虛擬技術在我院信息化建設中的應用

袁慧穎，羅晶，魏冰，鄭蕾，黃麗麗

海軍總醫院 計算機管理中心，北京100048

虛擬技術在我院信息化建設中的應用

袁慧穎，羅晶，魏冰，鄭蕾，黃麗麗

海軍總醫院 計算機管理中心，北京100048

目的 采用虛擬化技術搭建云平臺，提高醫院各信息系統的部署能力，實現統一管理。方法 以刀片服務器和存儲陣列為基礎硬件平臺，構建虛擬服務器及存儲資源池。結果 通過虛化技術，整合了醫院的服務器及存儲資源，提高了資源利用率及合理性。結論 簡化了服務器的部署和配置，不但節省了空間，也節省了能源，為未來業務發展及系統擴容提供了條件。

虛擬化技術；醫院信息系統；虛擬服務器

隨著醫院信息化建設快速發展，根據醫院發展需求，各個信息化系統逐步上線運行，并建立自己獨立的服務器及存儲空間，從而形成數量較多、品牌型號復雜的分散式管理的格局，導致網絡維護效率低、成本高、占用較大的機房空間、整體利用率低等問題。為此，我們通過云計算技術進行資源虛擬化整合，提高了資源利用率及安全性，簡化服務器的部署配置，滿足未來業務發展及系統擴容。

1 資源虛擬整合設計思路

（1）節省空間和能源。隨著醫院信息化的發展，機房空間逐漸不足，UPS（不間斷電源）、空調逐漸接近滿載，能源的消耗較大。采用虛擬化技術來減少服務器、存儲設備，可極大減輕機房輔助設備的壓力，從而降低醫院的建設成本和能耗成本[1]。

（2）資源整合。將所有的服務器和存儲設備整合成統一的資源池，然后按需、動態地配置資源，并按一定的規則配置業務優先級，實現對硬件自動化維護，從而簡化管理，提高資源利用率[2-3]。

（3）實時在線遷移。提前遷移應用可大大降低系統重復安裝和災難恢復的時間，減少硬件故障的宕機時間，提高服務器和存儲數據中心的持續高可用性，使資源利用率最大化。

2 資源虛擬整合實施過程

根據醫院實際情況，采用VMware vSphere（威睿公司虛擬化平臺管理工具）虛擬平臺的ESXI操作系統，構建跨越多個數據中心的私有云環境[4-5]。采用高性能IBM刀片服務器通過虛擬化技術建成計算資源池，在其中生成多個虛擬服務器，而每一個虛擬服務器從功能、性能和操作方式上等同于傳統的單臺物理服務器，從而大大提高了資源利用率，降低了成本；同時利用VMware vSphere的虛擬化高可用技術，提高系統的可靠性，確保業務系統安全穩定運行[6]。服務器、存儲服務器虛擬化平臺模型圖，見圖1。

2.1 軟、硬件配置

系統配置IBM刀片服務器8臺，網絡交換機Ethernet Scalable Switch（以太網可擴展交換機）1臺，刀片機箱1個；存儲陣列IBM V3500作為存儲資源，并配置了雙控制器和24塊600 G的存儲硬盤（可提供12T存儲空間）。將8臺物理服務器通過VMware的虛擬化技術生成虛擬化計算資源池，將物理服務器的處理器資源、內存資源、網絡資源、存儲資源等通過虛擬化技術組合成一個整體，形成相應的計算資源池，以實現靈活的資源使用以及分配。

2.2 實施步驟

（1）虛擬化中心服務器安裝配置。虛擬化中心（VMware vCenter）是一個強大的主機和虛擬機集中管理組件，其許多高級功能，只有在vCenter下才可以配置實現，并且vSphere許多管理模塊只能集成安裝在vCenter環境中，無法獨立安裝運行，通過對vCenter的管理實現對1臺或者多臺服務器進行管理配置。

（2）ESXI 服務器的安裝和配置。在裸機上使用VMware ESXI 5.0 CD/DVD光盤 直接啟動引導安裝，進入歡迎界面后，選擇接受用戶協議后進行如下操作：選擇ESXI安裝在那個磁盤/分區、鍵盤布局、輸入密碼，安裝完成后按“回車”鍵重新啟動服務器進行配置，如修改密碼、配置管理地址、配置DNS和主機名等。

