云计算技术在卫生领域的应用浅析

-.z云计算技术在卫生领域的应用浅析松滋市人民医院胡延林吴长安任明[摘要]本文对云计算的五项核心技术：虚拟化技术、分布式存储技术、并行运算技术、分布式资源管理技术以及绿色节能技术进展了阐述，同时也分析了云计算技术与区域卫生平台结合在公共卫生、医疗效劳等领域的应用，并指出未来云计算技术将在该领域为群众提供更加方便快捷的存储和计算效劳。[关键词]云计算、核心技术、虚拟化技术、分布式数据存储、分布式资源管理、绿色节能技术、公共卫生、医疗效劳[Abstract]Inthispaper,thefivecoretechnologyofcloudputing:virtualizationtechnology,distributedstoragetechnology,parallelputing,distributedresourcemanagementtechnologyandgreenenergy-savingtechnologiesdescribed,aswellasanalysisofcloudputingtechnologyandregionalhealthplatformapplicationsinthefieldsofpublichealth,medicalservices,andpointedoutthatthefutureofcloudputingtechnologyinthefieldtoprovidepeoplewithmoreconvenientstorageandputingservices.[Keywords]cloudputing,coretechnology,virtualizationtechnology,distributeddatastorage,distributedresourcemanagement,greenenergy-savingtechnology,publichealthandmedicalservices云计算技术是近几年出现的一项全新技术，实际上它就是大规模分布式计算技术，在20世纪90年代，它就已经被作为一种新的技术模型被提出，随着虚拟化技术、分布式数据存储技术、信息平安技术的共同开展。2007年谷歌公司正式提出云计算概念，并开场宣传云计算技术的商业价值。这几年云计算技术快速开展，得到了市场的高度关注。在整个IT产业界的共同推动下，云计算技术已为群众所承受，并开场在各个行业中开场应用，但考虑到标准、平安等问题，许多用户仍对云计算技术心存疑虑，考虑云计算技术是否能为我们带来真正的便捷，我们将从云计算的核心技术以及它在医疗卫生系统的应用来阐述。一、云计算的核心技术云计算技术实际上它是一种以数据、存储、计算、管理为核心的计算模式，它融合了虚拟化技术、分布式存储技术并行运算技术、信息平安技术、绿色节能技术等多项技术。１、虚拟化技术虚拟化应用分为两种：一是把一台性能强大的物理效劳器虚拟化为多台逻辑上独立的效劳器；二是把多台性能较差的物理效劳器虚拟化为一台性能强大的逻辑效劳器。让用户在使用资源的过程中更具灵活性，可以更合理地调配资源，从而降低运营本钱，虚拟化技术可以说是云计算技术的核心技术，它为云计算技术提供了底层构架的支撑。效劳器虚拟化具备多实例、隔离性、CPU虚拟化、内存虚拟化、设备与I/O虚拟化、无知觉故障恢复、热迁移、高可用、容错、容灾、负载均衡、统一管理、快速部署等功能特性我们可以采用效劳器虚拟化技术，购置数台高配置效劳器和虚拟机相关软件(如VMware系列产品)，搭建虚拟化效劳器构架，对医院的老旧效劳器进展整合，为新应用提供测试环境，提供合作开发系统的试运行后初期上线环境，还可做到本地无I/O，保障业务连续性，容灾容错，实现零停机时间、零数据损失故障切换而无需复杂的群集或专用硬件，平安性极高。２、分布式存储技术分布式存储虽然也是把数据存储在网络上，但是它和传统的网络存储还是有很大的不同，传统的网络存储是把数据集中存储在网络中的*个节点，所有用户都是到这个节点进展数据存储和，这种方式最大的缺点就是该节点的存储效劳器以及网络吞吐量成为系统性能的瓶颈，这种方式不能适应大规模用户和大数据量应用的情况。分布式存储技术采用可以扩展的系统架构，在网络中的多个节点进展存储数据，这种方式极大地减轻了单台效劳器的负荷，使大规模用户和大数据量应用变为可能，同时提高了数据的可靠性和存储效率，当用户规模和存取数据流持续增大的时候，还可以通过扩展分布式存储的网络节点来扩展效劳。虚拟化存储技术因采用存储池方式，磁盘阵列的数据分布在更多的磁盘上，不但可以通过自动负载平衡来提升性能，而且可以解决容量和管理问题因此我们可以采用基于FCSAN或者IPSAN的虚拟存储系统构建全冗余的虚拟化存储系统技术架构和存储虚拟化平台，配置两台高端磁盘阵列，采用管理软件提供数据容错保护、自动备份和恢复等功能，将医院存储系统整合成一个完整的存储资源池，并对存储系统的性能进展优化基于虚拟化存储系统的应用，可实现HIS关键业务系统的联机事务处理(OLTP)和联机分析处理(OLAP)应用别离，极大提高了HIS系统性能:在一台存储上进展在线数据的OLTP应用，在另一台存储上对镜像卷做snapshot〔快照〕或mirrorclone〔备份〕产生克隆卷，进展数据的OLAP应用，使查询统计业务所的数据源在物理上与生产环境别离，在不做任何业务优化和同等业务规模应用的情况下，系统响应速度显著提高。３、并行运算技术我们经常会遇到所开发的系统，无法承载大规模用户并发的问题。