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打破“黑匣子”,让医院对云计算既看得见又摸得着

来源:HIT专家网       作者:龚晨

云计算距离医院的脚步越来越近。从应用需求侧看,医疗机构已经有云诊室、云医院、云胶片、云影像、云随访等业务场景落地;从技术供给侧看,私有云、公有云、混合云、行业云等概念,甚至更为底层的虚拟化、超融合、软件定义等技术概念,HIT业界也已经耳熟能详。

2020年7月23日,由HIT专家网主办、VMware公司和英特尔公司协办的“医院数字化转型的上云之路”在线研讨会上,北京大学肿瘤医院信息部主任衡反修、温州医科大学附属第二医院信息中心总监徐苗桑、VMware全栈混合云产品经理王宇光、VMware网络和安全产品经理吉白,共同分享医院云计算建设与运维管理方法和实战经验,打破“黑匣子”,探秘医疗机构的上云之路。

点击进入,观看本次研讨会视频回放

“云”的味道,先行者知道

“十年前,我们刚开始使用虚拟化时,心里难免忐忑;现在回望十年云之路,这只‘螃蟹’还是可以吃一吃的。”据衡反修主任介绍,当时在北京肿瘤医院不到30平方米的机房里,摆放着大量服务器,电力负荷最高接近90%,IT基础架构已不堪重负。

为解决“三多两少”问题(系统多、服务器多、数据多,维护人员少、机房面积少),北京肿瘤医院于2009年正式引入了VMware虚拟化技术方案,有效节省了机房空间与能耗,保证了业务的可持续发展,这也是北京市医疗领域第一家用于生产系统的虚拟化平台。十年来,经历多次硬件更换与软件升级,北京肿瘤医院形成了以虚拟化平台为中心,涵盖虚拟化防病毒、虚拟服务器备份与恢复、网络监管等安全保障的虚拟化管理体系,目前拥有内网、外网、超融合共4套虚拟平台,内外网虚拟服务器近264台。

“引入新技术,解决老问题。”据衡反修介绍,北京肿瘤医院与超融合的“亲密接触”,也是出于“内外夹攻”的需求驱动:当时由于PACS厂商的问题,无法继续提供技术支持,系统运行存在风险;同时,医学影像科的检查量和数据量大幅提升,在影像存储与调阅速度方面已不能满足临床要求,老旧的IT基础设施再度亮起红灯。

在充分肯定超融合在降低系统架构复杂度、节省空间等方面的优势后,衡反修重点考察系统的稳定性与可靠性,结果令人满意:无论图像数量多少,系统的调图速度始终保持在1-3秒,同时保证已加载图像即时可看,这有力地支持了关于肿瘤影像的医疗大数据研究与应用工作。超融合这只“螃蟹”,北京肿瘤医院也“吃着了”。

同样在云虚结合技术之路上进行了大量有益探索的,还有温州医科大学附属第二医院。据徐苗桑总监介绍,医院的数据中心基础架构先后经过了以应用为中心的“烟囱式”架构,到以计算为中心的计算虚拟化架构,再到以虚拟资源为中心的超融合架构,目前已进入虚拟桌面和虚拟化服务器大量使用的新阶段。

“我们将大部分应用迁移到虚拟服务器上,实现了虚拟化集群,业务连续性得到了进一步的提升。一台服务器故障时,自动在其他服务器上重启虚拟机。”徐苗桑介绍,引入虚拟化技术后,系统架构得到了简化,管理、维护成本也有效降低,但出于稳妥与安全的考虑,核心数据库及重负载业务仍保留物理机部署方式。

基于虚拟化技术,温州医科大学附属第二医院搭建了微服务管理平台,目前已有嗨医生、手术e候厅、陪护通行码等多个互联网应用落地使用,还引入了人脸识别、手写签名等新技术,同时在云上探视、在线支付等方面进行了颇具特色的服务创新。徐苗桑说:“我们的目标是,通过信息新技术的引入,让看病更简单,让医疗更容易。”

医院是否上云,已不再是一个问题

“时至今日,医疗机构是否上云从技术上已不再是一个问题。”衡反修认为,不断变化的业务需求是医院上云的最大动力。随着互联网医疗新业态对线上线下业务一体化的要求,医院将面向患者的公共服务应用向云端转移,已经是疫情常态化防控下的必然选择。

另一方面,多院区、合并院区、托管院区等新的运营管理模式已成大型医院的“标配”,虚拟化、云计算等信息技术手段是医院实现规模效应的重要抓手。“我们现在就有几百台服务器,不采用虚拟化技术,根本管理不过来。”徐苗桑认为,医院规模的扩大推升了IT运维难度,也为医院上云奠定了需求基础。

但是,医院如何上云仍然需要审慎考虑。其中,医疗数据的安全问题,就是医疗机构“上云之路”中无法回避的关键一环。医疗健康数据具有多元属性,由此带来了复杂的产权归属、隐私保护等问题。云上数据具有很大的不确定性,“数据存在什么地方?哪个机房、哪台服务器?存了几份?是否有管理后门?”针对这一系列的问题,衡反修指出,数据安全是重中之重,非万不得已,不要将核心数据存放在外。

