服務器虛擬化在醫院信息化建設中的應用

龐兵

摘要 隨著醫療衛生體系改革不斷的深入和現代化信息技術迅猛的發展，以信息系統作為平臺支撐，改進醫院管理效率、提升醫院服務質量、深化醫療衛生體制改革、提高衛生服務水平已成為當前衛生事業的重要方向和必然趨勢，因此，打造醫院信息化建設顯得尤為重要。而伴隨著信息化發展，醫院基礎設施逐漸增加，從而帶來了一系列運維壓力、擴展難度大等問題。如何有效地整合服務器資源，提高資源的使用率，降低設備的采購成本，增強數據的安全，這是值得深思的問題。本文以右江民族醫學院附屬醫院為例，淺談基于VMwa re服務器虛擬化的應用。

【關鍵詞】VMware服務器 虛擬化 醫院系統

1 醫院信息化概況

（1）右江民族醫學院附屬醫院是一所集醫療、教學、科研、保健、康復為一體的綜合性三甲醫院。醫院信息化建設起步于2010年初，經過近幾年陸續的投入，信息化的發展突飛猛進。目前在用的各類品牌服務器多達50余臺，有塔式和機架式兩種，分別應用于HIS、PACS、OA、HRP、合理用藥、數據集成平臺、自助報告、數字簽名、醫保農合、手術麻醉等等業務;

（2）除HIS、EMR、LIS和PACS傳統核心業務采用雙機外，其余業務均單機運行，而且數據存儲在本地磁盤，其安全性得不到很好的保障;

（3）綜合考慮到業務環境的兼容性，除核心業務外均采用了“一應用一物理機”的傳統部署方式，大量分散的硬件設備不僅占用了有限的機房空間，增加了采購和運維的成本;同時，也讓機房管理員疲于應對服務器正常運轉的要求;

（4）對于新增業務或是需要服務器做項目的緊急調研和測試，都必須經過評估、審批、采購、貨到上架、操作系統安裝、業務部署等一系列環節，很難滿足實際工作情況的急需，資源調配能力不靈活，應急能力較差;

（5）基于以上原因，計算機網絡中心決定于2018年對數據中心機房進行服務器虛擬化改造，摒棄老舊物理機，將業務系統遷移至虛擬機上運行。

2 服務器硬件現狀評估

由于醫院前期數據中心建設沒有考慮虛擬化技術和云計算發展方向，現有物理主機配置普遍不高，納入服務器虛擬化集群的話，性能上偏弱，發揮不了顯著效果。

數據存儲方面，現有EMC VNX5300容量和性能均嚴重不足，己無法滿足當前業務系統需求，因此，需要購置一套高性能磁盤陣列來擴充性能和容量;

3 硬件購置方案

根據資源需求和現有設備環境分析，購置4臺HP DL580 Gen9服務器，每臺4顆IO核CPU，型號為E7-4830v4，內存為256G;

購置一套高性能的EMC Unity400F全閃存陣列作為服務器數據資源池，通過FCSAN、裸磁盤映射集中存儲方式，提供兩個4TB的LUN作為共享存儲資源池，建立VMFS 6文件系統，虛擬機存儲在兩個LUN組成的資源池上。

4 服務器虛擬化平臺的部署與實施

4.1 服務器虛擬化定義

服務器虛擬化是將服務器物理資源抽象成邏輯資源，讓一臺服務器變成幾臺甚至上百臺相互隔離的虛擬服務器，不再受限于物理上的界限;讓C UP、內存、磁盤、I/0等硬件變成可以動態管理的資源池，從而提高資源的利用率、簡化系統管理、實現服務器整合，讓IT對業務的變化更具適應力。

4.2 虛擬化軟件選擇

采用VMware vSphere構建虛擬化平臺。軟件最大特點是不需要重新開機就能在一臺服務器上同時運行多個操作系統，這跟在同一臺PC機上安裝多操作系統是不同的。PC機上多操作系統的安裝，在任一時刻，只能運行其中的一個系統，如果想切換到其它系統，必須重新啟動機器。而在虛擬機環境下，多個操作系統可以同時運行，多個操作系統之間來回切換，而不需要重新啟動機器。

4.3 服務器集群部署

4臺高性能的HP DL580 G9服務器安裝vSphereESXi 6.5虛擬化底層系統，共同組成虛擬化平臺基礎硬件，為虛擬機提供足夠資源。4個ESXi節點均加入DRS集群中，形成根計算資源池，通過vCenter對資源進行統一管理和分配。同時開啟集群HA和DRS等功能，讓集群獲得故障轉移能力并可自動優化和平衡主機資源使用。

