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虚拟化是云计算最主要的特点,而云计算的特征表现在动态、虚拟化和分布式的扩展上。从云计算的主要特点虚拟化来看,大部分软件和硬件已经对虚拟化有一定的支持,可以把各种硬件、软件、操作系统、IT资源等要素都进行虚拟化,放在云中统一管理使用。每一个应用部署的环境和物理平台是没有关系的,种种操作都通过虚拟化层面完成,通过虚拟平台进行扩展、迁移、备份和管理。虚拟化打破了物理结构之间的堡垒,有着把物理资源变成逻辑可管理资源的优势。在未来的资源发展过程中,所有的资源都会透明的运行在各类物理平台上,管理将按照逻辑方式进行,实现资源自动化分配,虚拟化技术是唯一可以实现这种理想的工具。云计算的应用模式虽然是革命性的,但并没有出现革命性安全基础措施。而云计算是在传统安全技术中获得发展的。所以结合云主机的特点,将现有成熟的安全技术运用到云主机应用及安全管理中,符合云Kaiyun体育官方网站 开云登录网站主机安全防护需求。
虚拟机自身安全防护方式和物理主机方案基本相似,虚拟机安全防护包括恶意代码防护和虚拟机安全加固。虚拟机和传统机是相同一样会面临木马、恶意入侵和病毒等的安全威胁,所以,对于虚拟机的正常运行需要加强安全防护。当虚拟机同时进行防病毒扫描时,会致使物理主机资源使用率瞬间升高,因此会反过来影响到虚拟机的性能。为了保证虚拟机使用的安全性和可靠性,因此虚拟化层执行统一病毒扫描减少了资源消耗,增强了资源利用,保证了使用的安全性。虚拟主机加固是建立在传统计算基础上进行了改进和提高,因此两者具有相同之处,但也各有其优。
虚拟接入方案主要是将虚拟机之间的操作从服务器的内部转移到上联交换机上,这样可以沿用传统安全设备来实现虚拟机的监控、隔离。这种方案最大的优点在于能够将比较复杂的控制功能逐渐的简单化和完善化,在操作和维修方面比较简单化,容易发现问题,便于及时维修。而且在技术设备方面不但提高了其性能,同时也增强了设备功能的强大性。在这种技术设备改进下能够缓解服务器的处理负担,减少配置工作量,并且传统的网络安全设备依然能在先进的技术设备中应用。虚拟网关方案能够以软件方式进行安全管理控制,不过处理能力受到限制,在一定程度上会对虚拟化主机网管在虚拟机的网络通信过程中造成影响。
虚拟化技术随着新科技的改进和提高,具有一定的优势,也存在一定的问题。其优点是在使用过程中灵活性在很大程度上得到了有效的提高,也可以通过动态资源部署等方面的功能设备不断满足变化业务需求,提高了工作效率。虚拟化技术减少被管理物理资源的数量,将许多物理方面比较复杂的问题逐一简单化和清晰化,可以通过何种信息管理方式和资源合理化配置将公共管理任务进行不断的减少,在某些方面实现负载管理自动化。同时虚拟化技术还能够支持在多个平台上使用公共工具,并且也能够保证用户对物理性的删除时,技术功能不受到任何影响,也可以根据用户要求变更或者升级操作。 但是互相操作性,极大的降低了应用程序因终端设备、网络或者是远程介入场所的特性所带来的不兼容风险。虚拟化技术具有一定的安全性能,能够通过共享机制实现对数据和服务进行安全可控制的访问。而且可以在应用程序和数据处于集中管理和维护之下,还能够方便的检测和控制访问数据,由此可避免数据被窃取或者攻击。更高的可扩展性,资源分区能够实现物理资源小或是多的虚拟资源,能够在不改变物理资源配置的情况下进行规模调整,实现资源供应改进,与个体资源单位相比较具有很大方面的优势,尤其是功能和技术方面的改进和提高,虚拟化技术能够用更小的单位进行资源配置。
