徐海峰，卫 玮，邵 新

一种应用于医院信息系统的桌面虚拟化平台的设计与实现

徐海峰，卫 玮，邵 新

目的：解决医院应用系统部署中成本过高、管理效率低、难于配置以及维护困难等问题。方法：以VMware虚拟化平台为基础，根据VMware View和vSphere、vCenter以及医院HIS等服务器设计了一套桌面虚拟化平台。结果：该平台的实现大大提高了应用部署效率，降低了客户端维护的复杂性和运营成本。结论：采用桌面虚拟化平台能够有效提升医院信息化管理水平。

桌面虚拟化平台；医院信息系统；VMware

0 引言

随着医院信息化投入的逐步加大，医院各信息子系统的数量不断增多，给信息系统的运行与维护带来越来越多的问题[1]。以我院为例，目前在网运行的硬件服务器数量为28台，局域网终端的计算机数量为1 000余台，已运行有医院信息系统（hospital information system，HIS）、实验室信息管理系统（laboratory information management system，LIS）、图像传输与归档系统（picture archiving and communication system，PACS）、办公自动化（office automation，OA）等子系统，而且每新增一个应用系统需要增加一至多台服务器，并逐台更新客户端计算机程序。不断扩展的网络规模不仅难于配置和维护，而且也消耗了大量的电力资源，迫切需要一种方便高效的技术以应对这些困难。

1 桌面虚拟化概述

计算机虚拟化是指计算元件在虚拟的基础上运行，主要包括服务器虚拟化、应用虚拟化及桌面虚拟化。桌面虚拟化（又称云桌面）是指将计算机的桌面环境进行虚拟化，以达到桌面使用的安全性和灵活性，其在服务器虚拟化基础上，可以通过任何设备，在任何地点、任何时间访问网络上的个人桌面系统[2]。

VMware View是全球首款针对桌面虚拟化的企业级解决方案[3]。据Gartner公司2010年4月针对全球使用桌面虚拟化数据分析，VMware View市场占用率高达56%。VMware View建立在服务器虚拟化平台VMware vSphere之上，不仅有效降低了广域网（wide area network，WAN）和局域网（local area network，LAN）所需的连接带宽，简化了IT管理与控制，为最终用户提供了最高保真度的体验，同时还集成了角色管理、用户配置文件漫游等虚拟桌面个性化功能。

2 桌面虚拟化平台总体结构

为解决应用系统部署过程中的问题，我们根据VMware View和vSphere、vCenter以及医院HIS等服务器设计了一套桌面虚拟化平台，医护人员可以通过各种客户端获得熟悉的个性化环境，并能够在企业或家庭中的任何地方访问此环境。同时，将桌面数据置于数据中心，管理员可进行集中式管理，还能提高效率、增强安全性。

2.1 系统整体架构

借助VMware View，医院IT部门可在数据中心内运行虚拟桌面，并将桌面作为受管服务交付给临床医务人员。最终用户启动View Client登录View连接服务器。该服务器与Windows Active Directory集成，通过它可以访问VMware vSphere环境、刀片服务器、物理PC或Windows终端服务中托管的虚拟桌面。医院信息系统桌面虚拟化平台部署中各主要组件之间的关系如图1所示。

图1 桌面虚拟化整体架构

2.2 系统各组成模块说明

本文采用的虚拟化平台的主要组件包括：（1）vSphere（ESX/ESXi）：后台虚拟机支撑架构，作用是将主机上的物理资源抽象为逻辑资源。（2）vCenter Server：该服务可充当连接到网络的VMware ESX/ ESXi服务器的中心管理员，提供在数据中心内配置、部署和管理虚拟机的中心点。（3）View连接服务器：View连接服务器通过Windows Active Directory对用户进行身份验证，并将请求定向到相应的虚拟机、物理或刀片PC或Windows终端服务服务器。（4）View Client：用于访问View桌面的客户端软件，可以在Tablet、Windows、Linux、Mac PC或便携式计算机、瘦客户端等设备上运行。（5）View Agent：用于所有桌面源的虚拟机、物理机或终端服务服务器上，以将其作为模版或链接克隆的父虚拟机使用，管理员可以通过更新父虚拟机来快速部署更新和修补程序。

2.3 与现有系统接口集成

由于VMware View桌面虚拟化系统利用PCoIP协议完全模拟了传统的物理机，因此在与医院HIS等系统集成时，不需要额外的协议与接口，只需将ESXi等服务器的IP地址配置到医院局域网中，即可实现虚拟桌面与HIS的连接，大大简化了网络调试的复杂度。

3 系统实施过程

我们基于2台HP 580 G7硬件服务器搭建了桌面虚拟化系统平台，由于相关服务器要运行在同一个域中，所以在部署桌面虚拟化服务时，将各服务器都加入到vm.com域，并在DNS服务器中添加主机名解析及其反向解析[4]。各虚拟软件安装服务器的参数设置和硬件配置见表1。