解决该问题的传统方法是使用数据库，通过数据库所提供的操作接口来保证处理复杂的查询能力。当量增大，单数据库处理不过来时便增加数据库效劳器。如果增加了3台效劳器，再把用户分成了三类(策略建模、颗粒度和映射)：A(学生)、B(教师)、C(程序员)。每次的时候，分布式计算引擎会先查看用户属于哪一类，然后直接存储那类用户数据的数据库，可能处理能力增加了三倍。云计算这种计算模式本质上就是多用户、多任务并发处理多个任务的多节点系统，因此在整个运算和处理过程中，并行运算技术的使用非常重要，并行运算技术将把用户发出的任务分解为多个子任务，再自动分发到多个节点来完成，最终汇总结果后发送给用户，在这个过程中，所有的任务分解和结果汇总对用户都是透明的，也就是说，用户感觉是一台效劳器在为它效劳。４、分布式资源管理技术云技术采用了分布式存储技术和并行运算技术，因此，它也要采用分布式资源管理技术来管理这些节点的并行工作，以及保证*个节点的故障不影响整个系统的运行，同时，云计算技术所处理的节点数往往非常庞大，节点说可能是几百个，也可能是几万个，因此，还需要有强大的效劳器来计算资源分配，并管理这些资源，通过分布式资源管理技术来保证所有节点的资源可以有效及稳定地为整个系统效劳。５、绿色节能技术云计算技术的目的之一就是提高资源的利用率，因此，它的使用大大地节约了能源同时，越来越多的节能技术也在不断地参加到云计算技术之中。二、云计算技术在医疗卫生领域的应用１、在公共卫生领域，云计算技术将成为卫生机构系统建立时重点考虑的技术，公共卫生领域的传统信息系统往往是，烟囱式的，资源利用率低，基层单位在使用过程中整合困难，云计算技术结合区域卫生平台，可以很好地解决这个问题。云计算技术虽然在多点部署，但是它在逻辑上是一个整体，采用的是集中式管理模式，能够对所有资源进展统一管理，通过云计算技术，该区域内的所有卫生机构都去区域卫生平台，从而获得需要的效劳，这种模式使区域内的下级卫生机构只需要维护客户端，对于效劳端无需考虑运维审计，维护等等工作，这将极大地降低各级卫生机构的IT本钱。用户可以在区域卫生平台中使用多种应用，这些应用可以根据需要动态地分配资源，云计算技术对公共卫生信息化的作用主要表达在以下几个方面：在信息共享方面，采用云计算技术可以实现各级各卫生机构的信息整合与信息共享，最终提升人民群众卫生效劳质量，在动态扩展方面，采用云计算技术，各卫生机构〔特别是基层卫生机构〕不必建立自己的中心机房，所有的IT资源都整合到区域卫生平台，也就是说各级卫生机构需要资源就都到云端申请,当云资源不够的时候，可以为云端动态的扩大物理资源，就是在云端形成资源池,最终让整个区域卫生平台的计算性能、存储性能都动态化在扩大效劳方面。利用云计算技术，使任何人、任何时间、任何地点的变成可能。因此，卫生机构可以把效劳扩展到全国〔这点对方案免疫等公卫卫效劳特别重要〕卫生机构可以在云计算平台上向患者提供电子病例管理等等效劳；患者也可通过平台，随时随地地获得公共卫生效劳或自己的诊疗信息等，在高性能计算方面，利用云计算技术的强大且可以扩大的数据处理能力，卫生机构可以轻松简单、迅速地获得所需要的计算能力，帮助自己实现超大数据量的医疗计算。２、在医疗效劳领域，云计算为电子病历与循证医学信息的整合提供了条件，在云计算环境下，各医院不需要购置大量的高性能效劳器、存储设备、网络设施以及聘请专业的维护人员，在国家或地区卫生部门的牵头下，可以组团向云效劳提供商租借存储设备，只要网络畅通，就可实现数据的存储、调用及共享，同时每个医院不需要聘用系统维护人员，这极大地降低了整合的费用，云设备只是最低端的效劳，云平台及云软件才是其高端效劳，云平台主要提供程序开发平台与操作系统平台效劳，云软件提供完整软件开发及应用效劳，通过云平台及云软件，提供了一个开放的平台及软件开发环境，同时也可通过采取租用的方式获取平台及软件的使用权这对于各地采用不同操作平台不同标准的电子病历系统之间的整合，以及电子病历系统与循证医学信息的整合，提供了良好的技术开发环境；同时各医院及其他用户可根据所需，通过租用方式使用该整合平台及各种应用软件，无需自己进展开发部署和维护。整合平台里除了有系统内众多医院的病历信息，还有大量的医学信息，而且信息随时在更新，众多客户〔医生、病人、保险公司人员、医学科研人员等〕同时对平台的海量信息进展远程查询、利用、统计、分析，这对于普通的效劳器根本没有方法实现，而在云计算环境下，可以通过对大量的效劳器进展协调联合提供超强计算能力，其计算能力可与超强计算机媲美。随着云计算的不断开展，电子病历系统和循证医学信息将通过云计算环境所提供的云设备、云平台、云软件效劳成功进展整合，电子病历将能更好地发挥其核心的价值，更加智能化地为医疗事业和医学研究效劳。三、结论云计算是一种基于网络的计算模式，云计算提供的效劳类型可以分为三类，即将根底设施作为效劳(IaaS)将平台作为效劳(PaaS)以及将软件作为效劳(SaaS)AmazonGoogleSalesforce等在世界各地建立庞大的数据中心，实现海量的计算任务和海量信息的存储，为用户提供云计算效劳，在商业应用上取得了成功、云计算技术的迅速开展带动了传统数据中心的变革，产生了新一代数据中心。云数据中心通过虚拟化技术将计算资源、存储资源和网络资源构建成动态的虚拟资源池;使用虚拟资源管理技术实现云计算资源自动部署、动态扩展、按需分配;用户采用按需和即付即用的方式获取资源。云计算技术被认为是继计算机出现、个人电脑互联网普及之后的第四次重大变革