虛擬技術在醫(yī)院信息化建設中的研究及應用

伍平

摘要：文章介紹了虛擬技術的概念，闡述了醫(yī)院信息化建設中應用虛擬技術的意義，并從異構系統(tǒng)、虛擬機選取、虛擬機應用三個方面，對虛擬技術在醫(yī)院信息化建設中的應用現(xiàn)狀進行了分析，希望為促進虛擬技術在醫(yī)院信息化建設中的應用效果有所裨益。

關鍵詞：虛擬技術；醫(yī)院信息化建設；虛擬化；虛擬機

中圖分類號：TP308 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）03-0037-02

隨著醫(yī)院信息化建設水平的逐步提高，各科室及管理部門應用信息系統(tǒng)的現(xiàn)象愈加普遍。但由于這些管理軟件多來自不同的開發(fā)商，導致其所需運行環(huán)境與管理方式不盡相同，影響了實際應用效果。為此，如何更為有效地整合管理這些專業(yè)系統(tǒng)，就成為了醫(yī)院相關部門所必須重點關注的一個問題。

1 虛擬技術的概念

虛擬化是將物理資源轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫻芾碣Y源，從而實現(xiàn)物理結構間壁壘的被打破，在這種模式下，全部資源都可以在物理平臺上得以展示，資源管理將會以邏輯方式展開，從而實現(xiàn)自動化分配資源的目的，而實現(xiàn)這一目標的工具就是虛擬化技術。虛擬化的實現(xiàn)，離不開技術間的協(xié)調(diào)配合，如操作系統(tǒng)、服務期、存儲等的虛擬化以及資源管理、系統(tǒng)管理和軟件的提交，并且還要和非虛擬化環(huán)境相一致的環(huán)境。所以，企業(yè)在實現(xiàn)了虛擬化后，就無需再浪費巨大的人力、精力、物力通過建立數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)異地備份，無疑，這對于現(xiàn)代化企業(yè)來說，是非常具有吸引力的。

2 醫(yī)院信息化建設中應用虛擬技術的意義

隨著現(xiàn)代化信息技術在醫(yī)院的廣泛應用，越來越多的醫(yī)院對虛擬技術給予了高度的重視，并在實際信息化建設中重點進行配置應用，其對醫(yī)院實現(xiàn)長遠發(fā)展目標也體現(xiàn)出了更廣闊的價值。

一是降低了醫(yī)院電力供應成本、機房建設費用、存儲磁盤購置和服務器添置等方面的成本。

二是實現(xiàn)了分散信息系統(tǒng)的集中化管理，降低了管理上的成本和難度，減少了維護時間，切實提高了醫(yī)院各部門的工作效率。

三是通過虛擬機實現(xiàn)了業(yè)務系統(tǒng)的分離化運行，減少了各軟件運行時發(fā)生沖突的潛在可能性，確保系統(tǒng)的運行更加穩(wěn)定可信。

四是宿主操作系統(tǒng)中，每個虛擬機都對應了一組軟件，這樣就可以實現(xiàn)系統(tǒng)的迅速備份或不同服務器間的遷移，促進了負載調(diào)整和零停機維護目標的實現(xiàn)。

五是虛擬機能夠迅速恢復至任何歷史工作狀態(tài)，降低了系統(tǒng)維護調(diào)試的總體時間。

六是可以更加安全地存儲數(shù)據(jù)，切實防止丟失泄密問題的發(fā)生。

3 虛擬技術在醫(yī)院信息化建設中的應用現(xiàn)狀分析

隨著虛擬技術在我國醫(yī)院內(nèi)的廣泛應用，有效促進了醫(yī)院信息化建設水平的不斷提高，取得了一定的應用經(jīng)驗。

3.1 異構系統(tǒng)

