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1、某医疗云项目解决方案XX医疗云解决方案2014年10月1 云计算及其在医疗行业的应用分析1.1 云计算简介1.1.1 云计算概述云计算是一种商业计算模型，它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。从使用范围，云计算分为私有云和公有云两种。私有云是为云所有企业或机构内部使用的云；公有云是对外部企业、社会及公共用户提供服务的云。此外，还有混合云。从提供服务的类型上看，云计算分为三个层次：IaaS、PaaS和SaaS三种。IaaS全称Infrastructure As Service，即“基础设施即服务”。IaaS以硬件设备虚拟化为基础，组

2、成硬件资源池，具备动态资源分配及回收能力，为应用软件提供所需的服务。硬件资源池并不区分为哪个应用系统提供服务，资源不够时，整体扩容；SaaS全称Software As Service，即“软件及服务”。严格来讲SaaS构建于IaaS之上，部署于云上的SaaS应用软件的基本特征是具备多用户能力，便于多个用户群体通过应用参数的不同设置，共同使用该应用，且产生的数据均存储在云端。非严格的SaaS也可独立于IaaS，这样牺牲的代价是硬件的利用率，用户感知不到，如我公司信息魅力系统；SaaS与一般网络应用的区别在于：不同的用户通过不同的设置实现不同的功能，而一般网络应用几乎都按照同样的实例运行，几乎无法

3、做灵活的配置和调整。PaaS全称Platform As Service，即“平台及服务”。层次介于IaaS和SaaS之间，也是最难实现，一旦实现后会带来巨大效益的一种形式。同SaaS，严格来讲也基于IaaS，它在硬件之上提供一个中间层，主要表现形式为接口、API、BO（业务对象）或SOA模块等，它并不直接面向最终用户，更多的使用者是开发商，开发商应用这些接口，可快速开发出灵活性、扩展性强的SaaS应用，提供给最终用户。非严格的PaaS也可独立于IaaS，同样牺牲硬件效率，如部分中间件产品。1.1.2 云计算的优势 统一平台适合多种不同的应用 根据需求动态地部署、配置和按需扩展 大数据存储与分析

4、，实时监控资源情况，提供有效的决策 灵活的提供共享的计算资源和服务1.2 医疗云进行时2009 年 4 月国务院正式公布新医改方案，提出 3 年内各级政府预计投入 8500 亿元用于 医疗改革。自新医改方案公布以来，各地党委、政府均把医改工作纳入重要工作日程，全面 动员部署新一轮医疗改革工作。信息系统作为“四梁八柱”中的一柱，在新医改中占据重要 地位。新医改目标的实现离不开信息化的支持。可以确信，信息化作为支撑新一轮医疗改革 的支柱，在有利政策驱动下，必将迎来更大的发展。在当前医院信息化发展历程中，数字化医院系统的平台化融合遇到了巨大的困难，各大 国际、国内厂商都想在新的医改政策的巨大利益圈中

5、，建立自己的势力范围；都在探索医院 信息化融合的方法。从业务、架构上改变当前医院信息系统，从而符合新医改中的政策要求， 以及医院自身的利益需求。2009 年医疗卫生行业的硬件投入在整体投入中所占的比重继续减少，软件和服务的投 入力度进一步加大，软硬件投资比重趋于合理。随着医疗卫生行业的硬件投资逐步到位，未 来对软件和服务的投资必将逐渐超过硬件的投资比例，以解决方案带动硬、软件的采购已成 为医疗机构信息化投资的主导模式。2010 年，随着政府医疗改革资金投入的逐步落实，大型 IT 项目的不断上线，医疗卫生 行业 IT 投资增速还将大幅提升。云计算满足医疗行业信息化的不同需求：2 需求分析2.1

6、医疗行业信息化现状分析当前，医疗行业的典型应用系统及其特点如下：通过调查了解，数据安全、管理敏捷性、业务流程优化被医疗行业信息系统的建设者们 作为最先考虑的因素，我们还发现医疗行业在信息化建设过程中都存在如下困惑：2.1.1 机房建设2.1.1.1 投资成本高、运行效率低 随着新业务的不断产生，在传统的一台服务器安装一个操作系统、运行一个应用、为每个应用配置独立的存储设备的部署模式下，IT 人员不停地在规划设备采购、新业务上线等 一系列工作。整个信息系统拥有的 X86 服务器和桌面设备的数量每年都在以惊人的数量增 加，与之形成鲜明对比的是服务器的利用率却很低，而随着服务器技术的进步，服务器的利

