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虚拟技术在数字化医院建设中的应用探讨

2018-04-16江苏省连云港市赣榆区人民医院邵泽虎

电子世界 2018年23期
关键词:桌面虚拟化服务器

江苏省连云港市赣榆区人民医院 邵泽虎

在现代医院区域化、集团化的发展大背景下,我国大部分医院开始投入使用信息技术,医院的各类业务也陆续采用信息技术,医院对互联网产生巨大的依赖,以此使得信息化建设在医院体系中弥足珍贵。医院信息系统在广泛被应用的同时,对服务器硬件的数量和规模都在提高。而虚拟化技术可以使得大量服务资源得到充分利用,给医院体系带来很多的便利,推动医院朝向数字化方向蓬勃发展。

近年来,医院的整体规模不断扩大,医院信息化不断加深,业务系统不断增加,继续采用以往“一系统一机”的模式使得运用成本居高不下,这些服务器的供电和制冷将造成巨大的电力资源的浪费。目前,企业所运用的系统大部分都是基于32位操作系统,访问内存只有4G,若内存不够用就要不得不配置新的服务器。面对继续采用以往模式的困境,我国大部分医院将逐步引入虚拟技术,实现服务器虚拟化,来解决传统服务器管理方法存在的种种问题。

一、虚拟化技术简介

(一)虚拟化技术的概念

虚拟化是计算机行业的专业术语,它指的是计算元件并非在真实环境中运行,而是在一个虚拟建构的环境中运行。这种技术并不存在于物理层面,而是存在于逻辑层面,其实现过程就是在计算机系统中加入一个虚拟化层,并且将所有资源进行抽象化处理,从而转化为另一种形式的资源。虚拟化技术的优势在于不仅可以有效提升资源利用率,而且可以针对相关需求开展科学合理的规划与设计,从而达到资源优化处理地目的。

(二)虚拟化技术的常见形式

一是服务器虚拟化,也就是将一台物理意义上实际存在的服务器拆分隔离出多台各自独立的虚拟服务器,从而将物理资源转化为逻辑资源的过程。通过服务器虚拟化的方式,服务器资源可以得到融合,并且被集中利用起来,还可以将CPU等传统意义上的固态硬件转化为动态资源进行管理,这样就可以按照不同的要求对资源进行规划和安排,从而达到促进资源合理使用的目的。

二是存储虚拟化,这是一种根据接口协议对所有的物理设备进行整合而构建起的虚拟存储体系。通过对存储设备和系统的抽象化处理,就可以对数据进行分离或控制。储存虚拟化的优势在于客户可以享有统一的数据服务,从而促进资源共享,达到优化使用效率的目的。

三是网络虚拟化,这是一种在底层的物理网和用户之间增加抽象层,并且分割抽象层以下的物理资源的方式,从而达到软硬件与网络功能融合的目的。目前我们常见的网络虚拟化技术包括资源的分割与整合,以及虚拟连接等方式。

四是桌面虚拟化,其来源是服务器的计算模型和传统的客户端模型,通过桌面虚拟化可以达到高效率地管理桌面虚拟机数据的目的。

(三)虚拟化产品的选择

目前,企业虚拟化主流产品是VMware的Vsphere。Vsphere虚拟化平台,以ESX/EXSI Server为基石,使得多台ESX Server能并发承载多个虚拟机。VMware将传统数据中心变成私有云,发挥虚拟机的强大功能。极大利用现有的计算机资源规划资源管理池,以确保业务的连续性和提高可用性。

二、虚拟化技术在数字化医院建设中的应用

(一)服务器虚拟化技术的使用

与传统的服务器相比,虚拟化服务器的智能化程度和多功能化程度更高,包括但不限于CPU的虚拟化、内存的虚拟化、热量的自动转移以及部署速度极快等等优点。在使用虚拟化服务器技术时,需要采购高配置的服务器,并且运行服务器虚拟技术有关的软件,使医院传统的服务器性能得到最大程度的提升,从而可以创建理想化的测试环境,有利于应用的顺利实施。

为了保证虚拟化服务器系统可以良好上线,并最大程度地保证业务之间的连续性和容错容灾性,下面简单介绍一些解决方案:

硬件设备部署:硬件部分包含3台IBM X3650 M4服务器,共24个CPU,总CPU资源47GHz,总内存100GB,总储存量1.8T,根据当前中国医院实际需要和当前环境,可以建立俩个虚拟群,以保证储存和数据库的有效性。

搭建:在底层每台X3650服务器上安装VMware EXSI虚拟操作系统,连接到共享存储。在虚拟服务器建立一台独立的服务器,通过它进行管理三台EXSI虚拟化物理服务器,形成虚拟化集群,并通过客户端创建个应用虚拟化机,所有的虚拟机都有这台独立的服务器接管。