如果技术人员不按照使用要求进行合理的操作,其性能会随着技术工作人员的不合理性使用而下降。生成虚拟化系统是非常方便的,但也会严重影响物理主机的性能,同时也会加大系统维护难度。通常情况下,虚拟化系统出现问题时,首先要判断虚拟系统和物理系统哪方面出现了问题,着在系统的饿维护方面就增加了一定的难度和复杂性,不利于及时进行维修,相应的就会降低可靠性。如果物理系统出现问题,虚拟化系统也有可能出现问题。虚拟化系统数量的增加,使得用户购买许可证的成本和管理难度也相应的增加。虚拟化系统在实施虚拟化系统后,应用工具要求在虚拟系统上运行,然后对于开发者和用户而言这个环节和重点部分是不可忽视的。虽然这方面度技术人员的需求相应的有所减少,但是能够提高资源合理运用的成本也是目前的重要内容。
应用虚拟化程序应该考虑的重要问题主要包括两个方面,一方面是日常管理中所要考虑的问题,另一方面是决策前需要考虑的问题。其中前者需要切勿将虚拟化系统与物理系统区别对待,谨慎使用撤销技术,重视虚拟化系统的管理,及时打补丁,经常备份,及时备份,集中存储,了解故障转移和规模扩张策略;控制虚拟机的泛滥,了解安全范围,加强安全性管理。后者需要了解不同的系统性能瓶颈。在评估虚拟化系统的配置时,需要采用与部署系统一样的设计方法。在部署虚拟化系统时,必须像对待物理系统一样考虑所承担的角色。计算虚拟化是否更节约成本。因为迁移有成本代价,必须对虚拟化系统的成本进行仔细的核算。比较实现虚拟化与实际投入物理系统的预算。了解虚拟化系统的优缺点。在将物理系统迁移到虚拟化系统前,或者部署新的虚拟化系统之前,必须要了解虚拟化在CPU的利用率、磁盘、内存方面的使用特性和其他实际应用。了解不同应用系统的特征。不同应用系统虚拟化要求的安全不同,应考虑应用的特征是什么,是计算密集还是网络密集。
随着计算机功能的不断强大,其价格方面也相应的有所提高,对广大的中小企业用户来说,最重要的是按照公司实际情况和要求进行合理的选择和配置,满足了当前社会发展要求的同时,也保证了价格方面的合理性,避免投资出现问题或是得不到实际的应用。
云计算,是一种基于互联网的新型共享基础设施的方法,它脱离了软件与硬件的联系,通过互联网上异构、自治的服务为用户提供按需即取的计算。中国云计算专家刘鹏认为:“云计算是通过网络提供可伸缩的廉价的分布式计算能力。”如今云计算在生活中的运用越来越广泛,如在线办公软件、电子日历、地图导航、搜索引擎等,用户只要输入简单的口令即可在线获得所需信息。云计算融合了多项ICT技术,其中服务器虚拟化技术最为关键。
所谓服务器虚拟化,就是把服务器物理资源抽象为逻辑资源,把物理硬件与操作系统相互脱离并允许多个虚拟机在同一物理机上独立运行,实现了一台服务器虚拟成多个服务器使用的效果。例如,1U双插槽双核服务器通过虚拟化技术,可以将这台服务器变成10台虚拟服务器,分别运行不同的虚拟操作系统。这样使得数据资源中心由单一的服务器变成了统一的资源池,提高了资源的利用率,实现了服务器的整合。基于服务器虚拟化技术在云计算中的重要作用,笔者对其作出如下研究:
(一)基于硬件的虚拟化技术。所谓的硬件虚拟化,就是对计算机或操作系统的虚拟化,它对用户隐藏了真实的计算机硬件,虚拟出另一个抽象计算平台。硬件虚拟化技术通过提高虚拟系统的隔离性而增强了虚拟化的性能、灵活性和可靠性。例如:基于CPU的虚拟化,即将单个CPU模拟成多个CPU并行运行,允许一个平台同时运行多个操作系统,并且所有的应用程序均可在相互独立的空间内运行而互不影响。例如,在Windows Vista中,通过软件可以同时安装XP、Linux等操作系统,当需要使用时可以直接调用,但并非重启电脑的情况下任意切换操作系统。
(二)基于操作系统的虚拟化技术。操作系统虚拟化技术就是以一个操作系统为母体,克隆出多个子系统的技术。它可以虚拟出一个近乎一摸一样的系统,并与原系统有着密切的联系,一旦更改了原系统,那么所有虚拟系统也会随之更改。
