服务器虚拟化在医院信息化建设中的应用

庞兵

摘要 随着医疗卫生体系改革不断的深入和现代化信息技术迅猛的发展，以信息系统作为平台支撑，改进医院管理效率、提升医院服务质量、深化医疗卫生体制改革、提高卫生服务水平已成为当前卫生事业的重要方向和必然趋势，因此，打造医院信息化建设显得尤为重要。而伴随着信息化发展，医院基础设施逐渐增加，从而带来了一系列运维压力、扩展难度大等问题。如何有效地整合服务器资源，提高资源的使用率，降低设备的采购成本，增强数据的安全，这是值得深思的问题。本文以右江民族医学院附属医院为例，浅谈基于VMwa re服务器虚拟化的应用。

【关键词】VMware服务器 虚拟化 医院系统

1 医院信息化概况

（1）右江民族医学院附属医院是一所集医疗、教学、科研、保健、康复为一体的综合性三甲医院。医院信息化建设起步于2010年初，经过近几年陆续的投入，信息化的发展突飞猛进。目前在用的各类品牌服务器多达50余台，有塔式和机架式两种，分别应用于HIS、PACS、OA、HRP、合理用药、数据集成平台、自助报告、数字签名、医保农合、手术麻醉等等业务;

（2）除HIS、EMR、LIS和PACS传统核心业务采用双机外，其余业务均单机运行，而且数据存储在本地磁盘，其安全性得不到很好的保障;

（3）综合考虑到业务环境的兼容性，除核心业务外均采用了“一应用一物理机”的传统部署方式，大量分散的硬件设备不仅占用了有限的机房空间，增加了采購和运维的成本;同时，也让机房管理员疲于应对服务器正常运转的要求;

（4）对于新增业务或是需要服务器做项目的紧急调研和测试，都必须经过评估、审批、采购、货到上架、操作系统安装、业务部署等一系列环节，很难满足实际工作情况的急需，资源调配能力不灵活，应急能力较差;

（5）基于以上原因，计算机网络中心决定于2018年对数据中心机房进行服务器虚拟化改造，摒弃老旧物理机，将业务系统迁移至虚拟机上运行。

2 服务器硬件现状评估

由于医院前期数据中心建设没有考虑虚拟化技术和云计算发展方向，现有物理主机配置普遍不高，纳入服务器虚拟化集群的话，性能上偏弱，发挥不了显著效果。

数据存储方面，现有EMC VNX5300容量和性能均严重不足，己无法满足当前业务系统需求，因此，需要购置一套高性能磁盘阵列来扩充性能和容量;

3 硬件购置方案

根据资源需求和现有设备环境分析，购置4台HP DL580 Gen9服务器，每台4颗IO核CPU，型号为E7-4830v4，内存为256G;

购置一套高性能的EMC Unity400F全闪存阵列作为服务器数据资源池，通过FCSAN、裸磁盘映射集中存储方式，提供两个4TB的LUN作为共享存储资源池，建立VMFS 6文件系统，虚拟机存储在两个LUN组成的资源池上。

4 服务器虚拟化平台的部署与实施

4.1 服务器虚拟化定义

服务器虚拟化是将服务器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，不再受限于物理上的界限;让C UP、内存、磁盘、I/0等硬件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、实现服务器整合，让IT对业务的变化更具适应力。

4.2 虚拟化软件选择

采用VMware vSphere构建虚拟化平台。软件最大特点是不需要重新开机就能在一台服务器上同时运行多个操作系统，这跟在同一台PC机上安装多操作系统是不同的。PC机上多操作系统的安装，在任一时刻，只能运行其中的一个系统，如果想切换到其它系统，必须重新启动机器。而在虚拟机环境下，多个操作系统可以同时运行，多个操作系统之间来回切换，而不需要重新启动机器。

4.3 服务器集群部署

4台高性能的HP DL580 G9服务器安装vSphereESXi 6.5虚拟化底层系统，共同组成虚拟化平台基础硬件，为虚拟机提供足够资源。4个ESXi节点均加入DRS集群中，形成根计算资源池，通过vCenter对资源进行统一管理和分配。同时开启集群HA和DRS等功能，让集群获得故障转移能力并可自动优化和平衡主机资源使用。

4.4 虚拟化平台管理

虚拟化平台的管理功能主要通过vC enter来实现。vCenter本身具有极其丰富的功能和组件，通过插件等方式扩展和使用更多功能。另外，配置一台独立的PC主机，通过web登录vCenter，可以管理配置VMware虚拟化平台的所有功能。