7、 用率每年都还在持续下降；存储设备的数量在不断增加，但存储设备的性能和容量切没有被 充分利用。另外，医院的生产经营越来越依赖信息系统，随着重要生产系统的部署上线，应用的可用性要求越来越高，每一次停机都会带来损失，因此 IT 管理员都希望将计划内和计划外的 停机降低到最低限度。如何提高应用系统的业务连续性、可靠性及可扩展性，是摆在用户面 前的一大难题。而基于传统技术实现的高可靠性，往往会大大增加成本和系统复杂度。从 4 个 9 至 5 个 9 的高可用性背后是巨大的 IT 投资，企业必须在 IT 成本与高可用性方面找到一 个最佳的平衡。2.1.1.2 管理复杂、效率低。随着服务器的数量的不断增加

8、，IT 部门往往需要管理多种设备、多种操作系统平台和 多种应用。维护已有应用系统平台，是一个重大挑战。如何保护好我们在硬件设备、操作系 统、应用软件的重大投资，以及在人员培训方面的投资，都是需要仔细考虑的问题。另外，每上线一个新业务，都要走一遍相对应的流程，对于 IT 部门来说，有超过 50% 的时间用在硬件采购、服务器部署等重复任务上，使得数据中心的工作效率低，而成本切不 断上升。2.1.1.3 维护难度大 医院的运营环境系统需要经常性的系统维护，但是由于运营需要连续不间断的运行，只有很少的时间留给 IT 管理人员来进行设备维护和升级。此外，运营系统需要对数据实施定 期备份，随着数据量的增长

9、，如何实现快速备份和恢复，成为一个困扰 IT 管理人员的难题。 这些都使得 IT 系统的维护难度越来越大。同时随着设备的和系统的不断上线，所需要的人 力成本也将不断增多。2.1.1.4 运行成本高对企业来说，不断增加的 x86 服务器和存储设备，除硬件采购成本增加外，包括机房空 间、散热、电源等在内的其他资源的运行管理成本也在大幅增加。数据中心的能耗逐渐成为 IT 成本中的一个重头，企业需要控制数据中心的空间使用，需要降低数据中心的能耗，或 者抑制数据中心对能耗需求的急剧增加。2.1.1.5 数据安全无法得到保障因为病患健康数据被泄漏导致的医患纠纷越来越困恼医疗行业的决策者们，随着未来在电子病

10、例和区域医疗中，病患信息需要进行共享。由此导致的各种问题如果得不到很好的解 决将严重影响到一家医院的医疗信誉。期间将导致无法估量的损失。企业需要建立一个对数据高度安全可控的系统。2.1.2 终端应用2.1.2.1 桌面应用环境复杂 随着医疗行业的快速发展，和国家政策的倾斜，医疗行业的规模快速扩大，许多大型医院还在各地建设分支机构，随着医院规模的不断扩大，桌面终端数量和类型迅速增加，另外， 医疗行业的桌面应用涉及 RIS 系统、CIS 系统、PACS 系统、CMS 系统、OA 系统，电子病 历、LIS 系统等。每个系统的应用需求与应用环境存在较大的差异，如 HIS 系统中的医生、 护士工作站就对

11、终端的可靠性、适用性等提出了更高的要求，因此应用环境变得更加复杂。2.1.2.2 运维的人员相对较少，但工作量巨大。作为医院信息化的核心-HIS 系统更是 每一家医院 IT 的主抓工作，其维护工作在医院的 IT 运维中占在 最重要的地位。目前我国大多医院的 HIS 系统采用的是 PBOracle 开发的 C/S 架构, 传统 C/S 两层架构由于其技术成熟、稳定可靠，依然在大量使用，但 C/S 架构也给 IT 运维带来 挑战。医院的 IT 人员维护 HIS 系统一般有两方面：其一是后台 HIS 核心，包括数据库、后台应用、服务器自身硬件、操作系统；其二是前台 HIS 工作站，包括普通 PC、打