(三)基于应用程序的虚拟化。随着虚拟化技术的发展,出现了逐渐从企业往个人、往大众应用的发展趋势,于是便出现了应用程序虚拟化技术,简称应用虚拟化。
硬件虚拟化和操作系统虚拟化是虚拟完整的真实的操作系统,应用虚拟化的目的也是虚拟操作系统,但只是为保证应用程序的正常运行,例如虚拟系统注册表、C盘环境等的某些关键部分,所以较为轻量、小巧。应用虚拟化技术应用到个人领域,可以实现很多非绿色软件的移动使用,如CAD、3ds Max、Office等;可以让软件免去重装烦恼,不怕系统重装,很有绿色软件的优点,但又在应用范围和体验上超越绿色软件。
(一)用于服务器的整合。服务器整合是将多个不同服务器中的信息内容转移到VPS上,使之运行在一个单独的物理服务器上,提高服务器硬件的利用率。据数据表明,单个服务器的利用率只有20%,而虚拟服务器的利用率能够提高到75%至80%。这样就减少了管理多台物理服务器的成本并提高了服务器的投资回报。
(二)用于数据系统的灾难恢复。服务器虚拟化技术可以实现灾难恢复或者其他类型的应用软件备份和恢复,因为虚拟化数据与它所运行的硬件设备是彼此独立的,这样就提高了数据迁移的灵活性,降低容灾的部署成本,来加快数据的拷贝和应用程序的恢复。
(三)用于开发和测试环境。服务器虚拟化能够分离不稳定的环境,这是所有开发人员在应用程序设计所希望的。因此开发人员全面利用了服务器虚拟化技术和虚拟机镜像,使得软件的开发和测试更加简易化。
(一)备份问题。服务器虚拟化的备份复杂器技术能够帮助用户解决服务器的可用性、灵活性的问题。但是,服务器虚拟化也可能造成虚拟服务器的无序扩展。这样导致用户无法及时备份新增的镜像,以致用户不能在限定的维护时间内进行完整的备份。
(二)降低存储容量的利用率。服务器虚拟化技术虽然可以减少服务器硬件的购买成本,却增加了技术应用和管理的复杂性,以致间接地降低了存储容量的利用率。很多企业苦恼于如何合理有效地为虚拟服务器分配存储资源。
(三)连带影响问题。虚拟机的管理程序统管所有运行的虚拟机,可能造成一个虚拟化层被破坏而影响服务器上的所有的工作负载,一个虚拟化层的妥协影响所有托管的工作负载妥协的结果。
(四)安全风险。因为管理程序是由虚拟机提供的,因此管理访问权限必须严格控制和优化,但是大多数的虚拟化平台缺乏适当的管理访问权限。这样很容易使一个未授权的用户获取宿主操作系统的访问权限,造成安全漏洞。
服务器虚拟化技术对已有的数据中心带来了巨大的影响,面临的挑战也越来越大。为适应更好的发管理工具。展,服务器虚拟化技术应作出相应的改进。首先,要建立完整的虚拟化备份,增强备份工具的扩展性和兼容性,使备份工作更加高效。其次,创新配置服务器虚拟技术可以加入更多的配置管理工具,例如监控、警报和离线升级等等。这样不仅能优化管理,还能解决安全漏洞问题。最后,实现网络融合技术。目前,虚拟网络和物理网络的融合有很多实现方法,却没有一种万能的解决方法。因此服务器虚拟化技术在发展过程中要注重网络融合技术的改进。
随着新型网络计算模式的出现,云计算逐渐受到重视。而在云计算的实现中,服务器虚拟技术尤为关键。本文介绍了服务器虚拟化技术的分类和应用,分析了服务器虚拟化存在的挑战,并给出了相应的改进措施。
虚拟化市场是一个正在快速成长的市场,来自相关机构的统计,2007年虚拟化技术的市场增长在70%以上,2008年这个数字可能会更高。虚拟化市场的火爆吸引了众多IT厂商的加入,2007年10月思杰通过收购XenSource正式进入服务器虚拟化领域。
与其他虚拟化技术供应商不同的是,思杰公司的关注点并不仅仅是服务器虚拟化,而是数据中心。在思杰的蓝图中,思杰要为客户提供一整套构建动态交付中心的解决方案。按照思杰中国公司大中国区总经理曹衡康的解释,这里的“动态”是指,数据中心能够动态响应用户的需求,将应用以一种安全、快速而且低成本的方式交付给用户。XenServer、XenDesktop、XenApp就是动态应用交付中心最为核心的部件。