表1 主要系统参数与硬件配置

3.1 注意事项

在虚拟桌面系统部署过程中，每次修改模版计算机的设置后，都要更新该虚拟机的快照，并重新使用模版计算机和快照重构链接克隆桌面。容易出现故障的是创建虚拟池和分配虚拟桌面，尤其是采用view composer链接克隆方式生成自动池时，经常存在以下几种错误提示：

（1）view composer agent initialization state error（-1）。处理方法是模版计算机应先安装vmware tools，再设置view agent程序。

（2）view composer agent initialization state error（18）。由于采用Windows XP作为模版机时，与Windows2008Server不兼容，需要安装编号为944043的操作系统补丁。

（3）no network communication between the view agent and connection server。因为虚拟机不能通过全称域名（fully qualified domain name，FQDN）的ping通connection服务器，需要将模版计算机加入到DNS域。

3.2 应用效果

我们将一台安装有医院各子系统程序的虚拟机作为模版机，并自动生成多个虚拟桌面。在虚拟桌面环境下运行医护一体化系统的护士站界面如图2所示，通过VMware ThinApp组件将应用程序打包成一个可执行文件并分配到虚拟桌面和虚拟池中，以快速提供应用程序的虚拟化部署安装。相比于传统架构模式，虚拟桌面系统具有以下优势：

图2 虚拟桌面应用程序截图

（1）降低终端故障率。由于数据集中存储在数据中心，瘦客户端在硬件配置上大为减化，故障率远低于台式计算机，也减少了信息部门的维护工作量。

（2）实现数据动态迁移。在灾难恢复中使用虚拟环境可使虚拟机从一台物理服务器迁移到另外一台物理服务器，甚至是在另外的数据中心备份介质上执行[5]。

（3）移动办公与医疗。由于虚拟桌面在服务器端存放，医护人员不再受限于某台物理计算机的性能和具体位置，只需以自己身份登录桌面终端，就能随时随地继续进行业务处理工作。

（4）降低信息系统运行成本。在虚拟桌面部署完成后，原来的工作站可替换为瘦客户端，每台终端的功耗可由200 W降低到40 W，按计算机终端每天运行时间12 h计算，每年仅全院桌面终端可节省电量70万kW·h[6]。

4 结语

桌面虚拟化技术通过运用系统镜像、模版、链接克隆等功能使桌面与应用的部署更灵活、快速，使桌面部署时间从天、小时级缩短到分钟级，实现了集中管理和维护，大大减轻了医院IT部门部署应用程序的负担和维护终端的压力[7]；另外，随着桌面虚拟化的全面推广，在信息化领域医院也将逐渐转变成绿色医院[8]。

[1]王毅琳，李刚荣，吴昊.云计算在区域医疗信息系统建设中的应用[J].中国数字医学，2012，7（3）：38-40.

[2]张巍.企业虚拟化实战——VMware篇[M].北京：机械工业出版社，2009.

[3]VMware.VMware Horizon View体系结构规划指南[EB/OL].（2013-11-21）[2013-12-20].http：//pubs.vmware.com/view-52/topic/ com.vmware.ICbase/PDF/horizon-view-52-architecture-planning. pdf.

[4]缪一峰.医院虚拟化服务器部署[J].计算机应用与软件，2011，28（8）：206-208.

[5]王欢，高向涛.医院容灾系统建设与虚拟化技术[J].现代电子技术，2012，35（8）：46-49.

[6]刘剑锋.VMware在新电子病历系统的实践与总结[J].中国数字医学，2013，8（7）：53-55.

[7]韩寓.服务器虚拟化技术研究与分析[J].电脑知识与技术，2011，7（7）：1 654-1 655.

[8]李洁，毕占岁，蔡小芳.医院虚拟化平台的设计与实现[J].中国数字医学，2013，8（4）：104-106.

（收稿：2014-02-26 修回：2014-06-30）

Design and realization of desktop virtual platform for Hospital Information System

XU Hai-feng,WEI Wei,SHAO Xin
(Department of Information,Urumchi General Hospital of Lanzhou Military Area Command,Urumchi 830000,China)

ObjectiveTo solve the problems of high cost,low management efficiency,difficult allocation and maintenance when hospital application system is allocated.MethodsVMware virtual platform,VMware View,vSphere,vCenter and HIS were involved to design a desktop virtual platform.ResultsThe platform increased the allocation efficiency and decreased the complexity and running cost of the client.ConclusionDesktop virtual platform may enhance hospital informatized management greatly.[Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（3）：64-66]

desktop virtual platform;hospital information system;VMware

R318；TP393.1

A

1003-8868（2015）03-0064-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.03.064

兰州军区医药卫生科研项目（CLZ13JB16，CLZ14JB13）

徐海峰（1984—），男，工程师，主要从事云计算、网络存储、数据库方面的研究工作，E-mail：xuhaifeng10@126.com。

830000乌鲁木齐，兰州军区乌鲁木齐总医院信息科（徐海峰，卫玮，邵 新）