4.5 迁移现有业务系统

构建好虚拟化环境后，便可在VMwareESXI Server上创建虚拟机，即在虚拟机上安装操作系统和部署应用;另外，还可以利用VMware Converter将各物理机上的应用逐步迁移至虚拟机中，并根据实际消耗情况分配好C PU、内存、空间等资源。

5 服务器虚拟化应用优势

5.1 服务器资源整合

利用虚拟化技术整合了医院信息系统的服务器资源，从之前的“一应用一物理机”，总数多达50余台，到现在通过4台高性能的服务器搭建集群，实现资源池的动态共享和合理部署，这不仅在服务器数量方面大大地缩减，同时也避免了因服务器硬件故障导致业务中断。

5.2 降低管理复杂度

服务器虚拟化技术简化了服务器的部署和管理，降低了系统架构的复杂度，节省了服务器部署时间，管理难度和运维成本大大降低。部署虚拟化之前机房管理员在管理过程中，疲于轮番巡检每台服务器硬件情况，查看是否有故障报警，监管起来耗时耗力。如今，4台服务器集中一个机柜，极为方便机房管理员的巡检，减少工作量，提高工作效率。

5.3 节省能源消耗

通过物理服务器变成虚拟服务器减少物理服务器的数量，大大地节省机房电力和制冷能耗，从而降低医院运营成本。

5.4 节省机房空间

使用虚拟化技术大大节省所占用的空间，减少服务器部署所需的基础设施。虚拟化之前，为了部署服务器、网络设备、存储备份等需要过多的机柜支撑，由于各服务器、网络设备的地理位置不同，还需要网络、电源、电路布线等等。从之前16个机柜简化为3个，减少了机房有限的空间，美观了机房的环境。

5.5 加速业务的部署

有些服务器出厂前未预装载有操作系统，或着是装载的操作系统不符合业务环境需求，管理员必须得重新安装部署。在安装部署过程中，系统的驱动程序可能和硬件不兼容等不可预知的问题，这一来二回非常耗時，不利于工作。虚拟化整合后，可以在平台上快速部署各种类型操作系统，还可以快速的克隆镜像、主机模板或者是现有虚拟机，一眨眼功夫，几分钟就可以完成系统部署，而不必像以前一样苦苦急等物理主机的到位再上架部署业务，非常方便快捷，省时省力。

5.6 有效地延续陈旧业务

我院业务非常复杂，子业务系统较多，虽不比HIS、EMR、PACS等核心业务关键，但也非常影响医院秩序正常运转。比如：IC会员卡、田阳农合、文山州医保等业务系统，都安装在一些老旧的塔式服务器上，硬件较为久远，发生故障概率较大，不易于管理维护。而通过虚拟化把这些陈旧业务迁移至虚拟机上，延长了系统使用周期。

5.7 提高业务服务水平

将服务器作为统一资源池，按需分配;同时，通过虚拟机特有的功能和网络存储有效结合，提高了业务应用的可用性、移动性、灵活性和稳定性。

6 后期规划

后期规划路线可分三步实行，第一步：现由EMC Unity400F作为数据中心存储，可以说是鸡蛋往一篮子里放，一旦存储有故障，后果不堪设想。秉承充分利旧原则，通过软件VDP备份机制，对虚拟机进行备份，保障数据安全;第二步：按照此次项目部署方式，在异地等同部署，提高业务可靠性;第三步：随着云技术的发展，相关技术不断成熟，以及云提供的各种服务，可以考虑把非机密性数据搬迁至云存储，保障数据安全。

7 总结

通过构建医院服务器虚拟化平台，计算机网络中心实现了集中管理和监控服务器资源，降低了管理员的维护难度，同时也减少了医院运营成本，使得医院的信息系统运行更加稳定、安全、高效。

参考文献

[1]韩爱华，虚拟化技术与在构建数字化医院中的应用研究[J]，医疗装备，2012，25 （08）：16-18.

[2]梁诚，李琼，夏建波.VMware虚拟机技术在计算机实践教学中的应用.电脑开发与应用，2007.

[3]王一鸿，解晓峰，凌晨，等等，服务器虚拟化技术在数字化校园中的应用研究[J].电脑知识与技术，2013，9 （21）：4975-4977.

[4]刘海林，基于VMware的医院服务器虚拟化研究与实践[J].数字医学2014.