哪些医疗业务与信息适合上云?衡反修给出了一个基本原则:“敏感数据留存医院,云端数据去隐私或加密。”其中,HIS、电子病历等核心业务系统与临床数据,不推荐上云;去隐私化的研究数据、临床试验数据,冷备的影像数据,OA、物资、采购等非核心系统的办公类数据,基于互联网的移动查房、诊疗视频等,可以根据医院的实际情况,有选择性地上云。

“我们建议采用逐步上云的策略。首先可以考虑部分应用上云,然后再考虑部分数据上云。”在徐苗桑看来,医院信息主管对虚拟化、云平台等,大多还存在“看不见、摸不着”的感觉,普遍觉得“心里没底”、“像一个黑匣子”。这一方面有赖于行业对新技术认知的进一步提升,另一方面也对技术供应商提出要求,要通过更多可视化的方式,帮助医院客户打破对虚拟化技术的管理盲区。

“在对虚拟化和云进行选择时,可靠是第一位的。其次,云端和医院虚拟平台需要兼容,云端应用要能随时拉回医院。”衡反修强调,保障医院业务稳定、持续、不间断地运行,这是必须守护的红线。

多快好省,上云的路径有多条

作为全球云计算技术的主要引领者之一,VMware的两位技术专家此次带给医疗行业最新的技术方案呈现。

“多,适用于多种业务需求;快,易于构建运维,提升管理效率;好,确保安全保密性与业务连续性,省,提升IT资源使用效率、降低综合拥有成本。”VMware全栈混合云产品经理王宇光用“多快好省”四个字概况了医疗行业上云的基本诉求,并介绍了VCF(VMware Cloud Foundation)是如何支持医疗行业进行云化转型的。

VCF由一系列云基础组件组成,其中包括VMware的服务器虚拟化产品vSphere、软件定义存储产品vSAN、软件定义网络产品NSX等,它们为云上运行的各类业务提供基本的计算、存储和网络服务。在此基础之上,客户可以随需定制符合需求的IaaS、PaaS等服务目录。

据王宇光介绍,VCF具有三大突出特点:首先,加速业务创新。VCF帮助医疗机构摆脱IT基础架构的制约,满足各类传统应用与现代化应用需求,支持虚拟机、容器、K8s等多种应用部署方式,各类业务均可运行在同一个云平台上。VCF还提供灵活的跨云部署与迁移路径,使得业务和数据可以在云和云之间平滑迁移,免除医疗机构“上得去、下不来”的顾虑。

其次,最大化IT运维效率。云平台中有多少资源?用了多少?使用趋势如何?哪些资源可以回收?VCF通过可视化呈现的方式,帮助IT管理者做到“心中有数”。相比“资源孤岛”,由于系统规模与复杂度的提升,云平台的故障排查变得更加困难。VCF内置基于人工智能的主动式监控和故障排查机制,可以快速排查与解决问题,防患于未然。

第三,易于构建运维。区别于基于Open Stack定制开发的云平台,VCF的最大特点是成熟稳定。“与传统方式相比,VCF可将云平台构建时间从86天缩短至4.5天。”作为纯软件供应商,VMware具有业界广泛的生态环境和硬件兼容性,提供软件部署、系统集成、公有云交付三种部署模式。在运维方面,VCF开发了基于最佳实践的自动化部署和升级工具SDDC manager,将人工操作简化到最少,为IT人员提供简洁直观的升级和维护操作。

对于许多大型医院而言,“多院区分布式数据中心”已是发展刚需。但在具体操作中,安全管理、连通性、合规性、标准化等问题,都使得数据中心的运维工作变得相当复杂。

“VMware通过搭建针对不同等级数据中心、不同优先级应用的多层次基础架构,帮助医院构建双活、容灾、高可用的多院区分布式数据中心。”据VMware网络和安全产品经理吉白介绍,通过在多个院区之间形成标准化网络资源池,可以使网络资源如同计算存储一样在多数据中心之间调度,且安全策略同步跟随,从而实现多中心统一的安全策略和管理;在传统安全的基础上,VMware将安全的颗粒度细化到每一台虚拟机与容器,以及每一个应用运行的地方,相当于为每一个应用都增加了一把“智能电子锁”,同时能清晰展现以应用为核心的访问关系;通过系列运维工具,帮助医院告别复杂的手工操作手册,用更少的人手管理更复杂的网络。

吉白介绍了一个具体案例,某三甲医院基于VMware技术栈,形成了“1+3+X”的数据中心架构,即1朵云(一个建设标准),服务3个院区,辐射X个社区医院。由于建设标准统一,因此相应的设备采购、资源调配、安全策略、运维管理等都将实现充分的标准化,相当于该三甲医院为其自身及医联体成员单位构建了一个集约化、高可用的多云架构,打造了一朵小小的行业云。“对于医疗行业头部客户而言,这种架构是一种常见构思,而VMware将帮助医疗机构将这种构思安全、可靠、高效地落地。”

正如HIT专家网主编朱小兵在主持论坛时谈到的:“云计算”并不是一个新鲜词,但对于云计算,医疗行业总体还是给人以“天街小雨润如酥,草色遥看近却无”的感觉。这是因为云计算不仅是技术变革,还需要商业模式与组织模式的创新与变革。

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【责任编辑:陈曦】

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