4.4 虛擬化平臺管理

虛擬化平臺的管理功能主要通過vC enter來實現。vCenter本身具有極其豐富的功能和組件，通過插件等方式擴展和使用更多功能。另外，配置一臺獨立的PC主機，通過web登錄vCenter，可以管理配置VMware虛擬化平臺的所有功能。

4.5 遷移現有業務系統

構建好虛擬化環境后，便可在VMwareESXI Server上創建虛擬機，即在虛擬機上安裝操作系統和部署應用;另外，還可以利用VMware Converter將各物理機上的應用逐步遷移至虛擬機中，并根據實際消耗情況分配好C PU、內存、空間等資源。

5 服務器虛擬化應用優勢

5.1 服務器資源整合

利用虛擬化技術整合了醫院信息系統的服務器資源，從之前的“一應用一物理機”，總數多達50余臺，到現在通過4臺高性能的服務器搭建集群，實現資源池的動態共享和合理部署，這不僅在服務器數量方面大大地縮減，同時也避免了因服務器硬件故障導致業務中斷。

5.2 降低管理復雜度

服務器虛擬化技術簡化了服務器的部署和管理，降低了系統架構的復雜度，節省了服務器部署時間，管理難度和運維成本大大降低。部署虛擬化之前機房管理員在管理過程中，疲于輪番巡檢每臺服務器硬件情況，查看是否有故障報警，監管起來耗時耗力。如今，4臺服務器集中一個機柜，極為方便機房管理員的巡檢，減少工作量，提高工作效率。

5.3 節省能源消耗

通過物理服務器變成虛擬服務器減少物理服務器的數量，大大地節省機房電力和制冷能耗，從而降低醫院運營成本。

5.4 節省機房空間

使用虛擬化技術大大節省所占用的空間，減少服務器部署所需的基礎設施。虛擬化之前，為了部署服務器、網絡設備、存儲備份等需要過多的機柜支撐，由于各服務器、網絡設備的地理位置不同，還需要網絡、電源、電路布線等等。從之前16個機柜簡化為3個，減少了機房有限的空間，美觀了機房的環境。

5.5 加速業務的部署

有些服務器出廠前未預裝載有操作系統，或著是裝載的操作系統不符合業務環境需求，管理員必須得重新安裝部署。在安裝部署過程中，系統的驅動程序可能和硬件不兼容等不可預知的問題，這一來二回非常耗時，不利于工作。虛擬化整合后，可以在平臺上快速部署各種類型操作系統，還可以快速的克隆鏡像、主機模板或者是現有虛擬機，一眨眼功夫，幾分鐘就可以完成系統部署，而不必像以前一樣苦苦急等物理主機的到位再上架部署業務，非常方便快捷，省時省力。

5.6 有效地延續陳舊業務

我院業務非常復雜，子業務系統較多，雖不比HIS、EMR、PACS等核心業務關鍵，但也非常影響醫院秩序正常運轉。比如：IC會員卡、田陽農合、文山州醫保等業務系統，都安裝在一些老舊的塔式服務器上，硬件較為久遠，發生故障概率較大，不易于管理維護。而通過虛擬化把這些陳舊業務遷移至虛擬機上，延長了系統使用周期。

5.7 提高業務服務水平

將服務器作為統一資源池，按需分配;同時，通過虛擬機特有的功能和網絡存儲有效結合，提高了業務應用的可用性、移動性、靈活性和穩定性。

6 后期規劃

后期規劃路線可分三步實行，第一步：現由EMC Unity400F作為數據中心存儲，可以說是雞蛋往一籃子里放，一旦存儲有故障，后果不堪設想。秉承充分利舊原則，通過軟件VDP備份機制，對虛擬機進行備份，保障數據安全;第二步：按照此次項目部署方式，在異地等同部署，提高業務可靠性;第三步：隨著云技術的發展，相關技術不斷成熟，以及云提供的各種服務，可以考慮把非機密性數據搬遷至云存儲，保障數據安全。

7 總結

通過構建醫院服務器虛擬化平臺，計算機網絡中心實現了集中管理和監控服務器資源，降低了管理員的維護難度，同時也減少了醫院運營成本，使得醫院的信息系統運行更加穩定、安全、高效。

參考文獻

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