12、印设备、 医疗外设等。医院的 IT 管理员很难有 时间和精力兼顾两方面的管理工作，而 C/S 结构下一些基础硬件的日常维护工作量非常大。很多医院每天光是处理 HIS 工作站的电脑及打印机的 一些小故障就得花去很多人力和时间，且大多数问题都是由于操作系统不稳定或自身安全问 题引起的，管理人员的大量时间和精力都消耗在事务性工作上，没办法花更多时间在后台核心系统上。2.1.2.3 医疗系统繁多，需要更高效的部署维护手段。 医疗系统大部分由几家不同的软件开发商设计，很多医院都会有多家长期在院内服务的供应商，这也意味着不同的系统会有各自独立的部署和维护手段。同时，随着医疗系统软件 的不断开发、不断升级，

13、其中包括版本更新、功能升级，基本上每年都会有很多大大小小的升级版本出现，管理员进行软件系统部署升级时工作变得越来越复杂。有的医院单是安装一个基础的医生工作站软件就要花费 20 分钟以上时间-因为所开发的软件不是一键傻瓜安装方式，而是需要进行复杂的手工操作。如果平均每台电脑都安装 3-4 个基本医疗应用，安装软件的时间就已经非常长，甚至超过安装一个基本的操作系统。所以说，如何简化现有复杂的医疗软件部署和升级工作，是医院 IT 管理的重中之重。2.1.2.4 多医师、护士共用一机，需要配合桌面标准化策略增强安全。 一般医生或护士工作站都是多人共享一台主机工作的，因为当班的门诊医生可能每天都不同，专

14、家门诊更是一周才工 作 1-2 次，护士也是早中晚轮班。这些医院特有的工作制对 IT 管理提出了更高的要求。对于不同的使用者，策略太松容易引发安全问题，策略太紧又 会影响医生、护士们的正常使用。因此，医院的 IT 管理者需要能够灵活定制的桌面标准化策略，既能保证多人使用同台主机的安全问题，又能给使用者带来便捷的使用感受。而且，轮换的使用者使得主机的在线时间不定，有的主机一周只开机几次，一次才 12 小时。对 于这样的情况，需要有强制手段同步安全策略，自动在机器上线时进行同步管理。2.1.2.5 需要适合医疗行业的远程管理平台来提高支持效率。国内的医院目前发展得很快，经常会看到医院扩容或者建立分

15、院。作为医院的组成部分，分院的 IT 通常是采用总院 集中式管理，也就是说，医院的IT 人员通常要兼顾多个分院的 IT 运维工作。在人手紧张的情况下，他们需要便捷高效的远程维护平台。同时，考虑到管 理员通常 要同时兼顾几个地方的系统运维，使得他们在远程支持的需求上，除了要满足远 程桌面维护的需要，还要满足远程多主机同时维护的需要，在一个界面中展现多个被 管理 界面，以便管理员主动对客户端发生的异常状态及时响应。2.1.2.6 IT 发展水平不一，需要整体多层次安全管理医院 IT 信息化发展的重心一直以来都以 HIS 等为主，而对安全考虑得不够全面，特别是系统补丁管理以及计算机 接口管理，这却困

16、扰着医院的 IT 管理员：系统补丁多而繁琐， 人工维护工作量巨大，且无法进行有效的全局统一部署。特别是医疗行业拥有众多的医疗系 统，这些 系统对补丁更新后的兼容性有待考证，经常会遇到由于误升级 IE 而致医疗软件无 法正常显示的情况-因为开发商的软件版本往往不支持最新版的浏览器，所以医院的补丁管理不能简单的以修补为主，而要重视兼容性、稳定性、分发的及时和高效性。此外，一般的医院都已实现医疗系统的内外网隔离，但由于计算机接口是通用的USB 等外设端口往往成为安全短板，一些病毒通过 USB 的使用交叉传播，成为医院内网与外网的间接接口，也就成为安全隐患。虚拟化与云计算技术是近几年来业界最具创新的