与之前的版本相比,这三款产品都有很大功能改进,特别是XenServer 5.0,根据思杰公司提供的资料,XenServer 5.0有100多项的功能改进和添加,尤其是在高可用性和灾难恢复方面,这些技术可以为一些关键的应用提供保障,使得它可以用于企业的核心和关键业务应用上。
在这些产品中有一个功能给记者留下了很深的印象,这就是构建动态交付中心的重要组件――数据中心虚拟化工具Provisioning。它包含在XenServer中,同时也可以作为一个产品单独提供。这个产品是今年5月份才推出的,主要功能是在当前服务器的处理能力不能满足应用需求时,将该应用的全部计算环境(包括操作系统、中间件、应用系统等)推送到一台新的裸服务器(这台服务器除了配置有IP地址之外,不需要预先安装任何其他的软件),从而实现数据中心的按需扩展,这一个功能将为数据中心带来很大灵活性。
在会上,思杰还演示了如何通过手持设备访问应用,让我们看到了虚拟化技术的广阔应用前景。使用者使用智能手机可以访问通过桌面虚拟化软件XenDesktop交付的应用,手机只要有浏览器就可以编辑Word文档或者像在PC机上一样完成其他应用。在随后的采访中,曹衡康还向记者透露,思杰正在研究与电信运营商合作的可能性,比如通过宽带交付一个虚拟PC机给用户,这可以让用户免去了电脑维护等负担。
云计算是当前的一个热点。由于虚拟化技术是云计算中最为核心和关键的技术之一,所以对虚拟化技术供应商来说,进入云计算市场也是当仁不让。因此,我们看到,VMware在VMworld2008上VMware的云战略,微软也宣布自己将进军云计算。从这个意义上说,思杰云计算也在预料之中。
尽管云计算不是本次会的主角,但思杰不久前刚刚的云计算战略和云产品线,即Citirx Cloud Computing(简称C3)产品系列,还是引起了人们的关注,在会后的采访中,云计算也成为记者们最为关心的话题。
据思杰公司产品营销部副总裁Matt K. Fairbanks介绍,思杰云战略的重心将放在为新的和已有的云供应商提供向客户成功交付云所需要的基础设施。思杰的C3产品将包括一个参考架构,它将思杰的数个产品整合起来,具体包括服务器虚拟化工具XenServer云版本、网络加速工具NetScaler、用于优化和加速云与数据中心之间的流量的工具WANSclare以及帮助管理的工作流编排工具WorkFlow Studio。
在记者看来,尽管都是虚拟化技术的供应商,但思杰与VMware的云战略相比还是有些不一样。服务器虚拟化是VMware的强项,因此,VMware的重点是通过服务器虚拟化技术将现有的应用迁移到云计算环境中,而思杰的重点仍然是在交付上,强调通过各种技术(包括虚拟化技术)将应用交付到云的用户手中。
“思杰不是虚拟化技术的提供商,而是应用交付解决方案的供应商。”曹衡康在接受采访时表示。
尽管思杰并不把自己定位为虚拟化技术的供应商,但是自从思杰去年10月份以5亿美元收购虚拟化技术供应商XenSource进入服务器虚拟化市场以来,思杰不仅要面对已经占得虚拟化市场先机的VMware和软件霸主微软,还有Red hat、Novell等众多觑视这一市场的厂商。这其中VMware和微软被认为是这个市场的主要竞争者,不过在思杰Windows应用交付部门副总裁兼产品线主管、思杰系统公司亚太区市场营销副总裁Nabeel Youakim看来,思杰将致力于完善产品的功能和强化特色,同时保持与微软的紧密合作关系,这将是思杰生存策略。