為滿足醫(yī)院內(nèi)部各種業(yè)務和管理的需求，同時運行著多個信息系統(tǒng)。例如，醫(yī)院的急診、管理和住院等部門采用了醫(yī)囑傳輸系統(tǒng)（OCS），這也是醫(yī)院內(nèi)部最為核心的業(yè)務系統(tǒng)，直接銜接了醫(yī)院內(nèi)部其他全部辦公系統(tǒng)，OCS系統(tǒng)采用自動升級式C/S架構，多采用Oracle作為數(shù)據(jù)庫，Unix作為服務器操作系統(tǒng)，當管理員將新版程序上傳至升級服務器后，主程序就能夠在系統(tǒng)啟動時實現(xiàn)自動下載更新功能；試驗信息系統(tǒng)（LIS）也是很多醫(yī)院所采用的系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用微軟開發(fā)的SQL Server作為數(shù)據(jù)庫，在同OCS系統(tǒng)展開數(shù)據(jù)傳輸交換時，需要數(shù)據(jù)庫中間表作為媒介，同時，還通過運行額外服務器，防止中間表的服務進程對上述兩個系統(tǒng)造成不利影響；醫(yī)學影像歸檔傳輸系統(tǒng)（PACS）為GE公司通過Java開發(fā)而成，其以SQL Server作為后臺數(shù)據(jù)庫，以WebSphear或WebLogic+Linux作為中間應用服務層，利用Swing框架開發(fā)其客戶端，運行在Java虛擬機下，同樣也必須依靠中間表實現(xiàn)同OCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換；另外，很多醫(yī)院在內(nèi)部設置了企業(yè)郵箱與郵件服務器，有的還依托第三方公司設計了醫(yī)院門戶網(wǎng)站，將其掛在機房中予以管理。

服務器的功能類別上也存在著明顯的不同，擔負著諸如開發(fā)調(diào)試、醫(yī)保上傳、無盤工作站、磁盤映像、文件共享和財務軟件等功能。由于這些業(yè)務系統(tǒng)在軟件架構與運行環(huán)境中都存在著明顯的區(qū)別與不同，為確保其各自保持充分的獨立性，彼此間不發(fā)生不必要的沖突和影響，故必須將這些系統(tǒng)進行隔離處理。假如為每個應用系統(tǒng)都配置專門的服務器，則會帶來管理難度較大、維護成本高昂、電力供應巨大、機房空間被過度占據(jù)、操作員業(yè)務量過大等一系列問題，反而不利于各系統(tǒng)的有效利用，降低了管理的效率。

3.2 虛擬機選取

微軟的Virtual PC和Hyper-V以及VMware是當前應用最為廣泛的三種虛擬機，例如，很多醫(yī)院采用VMware這個具有較強應用功能的虛擬機產(chǎn)品，這一軟件能夠?qū)我籜86服務器虛擬成為多個主機，不同的虛擬主機可以各自運行不同的操作系統(tǒng)，彼此間不會發(fā)生過多的影響。目前，VMware主要包括ESX、GSX和Work Station等多個版本，都擁有較廣的應用面。

ESX Server版本自帶有Linux操作系統(tǒng)，可以突破宿主服務器中操作系統(tǒng)的影響，將硬件資源的效益發(fā)揮至最大，實現(xiàn)各種虛擬化的任務；GSX Server版本支持遠程管理，但需要底層操作系統(tǒng)對其運行基于必要的支持，受到宿主服務器的限制，不能完全發(fā)揮出硬件資源的全部價值，但對硬件設備的兼容性很好；Work Station版本支持本地虛擬服務器，但不能進行遠程管理，管理的效率稍低，但能夠視為普通軟件進行安裝并進行測試環(huán)境使用，應用難度不是很高。

考慮到正版軟件授權使用成本因素，有些醫(yī)院采用的是Work Station這一版本，而沒有采用價格相對較高的ESX和GSX版本。但Work Station版本的可管理性和性能相對而言是偏低的，只能將其用在普通軟件測試方面，實用意義不是很大，對醫(yī)院實際工作的支持力度顯得不足。但當VMware公司進行軟件升級換代，推出VMware Server并同時開放了免費使用權限后，這一問題獲得了明顯的改觀。很多醫(yī)院在綜合考慮使用費用和軟件實際性能指標后，都選擇了這一版本，經(jīng)過對實際應用效果的測試，這一軟件能夠基本上滿足醫(yī)院各項業(yè)務的實際管理需求。