17、IT 技术，完全可以解决上述题，数据中心资源整合与桌面虚拟化技术已经在医疗行业得到了广泛的应用。2009 年中国医疗行业虚拟化市场规模为 2500 万元人民币，占中国虚拟化市场整体规模的 3.5%，相对 2008 年1500 万元的市场规模增长 66.7%；从虚拟化投入情况看，2010-2011 年维持 60%增长率，到 2012 年市场规模将达到 10240万元人民币；在中国医疗行业虚拟化市场产品结构中，服务器的虚拟化占到 64%，桌面虚拟化 28%，应用虚拟化占到 8%；2.1.2.7 .软件承载平台的异构，需要开发相应的软件版本先前的医疗软件产品都是基于 windows xp 和 win

18、dows 2000，甚至 window 98 等平台 开发的，在当前这些平台逐渐退出市场，缺乏相应的补丁升级机制，会给应用带来安全威 胁。如何将现有的软件迁移到新的平台上呢，如果开发基于新的平台的软件，可能存在周 期长，软件源代码和开发人员流失等情况。而且重新开发需要相当大的人力、物力、财力 投入。2.2 医院需求分析医院信息化建设已经历了一个很长的探索过程。自1995年卫生部提出“金卫工程”设想，医院信息化建设迅速发展。作为医疗行业信息化建设的“经脉”，网络系统的建设成为保障医院应用系统正常开展的基石，HIS、LIS、PACS系统的搭建不断完善，各大中小型医院基本都购置了基础的MIS系统，较

19、大规模的医院也都竞相采购了LIS、PACS系统，基本形成了医院HIS系统框架；但没有行成真正的HIS系统，由于各医院资金、申报、采购、自身原有流程、文化观念的限制，应用较好的信息系统是经济管理系统，即挂号系统、划价收费系统、出入院管理系统；以及部分必须但相对独立的放射信息系统、超声信息系统和内窥镜信息系统，在整体应用上存在一定的问题，需要高度集中、整合型的信息化。医院作为一种特殊的服务机构，它既有一般服务机构追逐经济效益的目的又有为人民群众提供医疗卫生服务的社会责任。所以对于某一医院来说，自身发展建设的目的必然是二者的结合，可以具体归纳为以下三点：2.2.1 提升经济效益医院作为服务机构，追逐

20、利润是无可厚非的事情。一般来说一家医院的收入多少取决于患者的多少；而患者的多少取决于所能提供医疗服务的总量；而一个医院所能提供的医疗服务总量必然受限于其掌握医疗资源的多少。所以说作为医院提升自身经济效益分为两种途径：第一 增加投入医疗资源，达到增加收入的目的；第二 提升医疗资源利用效率，达到增加收入的目的；由于现有医疗环境的制约，必然限制了第一种方式的实施。在目前相对医疗资源投入不能完全满足需要的情况下，如何利用现有的医疗资源提供尽可能多的医疗服务总量是问题的关键。无论是增加现有医疗资源利用率也好，获得最大医疗服务总量和增加单位时间内患者数量也罢，都可以简单归纳为“量”对一家医院的重要性。另外

21、由于医院在本身追求经济效益的同时，又可以为更多的患者提供医疗服务，也是与其自身的社会责任相匹配。2.2.2 扩大行业影响力为什么把扩大行业影响力作为一家医院自身建设发展的目标来看待？行业影响力究竟能够为一家医院带来哪些好处？如何才能扩大行业影响力？所谓影响力，从心理学上讲，是指一个人在与他人交往中影响和改变他人的心理与行为的能力。那么一家医院的行业影响力可以简单理解为一家医院在整个医疗卫生行业中影响和改变其它医院的能力。可以分为两个层面理解： 这家医院在整个医疗卫生行业中所处的地位； 这家医院在整个医疗卫生行业中说话的分量；同样一家医院的行业影响力作用也可以分为两个大的方面： 对行业内的作用；

22、具体又可以分为以下几个方面： 树立行业领导者形象的需要； 吸引人才的需要； 吸引投入，技术创新的需要； 彰显社会责任的需要； 对行业对象也就是患者的作用：一家医院在行业内的影响力会直接影响到前来就诊的患者数量，而患者的数量多少又直接决定了这家医院的收入。不仅如此，由于患者的数量增多，使得工作人员的实际工作经验得以加强，又可以进一步提升医院的治疗水平。通过上面的描述，说明了一家医院的行业影响力对于这家医院发展等各方面的重要性，那么如何才能扩大这家医院的行业影响力呢？一家医院在行业内的影响力取决于以下两个方面： 单位时间内的各项数据指标，例如就诊人数、康复率、住院率等； 对于疑难杂症的把握能力；或