事实上,在记者看来,VMware、微软、思杰三者之间正在上演三国演义。VMware起步最早、实力最强,是市场的老大,与之相比,微软和思杰处于弱势,但是思杰与微软之间的良好合作关系以及产品的开源特性或价格优势将是双方挑战VMware霸主地位的资本。
众所周知,过去微软和思杰之间一直保持非常紧密的合作关系,如今这种合作关系从XenApp延续到XenServer、XenDesktop等产品。据Nabeel Youakim介绍,思杰的虚拟化产品都支持Hyper-V,通过XenServer可以对Hyper-V进行管理,通过微软的System Center也可以管理XenServer,因为XenServer就与微软的Hyper-V共享同样的文件格式。双方还在研究XenServer和Hyper-V的虚拟机之间的互操作性,可以想象这种合作对于那些部署有多种虚拟化产品的用户将是非常有吸引力的。
另外,在Nabeel Youakim看来,思杰的旗舰产品XenApp积累下来的客户群对于XenServer和XenDesktop的市场推广都是非常有利的,特别是那些已经部署了XenApp的用户,比如XenDesktop加上XenApp将会给用户带来非常好的体验。
此外,价格上的优势也会给思杰增添市场机会。XenServer以开源软件Xen作为虚拟化的引擎,其价格与VMware的ESX相比要便宜不少。很显然,如果ESX不能持续提供具有非常明显技术优势的产品,VMware的市场霸主地位势必将受到挑战。
思杰云中心解决方案的目标是为云供应商提供一整套托管、管理和交付云服务的服务交付基础设施构件。主要包括四个关键的部分:
平台: 由 XenServer 云版本提供支持。新的XenServer云版本是为服务供应商环境而优化的一种功能强大的虚拟基础设施解决方案。
交付: 由 NetScaler提供支持。NetScaler利用其基于策略的AppExpert引擎,通过网络向最终用户提供基于云的资源。
云计算、虚拟化技术、高速移动网络等新技术的成熟与发展为移动办公开创了一个崭新的模式--应用交付模式。早期的移动办公系统需要针对每个应用系统开发单独的适用于移动终端的版本,再通过较窄的移动带宽进行数据交换。受到移动终端、应用系统和承载网络三方面的限制,开发任务重,建设周期长,功能简单,效率低下。而采用应用交付模式设计的移动办公系统集强大的计算能力、高度整合的数据资源和高速安全的移动网络优势于一身,将用户的业务应用系统无需任何二次开发直接交付到移动终端上,完全避免了早期移动办公的缺陷,使移动办公真正走向实用阶段。
应用交付直观上表现为将所需的应用系统如OA(办公自动化)、CIQ2000(检验检疫系统平台)或者是一台电脑桌面等应用通过到用户所操作的终端上的方式交付给用户,本质上是一种云计算平台的设计构架。它包含三个部分,一是利用服务器虚拟化技术将计算、存储和网络资源虚拟化形成资源整合、按需分配的高性能虚拟化数据中心,二是利用应用虚拟化或者桌面虚拟化技术将运行在虚拟化数据中心的业务应用系统或者独立的电脑虚拟成可用于交付的应用资源,三是通过高速移动网络(目前是3G网络)传送到移动终端上。简而言之,云计算平台是实现了应用交付的虚拟化平台,虚拟移动办公是云计算条件下的应用交付移动办公系统。
山东检验检疫局移动办公系统采用应用交付设计理念,应用了服务器虚拟化、应用和桌面虚拟化以及高速移动专网(3G VPDN)等技术搭建了一个私有云计算平台,实现了用户按需获得内部应用的虚拟移动办公。这种模式的优势在于跨平台实现现有应用系统和桌面等办公资源的迁移。
