医院信息系统服务器虚拟化改造实例

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1、医院信息系统服务器虚拟化改造实例孙颖【摘要】To solve the problems in the existing hospital information system (HIS),including multiple servers,difficult management,heavy maintenance workload and low hardware utilization rate, we integrated and optimized configuration of server equipment of our hospital IT environment by

2、using virtualization technology.Meanwhile we integrated various application systems in the virtual environment based on the characteristics of HIS so as to reduce the cost of hospital IT operation and make HIS run more reliably and efficiently.Practice shows that this transformation has realized the

3、 co-existence of various operation systems,enhanced hardware performance,and decreased maintenance workload and investment cost.% 为解决医院现行信息系统条件下服务器多、管理难、维护量大、硬件利用率低等难 题，利用虚拟化技术对医院IT环境中的服务器设备进行了整合和优化配置，同时 根据医院信息系统的特点合理地将各应用系统在虚拟化环境中部署，实现在降低医 院 IT 运营成本的同时，使信息系统更加可靠、高效地运行。实践表明，这次改造 实现了多操作系统共存、硬件性能提升、维护

4、量减少、投资降低的效果。【期刊名称】 中国医学教育技术【年(卷),期】 2015(000)003【总页数】3页(P305-307)【关键词】医院信息系统;服务器;虚拟化;Vmware作 者】孙颖 【作者单位】天津市中心妇产科医院信息科，天津 300100【正文语种】中文【中图分类】R-058天津市中心妇产科医院历经几十年的建设与发展，目前已发展成为集医、教、研、 防于一体，天津市惟一一家妇产科专科三级甲等医院。随着医院规模的不断扩大及 医院信息化建设要求的进一步发展，现代医院对医疗信息系统的依赖程度越来越高， 随之产生各类纷繁复杂的医疗信息系统、医院管理信息系统和影像系统，等。信息 系统的增多

5、，医院机房里的服务器也就越多，导致机房在越来越多的设备面前显得 力不从心。面对上述诸多问题，我们利用近些年来蓬勃发展的虚拟化技术高效地对 服务器设备进行整合和优化配置，淘汰掉老旧服务器，在降低医院IT运营成本的 同时使信息系统更加可靠高效地运行。天津市中心妇产科医院运行的IT系统为2010年搬迁至新址时建设，至今已4年 多时间。除HIS、EMR核心业务系统外，其他重要业务系统还有LIS、PACS、 RIS 等多个关键业务系统，等，且又在近两年添加了助孕系统及手术麻醉系统，等。 医院原运行的HIS、EMR系统服务器为2台HP RX8640小型机，采用Intel联合 制造的安腾(itanium)处

6、理器，操作系统为微软Windows Server 2008 R2 for Itanium版，2台机器采用微软MSCS群集系统与微软的AD(active dicrectory) 域组成双机群集结构，其他重要业务系统同样采用微软的MSCS双机群集结构在 运行，并依托于AD域。同时，双机热备的方式对服务器资源造成巨大的浪费，业 务系统部署复杂，管理维护困难，灵活性、可靠性差。系统长时间运行后，AD域 的不稳定在故障切换时会导致不可预知的问题，资源无法在群集间进行交换，致使双机群集不可用，系统只能单机运行。一旦系统宕机，无法短时间恢复运行，无法 保证业务的连续性，影响全院业务开展进而造成恶劣影响。因此

7、，如何使服务器的 资源被更有效地利用起来，如何提高单机服务的安全性，成为医院迫切需要解决的 问题。对此，院领导决定对一些关键业务系统进行升级改造，以解决现在所遇到的问题， 同时规避后期未知的风险。经过分析，最终决定购买高配置服务器，整合原有服务器，以V Mware虚拟服务 器软件平台，搭建医院的虚拟化服务器构架，解决现阶段医院服务器资源紧张、使 用不平衡，及安全性不足的问题。2.1 服务器的虚拟化技术 所谓服务器虚拟化就是将服务器物理资源抽象成逻辑资源，让一台服务器变成几台 甚至上百台相互隔离的虚拟服务器，或者让几台服务器变成一台服务器来用。我们 不再受限于物理上的界限，而是让CPU、内存、磁

8、盘、I/O等硬件变成可以动态 管理的“资源池”，从而提高资源的利用率，降低硬件采购成本和运行成本，简化 系统管理，实现服务器整合，让IT对业务的变化更具适应力1。2.2 服务器虚拟化技术在医院信息系统中的应用2.2.1搭建虚拟化服务器集群该院服务器虚拟化改造利用VMware vSphere整合 x86服务器，从而更充分地利用了现有的资源2。首先建立名称为zxfc的数据中 心，将服务器虚拟化环境划分为X和Y两个虚拟化服务器群集，根据群集环境及 性能将可用性要求不高、负载较低的系统部署在X服务器群上，而高可用和高性 能的系统部署在Y服务器群上。虚拟化软件选用VMware vSphere，群集启用

