利用虚拟技术整合医院服务器的探索

　　摘要：多年以来，医院对医疗信息化建设高度重视，先后引进了大批先进的信息设备，对提高医疗水平发挥了重要作用。当前医院的信息系统包含了HIS、LIS、PACS、EMR、OA、手术麻醉等大小几十个系统，并且系统间有着比较频繁的数据交换和业务共享。但随着业务需求迅速增长，保证信息系统的安全性、稳定性是极为重要的，医院必须有一套完整的故障应急方案来保障系统的连续运行。
　　关键词：虚拟化 VMware 信息管理
　　中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）03-0227-02
　　1 医院网络机房的现状
　　近些年来医院信息化建设发展很快，软件系统已经覆盖了医疗、财务、行政、后勤及IT系统管理等诸多领域，各系统分散在不同的物理服务器上。使得服务器和存储架构运营维护十分不便。发生灾难时应用数据有完整备份，但服务器需重新安装、调配，运行环境恢复周期长。
　　相当多的软件属于中小型软件系统，规模较小，并发用户少，对服务器的利用率很低，一般只单机运行。但服务器发生故障，医疗业务同样受到影响。采用双机热备系统方式应用于每个业务，将占用大量的机房空间，同时电源布线、机房通风、空调散热等方面面临更大压力。如果将多套软件安装在一台物理服务器上，各软件系统之间难免会相互影响产生冲突。
　　因此医院迫切需要搭建一个可持续发展的基础平台，有利于数据安全和系统稳定，更好地承载医院的应用。
　　2 整合服务器的目的
　　提高单台服务器的使用效率，整合医院非核心的中小业务应用，并确保各业务系统的孤立性，减少不比要的相关影响；增加双机热备功能，消除业务的单点故障，减少数据安全隐患，保证了业务的连续性；将敏感数据从所有终端系统上移除，提升数据安全；实现对各种异构服务器系统的统一管理；提高服务器重新安装、恢复的效率；节省网络机房的占用空间以及用电负荷；解决超龄的老旧服务器硬件损坏无法维修的问题；快速为新增业务应用分配计算和存储资源。
　　3 虚拟技术概念
　　3.1 虚拟服务器
　　虚拟化将物理硬件与操作系统分开，使得具有不同操作系统的多个虚拟服务器在同一个物理服务器上独立运行，极大的提高了服务器硬件利用率，并可有效的减少服务器购置及基础设施的投入。虚拟化技术可以轻松实现多个操作系统在同一时间一起运行在同一台主机上，基于不同操作系统的应用同时为用户提供服务，减少了系统管理的复杂度。
　　3.2 虚拟存储
　　所谓虚拟存储，就是把多个存储介质模块进行集中管理，为使用者提供大容量、高数据传输性能的存储系统就是虚拟存储。将不同类型的存储物理媒介和不同层面的存储子系统通过软硬件技术转化统一到用户存储应用界面，而后台存储设备的变更以及数据的迁移不会对前台用户应用造成影响。
　　4 VMware vSphere组件结构
　　vSphere在逻辑上由三个层构成：虚拟化层、管理层和界面层。
　　（1）虚拟化层：Vmotion，实现虚拟机的动态迁移，保证服务不中断，主要应用在服务器的硬件设备维护升级等场景。
　　分布式资源调度DRS，能够动态的调整虚拟机需要的资源，保证应用有足够的资源，根据预先制定的规则触发资源调整，比如说设定设定并发连接超过一个上限值，自动触发分配计算资源，内存给该虚拟机，这属于一个粗粒度的调整，负载均衡厂商radware有一款设备和vm有一个联动的效果，该设备通过网络延迟，并发连接数，服务器负载等一些参数来自动调整虚拟机资源大小。
　　分布式电源管理DPM，当整个群集需要的资源减少时，整合应用到少数几个服务器上，别的服务器自动处于睡眠状态，当负载增加时自动唤醒，尽最大可能来节能。
　　Storage Vmotion存储迁移，无需停机，让虚拟机迁移到新的存储设备上。
　　VM HA高可用性，当一个承载关键业务的物理服务器或虚拟服务器down掉以后，在别的服务器上会自动启动新的服务，降低业务中断带来的损失。有网友拿两台普通台式机测试，中断时间两分钟后新的服务器将会启动。这个功能还是很强大的，不需要独立的硬件设备来做stand-by，也不需要再买独立的集群软件。
　　VMware Fault Tolerance，这个是比ha更高级的功能，通过在两个虚拟机上跑同样的应用，同步操作，保证在主虚拟机down掉后，备份虚拟机即时启动，据说是零停机时间。
　　（2）管理层：vCenter Server位于vSphere的管理层下。vCenter Server对数据中心进行便捷的单点控制。它运行于Windows 64 位操作系统上，可提供许多基本的数据中心服务，例如：访问控制、性能监视以及配置。它可将各个计算服务器的资源整合起来，以供整个数据中心内的虚拟机共享。实现方法为：根据系统管理员设定的策略，管理分配给计算服务器的虚拟机以及分配给特定计算服务器内虚拟机的资源。
　　（3）界面层：vSphere Client是界面层必备组件，也是创建、管理和监视ESXi主机、虚拟机及其资源的主界面。另外，它还提供对虚拟机的控制台访问。vSphere Client安装在可通过网络访问ESXi主机或vCenter Server系统的Windows计算机上。根据vSphere Client是连接到ESXi主机还是连接到vCenter Server系统，界面显示的选项会略有不同。尽管所有管理活动均由vCenter Server执行，但必须使用vSphere Client监视、管理和控制服务器。管理员可登录单一的vSphere Client对多个vCenter Server或ESXi主机进行管理。这是通过一种称为vCenter Linked Mode的技术实现的。
　　vSphere Web Client是一个基于浏览器的界面，用于配置和管理虚拟机。使用该界面，您可以通过浏览器连接到vCenter Server系统以管理ESXi主机。
　　5 医院信息系统中使用虚拟技术的优势
　　（1）极大地降低了成本。使每台服务器资源都能得到充分的利用从而降低了硬件成本、降低运营和维护成本。
　　（2）提高了运营效率。系统能够在极短的时间轻松建立多个新服务器并实现快速部署。
　　（3）提高了服务水平。将所有服务器进行统一管理，通过HA，实现业务的快速恢复。
　　（4）对旧系统的保护。使旧的应用程序继续使用，保护了前期投资，及数据的完整性。
　　（5）建立虚拟机模板。模板提高了工作效率，对缩短新系统开发、测试周期也有相当的帮助。
　　6 结语
　　虚拟化是一种能够节省资金和提高效率的IT 战略。通过将应用程序和操作系统从底层硬件中分离出来，可以减少设备和管理费用，实现以前因过于昂贵和复杂而难以部署的高可用性和灾难恢复功能，并且能够根据用户要求和形势变化快速作出响应。在考虑虚拟化的优势时，不仅要考虑硬件和能源成本节约，还应看到业务正常运行时间方面的优势，尤其是可以优化导致实际收益减少的停机事件。上述这些优势使许多单位能很容易论证虚拟化实施的合理性，从而开始虚拟化进程。
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