维护:通过独立的服务器的管理器,定期观察个虚拟机的运行,当警报栏出现红色或黄色感叹号,可以通过任务与事件这一栏看到具体的报错信息,这样就可以及时并有针对性的解决错误,比如更换内存、硬盘故障处理等操作。

(二)储存虚拟化应用

在进行存储虚拟化工作时,医院多采取存储池方式,也就是将磁盘中的一些数据转移到其他磁盘中,使自身的负载能力达到一个相对平衡的水平,从而有效避免管理与容量方面的问题,提升服务器整体的性能与水平。在这种虚拟存储系统构建方式的基础上,医院可以利用其自动恢复功能、容错功能与数据备份功能与来健全虚拟化存储系统和虚拟化存储平台,从而改良医院传统的储存系统,促进存储池的建立。

(三)桌面虚拟化应用

通过创建准确且高效的虚拟机模板,可以极大地提升医生站和护士站等相同类型工作站中相关人员的工作效率和工作质量。而且,通过创建虚拟化构架来集中管理相关的数据信息,并成立数据中心,只需维护虚拟机即可,为医院节省一大笔维护工作花费的巨额成本。桌面用户可为终端设备,采取通讯协议访问的方式进行数据中心信息的获取,以此高效完成相关工作任务。一旦桌面虚拟化应用被充分的推广和普及之后,医院工作人员将不再受到工作地点、工作条件等的限制,只要有电脑和网络,工作人员就可以通过访问医院内部的VPN登录自己的虚拟桌面终端,使各项工作任务高效保质得到完成。

(四)网络虚拟化技术应用

由于一个VLAN可使得一个逻辑子网的形成,因此VLAN能按区域划分网段以及子网多表现的局限性予以突破,还可以同时涉及多个网络设备,对于不在同一地理位置的用户可以加入同一个逻辑子网。为提升医院网络信息安全,可以业务的性质作为判断依据,将不同用户划分为不同VLAN并进行访问权设置,避免出现广播风暴,为医院提供一定的有效保证。

在VPN技术的基础之上,医院可以建立起自身的专用网络,并将其广泛应用于公共网络,并最终通过拨号连接或者是数据专线的方式,构建起专业网络,就可以在不同的区域连接客户端与服务端,并通过专业的、保密性强的通讯方式使得数据得到安全、加密、精准的传输。

目前在信息远程管理方面,我国绝大多数的医院采用的都是虚拟网络技术(VPN),通过VPN就可以在不同的场所和位置使用相同的系统进行各项工作的开展,从而既能实现远程办公,又能保证工作质量和速度。并且使用这种技术还有利于建立起医院的数字图书馆,最大程度地通过远程访问实现资源共享。

三、服务器虚拟技术的优势与益处

虚拟化的应用,可以用少量的服务器支撑更多服务器的业务,给医院带来巨大的效益,当需要更新服务器时,可通过模板克隆技术,通过简单的操作,就可以快速部署一台满足业务需求的模拟服务器,极大地节省了人力,时间成本。而且还使以往的老旧服务器被淘汰,这样就避免了硬件老化导致的一系列问题,降低了风险和隐患。VMwaer虚拟机的快照技术可将虚拟机运行的某一时刻备份下来,而当系统出现异常时,可通过快照保证系统的还原。在传统服务器架构模式下,因各业务系统在各个时间段繁忙程度不一,会对硬件资源产生极大地浪费。而利用服务器虚拟化,将各类业务放在一个虚拟机中,可充分利用现有硬件资源,为医院节省一大笔硬件资金。可以通过VMwareDRS分布式资源调度功能,持续对资源池进行智能分配,提高利用率,也可以整合服务器,增强灵活性;减少服务器的数量以及随时切断未使用服务器的电源,减少能源的消耗。但需要注意的是必须要保证其可靠性和科学性。最重要的就是,要将所以虚拟机纳入到虚拟机集群中,进行存储池的共享,否则会面临着所以数据丢失的风险。

四、小结

由以上可知,通过对虚拟化技术的合理应用,医院不仅会朝着数字化方向发展,并且还能对自身所拥有信息资源高效利用,统一整合,从而使管理工作更加灵活。一旦虚拟化技术实现,很多医院“一个业务系统一个服务器”的难题将得到有效的解决,同时还可以减低运营和维护成本。因此未来我国在虚拟化技术方面的发展方向是:继续加强推广、科学确定标准、促使资源共享。做到并推广服务器虚拟化,存储虚拟化、网络虚拟化以及桌面虚拟化等应用,实现资源自动部署和管理简单灵活化,真正做到智慧医疗,才是未来医院的发展方向。

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