圖2 檢查安裝選項圖

（3）vCenter Server的安裝和配置。根據系統提示逐步安裝，配置默認域中管理員賬戶的密碼，設置https端口，檢查安裝選項，選擇數據源名稱、內存等，見圖2。具體操作步驟：①創建數據中心并為其命名；②創建集群，填寫集群名稱，選擇全自動安裝；③添加主機，輸入需要添加主機的IP地址、用戶名/密碼、許可證；④創建虛擬主機，輸入名稱，選擇存儲器位置、虛擬機版本、選擇對應操作系統、CUP個數、內存大小、網絡標簽命名、選擇VLAN ID（虛擬局域網標示）、適配器、磁盤大小等。

（4）配置刀片機箱。登錄配置界面、初始化后，配置所有I/O和節點的IP地址。

（5）配置光纖交換機。創建ZONE SET（分區集）并進行相應配置。

（6）存儲配置。配置存儲器，劃分RAID（磁盤陣列）、劃分LUN（邏輯單元號），創建全局熱備磁盤、創建主機、映射主機掛載存儲，見圖3。

圖3 內部存儲配置圖

（7）遷移應用信息系統。將醫院的多個應用信息系統，如檢驗信息系統（LIS）、影像管理信息系統（PACS）、體檢信息系統、住院醫生工作站等遷移至虛擬平臺。

3 應用效果

通過虛擬化技術對服務器及存儲資源進行資源整合，優化了資源分配，提高了資源利用率，減輕了管理人員的工作負擔，降低了系統部署成本，提高了部署速度，便于系統遷移以及數據備份、恢復[7-8]。其優勢如下：

（1）綠色機房、能耗降低、運營成本減少。采用虛擬化技術后的機房整體能耗節省50％左右，服務器數量大量減少，機柜隨之大幅減少，所需空調制冷能力減少，運營成本減低。

（2）系統利用率顯著提高。虛擬化平臺根據信息系統自身業務特點及其用戶數量，靈活分配虛擬機資源，如CPU、內存、磁盤空間等，無需再重復購買新的服務器，只需從資源池中直接劃分所需資源即可，盡量將服務器的利用率保持在30％～70％之間。

（3）降低管理員維護難度。管理員可以通過虛擬化平臺進行監控管理及資源配置，提高了工作效率、減輕了工作負擔。

（4）增強系統的穩定性和可靠性。服務器的操作系統、應用軟件、數據庫等均作為虛擬化平臺中的一個文件存在，如果系統出現異常，只需將文件遷移到另外一臺虛擬機上即可，簡化了軟件安裝等操作，使系統的遷移流程大大簡化，保持業務系統的連續性，提升了可靠性。

[1]雷萬云．云計算平臺及應用案例[M]．北京：清華大學出版社, 2011：127-131．

[2]雷葆華,饒少陽,張潔,等．云計算解碼[M]．2版．北京：電子工業出版社,2012：220-224．

[3]李榮．VMware 服務器虛擬化技術在圖書館的應用[J]．圖書館學刊,2013,9（9）：96-99．

[4]劉華．服務器虛擬化技術在企業中的應用[J]．電腦知識與技術,2012,8（8）：1929-1932．

[5]伍平．虛擬化技術在醫院信息化建設中的研究及應用[J]．中國高新技術企業,2014,（3）：37-38．

[6]劉旭．虛擬化技術在高校數據中心建設應用的研究[J]．中國教育信息化,2010,（11）：35-36．

[7]陳蘭,趙子鵬,彭建,等．基于VMware的服務器虛擬技術在醫院信息化建設中的應用[J]．中國醫療設備,2014,29（6）：34-36,77．

[8] 楊葦,唐駿．通過虛擬化技術降低企業IT 運營成本的研究[J]．計算機光盤軟件與應用,2012,（11）：104．

App lication of Virtualization Technology in the Hospital

YUAN Hui-ying, LUO Jing, WEI Bing, ZHENG Lei, HUANG Li-li
Computer Management Center, Navy General Hospital, Beijing 100048, China

Ob jective To apply virtualization technology to construct a cloud computing platform as so to improve the deployment ability and realize uniform management. Methods Based on the blade server and memory array, the server and storage source pool was established, using VMware virtualization technology. Resu lts With application of the virtual technology, the server and storage resources of the hospital were integrated, and the utilization rate and the rationality of the resources were improved. Conclusion Virtualization technology simplified the deployment and configuration of the server. It not only saved space, but also saved energy, providing conditions for future business development and system expansion.

virtualization technology；hospital information system；virtualization server

TP391.9

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.10.027

1674-1633（2015）10-0096-02

2015-02-10

2015-05-29

作者郵箱：paperkristy@sina．cn