医院信息系统建设中虚拟化技术的运用

 分子生物学论文     |     by 艾维学术     |      2018-12-27 11:28

  引言
  
  随着数字化的发展,信息化建设已走进了社会的各行各业,在医院数字化建设中离不开医院信息系统的建设,各医院为适应国际医学上不断发展的信息化趋势,必须建立医院信息系统,在开放的网络环境下,实现医院医疗、科研、教育的网络化管理,促进国内外医学界的交流与合作。同时在信息化建设的过程中,我们也越来越意识到 IT 设备在不断更新扩容,应用与硬件的一一对应关系使得资源无法共享,90%以上的硬件资源在空耗,带来电力、制冷、UPS、管理成本的更大浪费,增加了更多的碳排放和更严重的环境污染。为解决这一问题,我们采用虚拟化技术,可以解决资源共享,极大地提高资源利用率,减少硬件投入、运维成本和管理成本。

  1 虚拟化的概念

  虚拟化是通过软件系统对I T 硬件资源整合、优化、共享的成熟高新技术,是实现云计算最基础的支撑技术 . 它采用硬件仿真技术,在单台物理服务器上生成若干台虚拟服务器,每个虚拟服务器完全类似一台物理计算机,它包含自己的虚拟 CPU、内存、硬盘和网络接口卡(NIC),可以在一台物理机上运行多个虚拟机和应用,因而得以在多个环境间共享这一台服务器。

  2 虚拟化架构--数据中心的革命性升级

  2.1 提高资源利用率传统业务运行模式下,服务器硬件平均利用率仅在 8%左右,虚拟化架构上可以提高十倍以上。

  2.2 节能降耗减排,实现绿色 IT采用虚拟化构架,直接减少原有服务器数量的 90%,从而节省机高度空间,节约电力供应,降低空调成本。

  2.3 增强业务连续性虚拟化架构具有高可用、容错和灾难应急恢复等重要功能,实现所在应用系统的多机冷备或热备,有效避免计划内和计划外各种业务中断,实现真正意义上的应用级业务连续性整体解决方案。

  2.4 实现系统集中统一便捷管理通过虚拟化管理中心的图形化界面,方便直观地管理平台内所有硬件及应用系统,极大地降低管理成本,提高管理效率。

  2.5 平台及数据安全性虚拟机自我封装和隔离,同时提供数据备份、恢复、归档及异地容灾等全方位的数据保护方案进而保障平台和数据安全性。

  2.6 桌面虚拟化,彻底解决桌面机维护难的问题采用瘦客户机取代 PC 机,所在数据全部存放数据中心,彻底解决数据泄密问题,维护人员从此不用去现场,从此不再采购 PC 机,节约大量投资,节电、环保、保密、方便。

  2.7 应用虚拟化,实现远程和移动办公应用虚拟化的应用发布系统,只需 20 K的带宽即可实现加密状态下的远程、无线移动办公。

  3 虚拟化架构功能组件

  3.1 迁移(Vmotion)Vmotion 能够将运行中的虚拟机从一台物理服务器迁移到另一台物理服务器,同时保持业务的连续运行。

  3.2 高可用性(High Availability)当某台物理服务器出现故障时,能够自动和智能地在其他物理服务器上重启受服务器故障影响的虚拟机,该功能组件比传统的双机冷备更具有自动启动的优势。

  3.3 容错(Fault Tolerance)FT 的功能相当于双机热备,但是比传统的双机热备更具有优势 . 它可以时刻在两个不同的物理服务器上保持两个相同的镜像,其中一台出现故障时,不影响业务的运行,同时自动在另一台物理服务器上建立一个相同的镜像 . 物理服务器不受硬件同型号同配置的限制。

  3.4 动态资源分配(DRS)根据每个虚拟机运行业务的资源占有,以及各个物理服务器的资源利用情况,自动动态迁移虚拟机,保证各个物理服务器资源的利用平衡。

  3.5 存储迁移(Storage Vmotion)将虚拟机从一台存储迁移到另一台存储时,实现在虚拟机正常运行的情况下自动迁移,不会对虚拟机上运行的业务造成任何中断影响。

  3.6 统一备份(VCB)VCB 是虚拟化架构面向存储软件设备的驱动 . 通过任何一个基于虚拟化架构的节点,以IP的方式,利用 VCB 看到虚拟化架构里面的每一个虚拟机下的每一个卷,每一个目录结构和文件,进而支持自有或第三方的备份软件对虚拟化架构进行统一备份,保护客户既有投资和扩展性需求。

  3.7 快照(Snapshot)Snapshot 将现有的状态标记一个结束,只对虚拟机增量进行备份,因此速度较快,并根据需要快速恢复到每个备份点,为业务中断后提供了快速恢复的功能保证,进而提升整体系统的连续性。

  3.8 本地容灾(vRanger)对数据中心的虚拟机,甚至物理机进行实时监控,设定策略自动对每点的差异量以镜像或快照的形式形成备份文件,它支持 Lan-Free 或 Server-Free 等多种方式进行备份存储,且能支持异构备份设备,以多备份机制及快速恢复充分保证数据安全 .

  3.9 异地容灾(vReplicator)完美支持异构平台的“两地三中心”的容灾系统 . 利用虚拟化技术将生产中心、本地灾备中心及异地灾备中心进行升级改造,利用异地容灾将生产中心和异地灾备中心连通,实现一个基于异构平台,窄带传输的应用级异地容灾系统,可以大大压缩成本投入 .

  3.10 专家系统(vFoglight)专家系统为虚拟化架构提供了性能监控、容量计划和计费管理等高级规划功能。结合虚拟化架构管理中心,形成一完整的专家系统减少信息化建设中因资源共享产生的影响,优化资源利用,并降低系统架构恢复的成本 .

  4 虚拟化对医院信息化管理的提升

  通过应用实践证实,虚拟化技术对我院服务器的整合,提高了物理服务器的资源利用率,实现了快速部署,无缝迁移,又大大方便了管理,医院信息管理能够正常且顺利的进行,新技术的应用必将为我们的信息化建设速度提供有力保障 .

  参考文献
  
  [1] 王炜 . 用虚拟机备份系统和数据 [J]. 网管员世界,2009(21)
  [2] 王楠,蒋金虎 . 存储虚拟化技术研究与比较 [J]. 洛阳师范学院学报,2007(2)
  [3] 数据中心的虚拟化潮 [J]. 微电脑世界,2008,(6):160-161.
  [4] 王昊鹏,刘旺盛 . 虚拟技术在云计算中的应用初探 [J]. 电脑知识与技术 2008,3(25)。


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