一个完整的虚拟数据中心,必然包括虚拟计算资源、虚拟存储资源和虚拟网络资源。当用户通过终端访问服务时,他并不关心数据具体通过哪一台虚拟机、经过哪一个硬件服务器、从哪一条网络链路经过、从哪个存储上读取数据,服务端所有的一切对用户而言是一个私有云。而且虚拟数据中心具备智能化的按需分配计算、存储和网络资源的能力,既使用户体会到资源整合后强大的云计算能力,又充分发挥了硬件设备的性能,节约建设维护成本,降低能耗。
服务器虚拟化的技术已经日臻成熟,但网络层对虚拟化技术的支持更不能忽视,它直接关系到服务器和存储虚拟化技术能否完美实现。山东局移动办公数据中心在建设网络虚拟资源时,选用了DOE技术。DCE技术的重要目标是实现传统数据中心最大程度的资源整合,从而实现面向服务的数据中心SODC的最终目标。在传统数据中心中存在三种网络:使用光纤存储交换机的存储交换网络(Fiber Channel SAN),便于实现CPU、内存资源并行化处理的高性能计算网络(多采用高带宽低延迟的InfiniBand技术),以及传统的数据局域网。DCE技术将这三种网络实现在统一的传输平台上,即DCE将使用一种交换技术同时实现远程存储、远程并行计算处理和传统数据网络功能。这样才能最大化的实现三种资源的整合,从而便于实现跨平台的资源调度和虚拟化服务,提高投资的有效性,同时还降低了管理成本。
利用虚拟数据中心的计算、存储和网络资源,建立移动办公所需系统(OA、CIQ2000等)虚拟服务器和一批虚拟桌面,用于虚拟应用交付平台给移动终端用户。
虚拟应用交付平台是移动办公的关键技术,它将应用及桌面虚拟化后通过移动终端上的虚拟应用接受客户端,到移动终端的系统中,实现不受移动终端操作系统的限制自由使用现有的业务办公应用系统。形象一点说,是将一个屏幕画面从一个台式内网终端上拖到另一个移动终端上。虚拟应用交付既可以交付应用系统又可以交付桌面,以满足各类移动办公的需求。另外虚拟桌面与虚拟应用可以嵌套使用,既体现了虚拟应用交付技术的灵活性,实现各种技术需要,又进一步增强了系统的安全性。
高速移动网络为云计算提供了必要的网络基础,更为应用交付式移动办公创造了必须的条件。高速移动网络必须保证速率高、覆盖范围广、加密算法强。目前运营商提供的高速移动网络为3G网络,3G信号暂不能被破解。今后将发展到LTE(长期演进)技术、HSPA(高速分组接入)技术、4G等。
采用3G虚拟拨号专网(VPDN)线G网络与互联网的有效隔离。VPDN线G SIM卡信息认证和帐号用户名认证,将来更可以研发在SIM卡上存储数字证书进行认证等身份认证控制措施。在移动终端上,可以通过APN设置来选择VPDN线G VPND专网
采用SSL VPN设备,在移动终端和业务应用服务间进行数据再加密。加密后的无线G编码加密和SSL VPN加密三重保密技术。
将虚拟办公系统按不同功能划分网络区域,分区域管理。共划分了内部资源区、虚拟数据中心及虚拟应用交付平台和3G专网区三个区域。将虚拟数据中心和虚拟应用交付平台作为内部资源与移动3G专网的数据交换区域,内部资源之通过物理隔离网闸进行单向数据摆渡,保证内部资源不被暴露。如同下图:
3、虚拟化技术自身的稳定性与安全性,以及安全技术的虚拟化问题有待进一步研究
随着移动终端性能不断进步,私有云、公有云逐步建设,基于WEB2.0技术的在线应用的发展,应用交付的范围和内容都将快速增大和丰富,移动办公也将从辅助办公手段发展成常规甚至主要办公方式。
[1]许玮.3G技术在移动通信中的发展研究. 《中国电子商务》2010年第10期
[2]张应福.黄鹏.陈超.云计算技术及其在下一代数据中心建设中的应用.《通信与信息技术》2011年第1期
[3]许志敏.白克壮.服务器虚拟化技术在数据中心的应用探索.《2010年第二十四界全国计算机信息管理学术研讨会》(会议论文)
[4]范君.应用交付网络架构设计与研究.《计算机与数字工程》2010年第12期