9、VSphere High Availability(HA)、VSphere Distributed Resource Sched- uler(DRS)解决方案。X服务器群集由医院现有的4台HP DL580服务器组成，对其进行扩容升级，增 加必要的内存与网卡部件后，将4台主机安装VMware ESXi添加到X群集中， 运行助孕、HIS测试库、HIS备用库、EMR备用库、超声系统，等。VMware ESXi是在通用环境下分区和整合系统的虚拟主机软件。它具有高级资源 管理功能，灵活的虚拟主机平台。再通过服务控制台来合理分配资源给上面的虚拟 机使用，以达到资源最大化。在X群集稳定运转一段时间后，该院又

10、进行了高性能和高可用的应用系统服务器 升级改造工作。Y服务器群由新购置的2台HP DL980服务器与原有的一台H3C Flexserver R390服务器组成。首先创建一个群集Y，将A、B、C三台主机安装VMware ESXi添加到Y群集中，如图1所示。打开群集X中的“ VMware HA”功能，在“VMware HA的配置选项中启用 主机监控”，在“接入控制策略”中指定故障切换主机为服务器C。在部署虚拟机 过程中，将HIS、EMR.LIS等分别部署在服务器A和B上,服务器C同时作为服 务器A和B的备援主机。这样当服务器A或B因硬件故障发生宕机时，故障主机 上的虚拟机将自动漂移到服务器 C 上

11、，从而实现了对应用系统的业务连续性保护 “VMware HA”功能如图2所示。除了在Y群集中建立备援主机外，我们还在X群集HIS、EMR备用库虚拟机上启 用 Vmware fault tol- erance(FT)功能3。FT 建立在 ESX/ESXi 主机平台上，通 过创建和维护等同于主虚拟机并可在发生故障切换时替换主虚拟机的辅助虚拟机来 为虚拟机提供连续可用性。FT启动后，VM Tools从每个虚机中发送心跳信号到 VMM，此心跳信号与HA的心跳信号类似。VMM检查以确保主要和次要副本都 在运行。如果主副本所在的host丢失，VMM将不再发送心跳信号。此时，次要 副本立刻变为活动的，并成为

12、主要副本，服务不会经历任何中断，以确保HIS、 EMR等主要业务的连续性，最大限度地缩短停机时间。222从物理机向虚拟机迁移当VMware vSphere基础架构搭建好后，如何把现 有跑在物理机上的应用迁移到虚拟机上呢？这就需要运用VMware vCenter Converter工具。此工具可以实现P2V（物理机在线或离线迁移到虚拟机）、 V2V（VMware各虚拟机产品之间或和hyper-V之间的转换），以及把第三方的备 份镜像迁移入虚拟机。Converter虽然可以完整地将物理机克隆成虚拟机映像，但 系统迁移花费的时间较长，不太适合对HIS、LIS、RIS和电子病历这些计划内停 机时间要求

13、较高的系统，这部分系统应采用数据库的迁移方式4。开始迁移前在 虚拟化环境中创建好符合应用运行要求的虚拟机并分配一个临时IP地址，然后在 虚拟机上安装好与原系统版本完 全一致的数据库软件并进行相应配置，迁移开始时关闭数据库并将数据文件拷贝到 虚拟机上的同一路径下，拷贝完成后断开原物理服务器的网络连接，将虚拟机IP 地址修改为原地址，打开数据库后完成迁移工作5。 服务器虚拟化具有以下优点： 物理机的移动、复制不便，且受制于特定的硬件集合。虚拟机独立于物理硬件， 因此更易于复制和移动。此外，虚拟机独立于运行在相同物理硬件上的其他虚拟机， 并且不受物理硬件变化的影响，因此非常易于管理。 业务系统由物理

14、环境迁移到虚拟环境，系统部署时间缩短，系统可靠性提高，易 用、易维护，在故障时可以有多种方式保证业务快速恢复运行。 以极少或零停机时间备份和恢复。我们可以只对虚拟机配置一次操作系统和应用 程序，然后进行多次克隆。备份虚拟机就像备份几个文件一样简单。因此，虚拟机 可确保快捷部署和可靠性。 更佳的资源利用率。多台虚拟机可在同一台物理服务器上运行。此外，将计算能 力整合到数量更少的物理机上可为我们的企业节约大量电能。 支持异构操作系统的整合，支持老应用的持续运行。我们利用虚拟化技术有效地整合了医院信息系统的服务器资源，淘汰了一大批老旧服务器，消除了因服务器硬件故障造成的系统停机隐患，节省了大量机柜空

15、间，降 低了中心机房耗电量和制冷能耗。另一方面，借助虚拟化架构提供的自动故障切换， 我们还实现了对关键系统主机的自动化容错，显著提高了整个医院信息系统的可用 性等级。【相关文献】1 马锡坤，于京杰,杨国斌存储虚拟化技术在医院信息系统平台中的作用J.中国医疗设 备,2011,26(10):39-402 陈宇斯浅谈虚拟化在医院信息系统的应用J.中夕卜健康文摘,2012,09(15):386-3873 潘世成服务器虚拟化安全机制研究J.计算机安全,2011,:58-604 吴邦华，李玉明，金晖，等虚拟技术在医院信息系统中的应用J.中国数字医学,2012,7(7) : 55-57陈国耿服务器虚拟化部署成功的关键J.北方药学,2012,9(9) :70-71