚拟机宕了，故障主机上的虚拟机中运行的应用程序及时转移备用主机上虚拟机，减少了停机的时间确保了业务的连续性。

（2）在线迁移的Vmotion如果一台服务器需要扩容或维护， 使用 VMotion功能的虚拟机可以不中断应用程序的从要扩容的物理服务器动态迁移到另一台物理服务器。

（3）动态资源调度DRS，各虚拟机可根据应用需要动态地调配资源池的资源，以便提高了的资源利用率，达到最佳的应用效果。

（4）克隆技术。通过虚拟机和模板，快速拷贝出来与原虚拟机或模板一样的虚拟机，拷贝的虚拟机同时可以修改主机名称和SID。使用此技术在虚拟机上安装操作系统后，其他类似应用通过此技术克隆即可，这就可以大大的节约安装虚拟机和操作系统的时间。

4 虚拟化技术在我院的应用

我院虚拟化的整体架构如下：购买3台HP580G9服务器；每台服务器配置两颗8核E7-4809V3处理器，128G内存，每台服务器配置2块8GB的HBA卡；2台EMCVNX5200存储，每台存储配置12块600G的硬盘；2台EMCDS300BSAN交换机；1套EMC持续数据保护软件（RecoverPointforVM）。通过Vcenter整合后，整个虚拟化系统相当于48CPU核，内存384G，硬盘实际可用空间约3T的逻辑服务器。

在我院的虚拟化项目实施中，为了有效合理使用虚拟化的资源，对重要的应用系统，如HIS系统，采用集群模式。它的优点在于当虚拟机windows系统出现无法启动问题时，能够实现业务的自动接管，安全性高。其缺点对于硬件CPU、内存方面资源占用比较大；对于相对不重要的系统，如手麻系统，采用单机模式。它的优点是占用系统资源少，缺点不能实现对于windows系统的自动接管，当虚拟机的windows系 统出现问题时，可以通过快照进行系统的恢复，然后将数据盘挂载到虚拟机上面，恢复时间要依据软件环境部署时间确定，一般2-3分钟。我院整个虚拟化上线后，实现如下的效果：

（1）服务器故障，使用了VMware HA技术，会自动切换到另一台服务器，恢复时间：1到2分钟，数据损失为0。

（2）如 SAN交换机、HBA卡、光纤链路，发生故障不会造成应用中止，恢复时间和数据损失为0。

（3）如某台存储故障，由于两台存储之间使用了存储RPS镜像功能，另一台存储会自动接管应用，不会造成业务中止，恢复时间和数据损失均为0。

（4）逻辑数据错误，利用RecoverPoint for VM持续数据保护功能，数据回滚到故障时间点前，恢复时间：数分钟，包括存储设置、服务器重新识别磁盘、重启应用等所有操作，数据损失为0。如图1所示。

5 结语及展望

我院虚拟化项目成功上线之后，三台服务器支撑医院目前所有的应用，如以后新的应用上线服务器资源不够，可以再加一台物理服务器。现在机房环境会变得更加易于管理且井然有序。另外，在我院未来的二期项目中，拟使用超融合基础架构，就是将CPU、内存、存储、网络、虚拟化整合在一台设备上，克服传统的I/O瓶颈。超融合架构打破了传统的服务器、网络和存储的孤立界线，实现一个统一的HCI形态。用户可以根据当前需求购买，它也可随着业务增加提供横向扩展能力。可以预言超融合是未来构建IT基础架构发展的必然趋势！

参考文献

[1]刘丹丹.虚拟化技术在构建医院信息基础架构中的应用[J].科技信息，2013（30）1673-7571.

[2]广小明，胡杰，陈龙，郭京.虚拟化技术原理与实现[M].北京：电子工业出版社，2012.