随着社会的不断发展,国家之间的竞争越来越集中于技术和人才。在这样的背景下,科学技术以前所未有的速度迅猛发展。计算机技术被越来越多的应用到社会生活的各个领域。同时,由于医院的发展使得医院的规模在不断扩大,医院日常运作中遇到的问题也变得更加复杂,医疗体系的改革和升级是一个必然趋势。此外,国家鼓励医院积极改进自身管理体系,加强先进技术在医院管理中的应用,以达到降低运营成本,提供优质服务,实现资源配置的高效率目标。在这样的背景下,云计算技术被应用于医院的信息化建设之中,最突出的表现是医院信息系统与云计算的结合。但是,云计算技术在医院中的应用并不是十分成熟,如何在医院信息管理系统中合理应用云存储等技术,实现智能的医院管理,成为目前专家学者们关注的热点之一。云计算技术在不断的发展成熟之中,云计算在医院信息化建设中的应用也在不断创新。本文以医院信息化建设为主要研究对象,研究了云计算技术在医院信息化建设中的应用发展情况,可以为现阶段的云计算应用实践提供指导,为解决实际操作中的问题提供思路,具有一定的实践意义。此外,以往研究大多针对系统和平台设计,本文以研究云计算技术在医院信息化建设中的最新应用发展情况为主要目标,可以补充现有的医院信息化建设理论研究,具有重要的理论意义。
20世纪80年代,JohnMocarthy提出云计算的思想。他认为,计算会在未来的某一天变成一种能够公用的基础设施。这样的表述也意味着计算会成为一种能够流通的商品[1]。2006年,亚马逊最早提出了弹性计算云的服务。到了2006年8月份,谷歌正式提出了云计算的概念。云计算迅速发展起来,成为学界和产业界的研究热点。微软、IBM、亚马逊、云计英特尔等国际知名大型公司纷纷推出云计算产品、技术和服务。国外对于云计算在医院信息化建设中的应用研究可以分为三个主要阶段,第一个阶段是行政管理功能的开发,第二阶段是医疗信息处理领域的技术开发,第三个阶段是各种云计算技术的整合、系统的智能化(CruzA.M.,DenisE.R.,2000)[2]。我国的云计算研究起步较晚,经历了独立单机的应用研究阶段,以及模块式阶段,如今已经进入到了系统发展的阶段(刘英,2009)[3]。
通过云计算技术来帮助实现医院信息化是有一定的可行性基础的,学者在这方面的研究通常包括两个方面,分别是外部架构层面以及相对应的内部层次结构(许敏,2014;Kaiyun体育官方网站 开云登录网站马锡坤、韩雄,2014;姚琴,2015)[4]。在医院的信息化建设中应用云计算技术是十分必要的,因为医院与公众的日常生活是紧密相关的。医院不仅要对患者进行治疗,还要对医院职工进行管理和协调。这样的背景下,将云计算技术应用到医院管理之中,可以降低医院的运营和维护成本,还能够通过虚拟化的手段来实现服务于沟通(张力,2015;高天,2013)[5]。从外部架构上来说,提供云计算技术的厂商实质上是为医院提供了一套系统的虚拟化服务设施,而医院根据自身需求的特点在这个云平台上实现资源和信息的整合以及整体的动态管理。而内部构架层面,云计算技术的应用就是将服务模式进行一个重新构造,进而保证该平台上亿元信息的安全与可靠。总之,研究表明,云计算的发展为医院的建设和发展提供了前所未有的机遇。虚拟化技术的应用能够高效整合医院的信息资源和基础架构,能够通过云数据处理中心和各种具体应用来加快医院的信息化建设进程,最终推动医疗服务的发展。