23、者可以简单归纳为一个字“质”。如果对于每一个患者都能提供一种高质量的让患者满意的医疗服务，自然获得良好的口碑，也就自然扩大了行业影响力。2.2.3 减少医疗纠纷在目前我国所有的社会问题当中，最直接与老百姓切身利益相关的，同时也是让老百姓最不满意的行业之一就是医疗行业！看病难、看病贵已经是当今中国普通老百姓抱怨和最头疼的问题，是目前主要的社会矛盾之一。根据中华医学管理学会2003年对全国各级医疗机构的调查结果显示，全国医疗机构的医疗纠纷发生率高达98.47%。也就是说，几乎没有医疗机构未发生医疗纠纷。而且医疗纠纷近年成快速增长之势，全国平均增长率为22.9%（数据来源于2005年卫生部第三次国家

24、卫生服务调查主要结果）。通过上面的描述不难看出，目前医疗纠纷已经不是简单的个别现象而已经演变为了社会的普遍现象。而在解决医疗纠纷过程中，患者家属采取激化矛盾做法的占73.5%，而通过法律途径解决的只有19.8%（数据来源于2005年第三期中国卫生）。由此可见如果不能及时避免医疗纠纷则会严重影响到医院本身的正常经营秩序，给医院造成巨大的损失。医疗纠纷可以简单的分为两类： 医疗事故引起的医疗纠纷 非医疗事故引起的医疗纠纷医疗事故引起医疗纠纷起因的关键在于专业能力的缺失，而医护工作者的工作性质又决定专业能力分为两种，理论知识和实践经验。而在实际工作过程中，往往实践经验会显得更加重要。而对于一个新近的

25、医生来说，并没有多少实际工作经验，那么如何继承前人的优秀经验就显得尤为重要。但是目前大部分医院并没有这么一套继承机制，或者说继承机制使用并不方便。那么建立一套完整的知识经验库，方便医院相关人员随时随地的进行查阅，对于最大限度避免医疗事故的产生从而避免医疗纠纷的产生会有积极的意义。非医疗事故产生的纠纷：大部分医疗纠纷属于此类，此类医疗纠纷大部分在于医患双方对同一事件的认知不同，根源在于缺乏必要的有效的沟通。如果能够在医患之间建立起一座沟通的桥梁，最大限度消除医患之间的信息不对称，完善各种告知制度，那么将会有效的避免非医疗事故医疗纠纷的产生。3 医疗云方案整体概述3.1 医疗信息化发展重点3.1.

26、1 “3521”工程 1个专用网络，建设医疗专网； 2个基础数据库，建立健康档案和电子病历数据库； 5项业务应用，加强公共卫生，医疗服务，新农合，基本药物制度，综合管理等五项业务应用。 3个信息平台，建设国家级，省级和地市级三级卫生信息平台。3.1.2 架构示意图 本方案将在省级、地市级以及重要镇级卫生单位建立3个数据中心，其中2个数据中心作为主数据中心，1个作为灾备数据中心，数据中心间采用万兆专网互联；其他地市、县及乡 镇卫生中心通过卫生专网实现数据互联，信息共享 根据地理位置的重要性、信息量等选择网点作为数据中心，数据中心将建设虚拟服务平台（虚拟网络+虚拟服务器）和存储池，为整个省的卫生中

27、心提供IT集成、系统访问和业务支持； 数据中心在全网的部署呈变化化、信息互补、互为备份的形式进行建设； 数据中心的建设规模(包括网络、服务器、存储等建设与配置)取决于业务系统本身的信息规模，并可依信息规模的发展进行随时、灵活、简单的扩容用数据中心来支撑医疗行业应用和数据3.2 医疗云架构及目标3.2.1 医疗云架构利于云计算技术，结合医疗行业的业务，打造新一代医疗信息系统，医疗云。3.2.2 行政目标医疗云是利于信息化技术，作为医改的技术支柱，从政府的管理职能，及各级医疗机构能够合理的配合，以便完成人人享有医疗卫生服务。3.2.3 技术目标新一代卫生云平台保证卫生医疗数据安全采集，安全传输，安

