虚拟化技术在构建医院信息基础架构中的应用

1.引言

随着医院信息化的发展，医院内部使用的业务系统也逐步增加，HIS、LIS、PACS、EMR、OA等应用系统已经在很多医院得到广泛应用，医院往往同时运行几十甚至上百个应用系统。软件系统的不断上线应用能够带来医疗质量和患者满意度的提高，与此同时，对繁多的系统进行部署、运维和管理也是医院需要面临的严峻挑战。

在医院的信息基础架构建设中，传统建设模式是“烟囱式”的：每上线一个新应用，都需要为其配置独立的服务器、存储、网络和安全等基础设施。这样的建设模式存在很多问题。

1.1 运行成本高。不断上线应用系统，也就需要不断一对一的配置硬件设备。除了购置硬件的一次性投入，大量的服务器运行和散热带来了持续的电力消耗，日常运维的能耗成本不断攀升。

1.2 资源利用率低。每个应用系统独占一台或多台服务器，配置单独的存储，但往往利用率很低。例如某些应用对CPU资源利用率长期保持在低于5%的水平，硬盘的存储总体利用率也在30%左右，造成了大量的资源浪费。

1.3 业务连续性差。应用系统都由一台服务器单独提供服务时，存在单点故障，服务器一旦宕机就会直接导致业务中断，从而影响业务流程的运转。而为每个非关键应用都配置冗余服务器，会带来大量的资源浪费，从成本上来说不切实际。

1.4 扩展灵活性差。由于应用系统对服务器计算能力和存储能力需求的不断提升，一般硬件在服役5年左右就需要升级换代，这种硬件设备的升级过程复杂、耗时多、易出问题。

1.5 业务上线周期长。每上一个应用系统，就需要采购和部署新的硬件等设施，购置及部署周期长，严重制约了应用系统的上线进度。

1.6 管理复杂。每个应用系统与其使用的基础设施紧密捆绑，相互独立，无法形成统一的管理平台，配置、备份、容灾、恢复等大量工作都需要针对每个应用分别实施。

虚拟化为这些问题的解决提供了可能。应用虚拟化技术来构建医院的信息基础架构，将CPU、内存、存储、网络等资源池化，每个池均可实现资源按需分配、动态调整和动态调度，可以随时应变地充分满足医院信息系统建设的需求。

2.虚拟化技术简介

本文所指的虚拟化主要是指平台虚拟化，即基本思想是利用虚拟化技术将物理的服务器、存储、网络资源抽象成逻辑资源，消除这些计算资源物理上的界限， 将它们变成可以动态管理的“ 资源池” ， 对于“ 池”中的资源可以按需求分配给应用，从而提高资源的利用率， 避免了资源浪费。虚拟化主要包括服务器虚拟化、网络虚拟化、存储虚拟化和桌面虚拟化。

2.1 服务器虚拟化。服务器的虚拟化就是通过基于裸设备的虚拟化软件将服务器物理资源抽象为逻辑资源，让一台服务器变成几台甚至更多台相互隔离的虚拟服务器，或者把几台物理服务器变成一台逻辑服务器来用，使服务器资源得到融合。

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