3.3 虛擬機應用

同ESX Server版本自帶有獨立系統(tǒng)內(nèi)核相比，VMware Server版本的性能相對而言是較低的，為此，在科學分析系統(tǒng)效率、穩(wěn)定性和重要度后，采用VMware Server版本的很多醫(yī)院并沒有在虛擬機上將全部業(yè)務安排完畢，而是在科學區(qū)分醫(yī)院各項業(yè)務后，將信息系統(tǒng)劃分為核心類和邊緣類兩類。

醫(yī)囑信息在醫(yī)院診療過程中占據(jù)著很重要的位置，化驗收費、治療取藥等流程都離不開醫(yī)囑信息，為此，應將OCS劃為核心類系統(tǒng)，實現(xiàn)醫(yī)療全過程的數(shù)字化和信息化管理，確保醫(yī)囑傳輸動態(tài)過程中的費用和結果等信息能夠客觀展示出來。同時，為確保OCS的運行效率和性能，應在獨立服務器上運行OCS，還要采取諸如雙機配置、獨立冗余的網(wǎng)絡設備、通訊線路和數(shù)據(jù)存儲設計等方式，確保OCS系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性；LIS和PACS系統(tǒng)也應劃分為核心類系統(tǒng)，二者的專業(yè)性很強，同專業(yè)醫(yī)療設備間需要進行通訊數(shù)據(jù)上的交換，并且，所要求的數(shù)據(jù)量非常大，例如，PACS系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)存儲量的數(shù)量級異常高，動輒就以T級作為計量磁盤陣列容量的標準，為此，在運行LIS和PACS系統(tǒng)時，應為其配置專用獨立服務器與獨立存儲。

邊緣類系統(tǒng)包含的業(yè)務種類很多，如企業(yè)郵箱和門戶網(wǎng)站W(wǎng)eb服務、醫(yī)保上傳、OCS升級服務、OCS同PACS/LIS接口中間表的服務、財務系統(tǒng)、程序開發(fā)調(diào)試試用、診療收費、急診掛號、主域控制器等，都應劃至邊緣類服務的范圍內(nèi)。這些系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫支持系統(tǒng)、框架、運行平臺等方面都存在明顯的區(qū)別，例如，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括MySQL、SQL Server、Oracle、xBase等；框架使用PHP+Apach、Active Directory、Ftp Server、Asp.Net+IIS等；操作系統(tǒng)上又使用Linux、Windows Server、Novell等。這些邊緣類系統(tǒng)無需要求較高的服務器配置，占用內(nèi)存和CPU資源都比較少，但彼此的運行環(huán)境千差萬別，假如在同一服務器上運行，可能就會發(fā)生較為嚴重的軟件沖突，但如果是為不同的系統(tǒng)安排各自的服務器，又會造成極大的資源上的浪費，為此，利用虛擬機對其進行管理是恰當?shù)摹?/p>

另外，對像OCS等核心類系統(tǒng)來說，其在線熱備也應該使用虛擬機進行管理，在同臺虛擬機上集中管理鏡像或熱備，也即將操作系統(tǒng)和運行環(huán)境生成為鏡像文件后，將其保存于磁盤文件中，當需要使用時，可以實現(xiàn)快速遷移或還原。

4 結語

由于我國多數(shù)醫(yī)院的信息化建設步伐起步較晚，基礎較為薄弱，在建設規(guī)模速度上又過于追求“高大全”，導致實際應用效果上，普遍是不盡如人意的。為此，必須高度重視虛擬技術的應用，使各基礎業(yè)務系統(tǒng)形成集成管理合力，確保醫(yī)院信息化建設取得良好的

效果。

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