28、全存储，海量数据与分析，快速检索与分析的数据管理平台，实现卫生医疗资源信息的共享与实时管理；建立统一管理平台、全面共享、数据挖掘，可以向居民、医疗机构、政府机构等不同服务对象提供各类卫生医疗信息服务。3.3 技术架构3.4 云技术建设方案3.4.1 IaaS层建设虚拟化技术主要实现了对底层物力资源的抽象，使其成为一个个可以被灵活生成、调度、管理的基础资源单位。而要将这些资源进行有效的整合，从而生成一个可统一管理、灵活分配调度、动态迁移、计费度量的基础服务设施资源池，并向用户提供自动化的基础设施服务，就需要IaaS管理平台。该管理平台包括两部分：资源管理平台和业务服务管理平台。资源管理平台： 资

29、源管理平台负责对物理资源和虚拟化资源进行统一的管理和调度，形成统一的资源池，实现IaaS服务的可管、可控，其核心是对每个基础资源单位的生命周期管理能力和对资源的管理调度能力。业务服务管理平台： 业务服务管理平台负责将资源封装成各种服务，以方便易用的方式对外提供给用户，实现IaaS服务的可运营条件，主要包括业务服务管理、业务流程管理、计费管理和用户管理。3.4.1.1 关键技术1. IaaS服务器虚拟化服务器虚拟化是指能够在一台物理服务器上运行多台虚拟服务器的技术，并且上述虚拟服务器在用户、应用软件甚至操作系统看来，几乎与物理服务器没有区别，用户可以在虚拟服务器上灵活的安装任何软件。同时服务器虚

30、拟化技术还应该确保上述多个虚拟服务器之间的数据时隔离的，虚拟服务器对资源的使用是可控的。服务器虚拟化通常有两种架构，包括寄生架构和裸金属架构。 寄生架构在寄生架构中，虚拟化软件需要依赖于已经安装好的操作系统，在操作系统上安装虚拟化软件后，用虚拟化软件创建虚拟机，对虚拟机进行管理和维护。 裸金属架构裸金属架构中，虚拟化软件不依赖于传统的操作系统，而是集成了操作系统中处理CPU和进程调度等功能之外的所有操作系统功能，然后直接在硬件上简历虚拟化环境，用来管理和维护虚拟机。2. IaaS存储虚拟化存储虚拟化是一种将存储系统的内部功能从应用、主机或者网络资源中抽象、隐藏或者隔离的技术，其目的是进行与应用

31、和网络无关的存储或数据管理。虚拟化技术为底层资源的访问提供了简单、统一的接口，使用户不必关心底层系统的复杂实现。对存储虚拟化而言，不同层次的虚拟化实现具有不同的目标： 存储设备层 存储设备层的存储资源是最底层的物理设备，通过数据块存储地址的虚拟化，实现对存储内容的快速寻址。 块聚合层 将存储设备层的物理存储设备虚拟化，通过合理的组织，将其构建为能被统一访问的物理资源池。 文件/记录层 进一步对物理资源进行抽象，将其虚拟化为逻辑资源，并为上层应用使用。3. IaaS网络虚拟化网络虚拟化一般分为两类，一类是对外部网络环境的虚拟化；另外一类是对服务器主机内部的网络虚拟化，如网卡等设备的虚拟化。网络虚

32、拟化是将多个硬件或软件网络资源及相关的网络功能集成到一个可用的软件中统一管理和控制的过程，并且对于网络应用而言，该虚拟网络环境的实现方式是透明的。网络虚拟化主要包括三个方面，一是物理主机内部网络虚拟化；二是对网络交换设备的虚拟化；三是对网络虚拟化的统一管理。 主机内部网路虚拟化 主机内部网络虚拟化技术是面向云计算的网络虚拟化技术的核心，它通过与传统网络虚拟化技术的配合，在现实虚拟网络的动态性、安全性等方面发挥了重要的作用。 网络虚拟化统一管理 网络虚拟化的重要价值在于它配置的灵活性，为了达到灵活配置的目的，需要对虚拟化网络做统一的管理。资源分配：为虚拟网卡分配IP地址、MAC地址。流量监控：对虚拟网卡设定流量上限。实时