依托于云计算技术的服务器和存储设备中心的研究也是学者们关注的研究方向之一。在该领域,学者们的思路和想法集中在对原有设备和服务器进行必要的虚拟化,进而搭建起一个一体化的云计算平台[6]。在构建云计算服务器和存储设备平台的过程中,需要遵循两个基本途径。第一个是将原有的高配置服务器,通过分割虚拟化来切成小型的服务器,这些小型的服务器具备各自特定独立的功能。另一个途径是指把医院之前拥有的低配的独立服务器整合起来,通过虚拟联合成一个统一的大型服务器群,这样可以帮助实现比以前更为强大的功能。在这方面的研究中,学者们关注的核心技术就是各种利用虚拟化的应用技术,如果从服务器的技术层面上去理解这个核心,其意义在于IAAS基础设施的应用。显然,在这个过程中,虚拟化的具体操作对象就是CPU以及IO、内存[7]。在实际操作中,多个服务器之间的资源在云端进行整合,然后由统一的软件对数据进行统一管理。后端通过虚拟存储设备保证云端数据的调取和分配。一般采用SNA结构来构建数据的存储端,以此来保证该架构的功能稳定。
因为医院在信息维护方面的工作需要以及管理人员对数据获取便利度的要求,桌面云终端技术得到了长足发展。该技术是目前云计算技术中发展最为成熟的技术,充满发展活力。桌面云终端技术很容易被医院接受和吸收[8]。该技术主要是通过后台硬件的“云”化搭建医院基础设施平台。在PC移动端可以进行各项登录和使用操作。这个技术的关键在于要对后台的云存储进行可靠的加密处理,保证信息安全。该技术使用最广泛的模式是VDI虚拟桌面模式,该技术采用的手段是对多台服务器进行并行处理,或者做冗余配置。桌面云终端技术的创新和发展为云计算在医院信息化建设中的应用带来了许多优势,不仅有利于提高信息的安全性,还可以提高资源信息的利用效率,减少发生故障的可能性。并且,桌面云终端所要求的技术门槛实际上是比较低的,这十分有利于医院工作的信息化改革。
目前,云计算在医院中的应用已经不仅仅局限于上述几点。在服务器和存储设备等方面的进步支撑下,云平台的虚拟化搭建以及桌面终端都取得了实质性突破。在这样的背景下,基于云计算的区域医疗平台逐步形成。许多专家学者研究了如何利用云计算建设区域医疗云服务平台,并且探索了这个服务平台的实施方案(姚青岭,2011;石晓静,2013;孙中海,2014)[9]。以区域为核心,依靠云计算技术搭建云服务平台数据中心,可以丰富医院获取资源和信息的渠道,有利于患者进行跨省治疗。并且,在这样的云服务平台支撑之下,患者及其家属可以共享查询相关健康信息,并且可以提高医院医疗服务的水平和质量。云计算应用在区域范围内,最大的效果就是提高了区域整体联动性。在云计算的运作机制下构建IAAS数据中心,把各种相关信息、资源统一收集存储在一个大的资源池中,然后在这个数据中心之上建成SAAS云软件,最后构建PAAS云计算平台。通过这个平台实现区域间的资源联动(侯佳音,2016)[10]。对于医院而言,利用云计算技术加强信息化建设,构建区域云计算平台,其实就是在医院之间建设共享平台。这样有利于患者资料和就诊历史的获取,能够更有针对性地进行治疗,有利于医院服务水平的提升。
通过对现有研究成果的归纳发现,学者在进行相关研究时,普遍采用文献研究法、理论分析法、案例研究法等具体的技术手段,但是这些手段和方式基本上都属于定性的研究方法。此外,还有小部分学者研究了具体云计算平台的搭建,在此研究中使用了定量的方法。但是从学界研究的整体上来看,使用定性方法多于定量研究方法,这是目前成果的一个不足之处。因为只有从技术的角度以及定量的角度来分析问题,才能够为医院工作中云计算技术的应用提供具有可操作性的建议。目前,云计算技术在医院的应用存在其他一些问题,比如没有统一的规划,没有公认的标准、缺乏整体管理等,这些都是学者正在研究和希望解决的方面。云计算在医院信息化建设中的发展显现出扩大集群规模的趋势,并且将来会趋向于更加完善的虚拟化服务器集群的构建。云计算技术发展的下一个目标是要逐步提高依托云计算技术的医院信息平台的整体系统性能,提升平台数据的安全性。同时,解决云计算的标准问题也是将来研究的一个主要发展方向。云计算在医院信息化建设中的应用逐渐显示出与物联网的发展相结合的倾向,未来或实现一个全面新型的医疗服务模式。