云計(jì)算服務(wù)模式研究

云計(jì)算服務(wù)模式研究

醫(yī)療領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)科學(xué)不僅需要先進(jìn)的技術(shù)，還需要在應(yīng)用模式上的深刻改進(jìn)。云計(jì)算技術(shù)和理念改變了傳統(tǒng)計(jì)算資源的應(yīng)用模式,也改變著現(xiàn)有的醫(yī)療信息應(yīng)用模式。現(xiàn)代醫(yī)院及區(qū)域醫(yī)療中的電子病歷(EMR)、健康檔案、醫(yī)學(xué)影像等醫(yī)療信息具有海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)訪問(wèn)、瞬時(shí)高速網(wǎng)絡(luò)傳輸、瞬時(shí)超強(qiáng)度計(jì)算能力要求的特點(diǎn),云計(jì)算在實(shí)現(xiàn)軟件服務(wù)模式轉(zhuǎn)變的同時(shí)能很好地滿足這些應(yīng)用需求。1云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用探索云計(jì)算將計(jì)算任務(wù)分布在大量的資源池上,使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和各種軟件服務(wù)。所謂“云”就是提供資源的網(wǎng)絡(luò)是一些能自我管理和維護(hù)的虛擬計(jì)算資源?！霸啤敝械馁Y源在使用者看來(lái)是可以無(wú)限擴(kuò)展的,并且可以隨時(shí)獲取,按需使用。云計(jì)算是并行計(jì)算、分布式計(jì)算和網(wǎng)格計(jì)算的發(fā)展,或者說(shuō)是這些計(jì)算機(jī)科學(xué)概念的商業(yè)實(shí)現(xiàn),是一種更加靈活、高效、低成本、節(jié)能的信息運(yùn)作的全新方式。在云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、3G通信以及多媒體等新技術(shù)基礎(chǔ)上,結(jié)合醫(yī)療保健技術(shù),構(gòu)建基于云計(jì)算技術(shù)架構(gòu)的醫(yī)療信息平臺(tái),能夠開(kāi)創(chuàng)一種嶄新的應(yīng)用模式?；谠朴?jì)算技術(shù)架構(gòu)的醫(yī)療信息平臺(tái)按照所建設(shè)內(nèi)容可分為信息基礎(chǔ)平臺(tái)、信息應(yīng)用平臺(tái)、信息運(yùn)維平臺(tái),其體系結(jié)構(gòu),見(jiàn)圖1。2分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)醫(yī)療信息應(yīng)用可以借鑒Google的應(yīng)用模式及其3大核心云計(jì)算技術(shù)(GFS文件系統(tǒng)、分布式計(jì)算系統(tǒng)(MapReduce)、分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)(BigTable))來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中GFS位于最底層,負(fù)責(zé)大量服務(wù)器、機(jī)器數(shù)據(jù)的存儲(chǔ),實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)層面的機(jī)器故障處理;MapReduce用于大于1TB數(shù)據(jù)的大規(guī)模數(shù)據(jù)集并行計(jì)算,實(shí)現(xiàn)跨越大量數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)將任務(wù)進(jìn)行分割,使得某項(xiàng)任務(wù)可被同時(shí)拆分在多臺(tái)機(jī)器上執(zhí)行;而B(niǎo)igTable可以最大限度利用已有的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力和計(jì)算能力,在提供服務(wù)時(shí)降低運(yùn)行成本。2.1降低了建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)軟件租用服務(wù)是SaaS(軟件即服務(wù))的一種典型的應(yīng)用,用戶在信息化建設(shè)過(guò)程中只需要按照自己的實(shí)際應(yīng)用和規(guī)劃,有選擇地租用相應(yīng)軟件,這種應(yīng)用使得醫(yī)療信息化建設(shè)者在軟件方面不再一次性投入,降低了建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)軟件租用服務(wù),可以大大縮減醫(yī)療機(jī)構(gòu)的投資。SaaS的云計(jì)算通過(guò)瀏覽器把程序傳給成千上萬(wàn)的用戶,用戶不需要建立自己獨(dú)立的系統(tǒng),不要自己投資、自己管理、自己維護(hù)。從用戶角度看,可省去在服務(wù)器和軟件授權(quán)上的開(kāi)支;從軟件供應(yīng)商角度看,也只要維護(hù)一個(gè)應(yīng)用軟件,可降低軟件實(shí)際成本。采用B/S模式部署的社區(qū)醫(yī)療管理軟件,可以視為一種簡(jiǎn)單的云計(jì)算模式。2.2地面應(yīng)用的成本醫(yī)院傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)桌面使用有很多限制,維護(hù)管理有很多不便,安全穩(wěn)定性也難以保證。采用桌面虛擬化技術(shù),構(gòu)建虛擬桌面,可實(shí)現(xiàn)桌面計(jì)算資源的集中化,降低桌面支持復(fù)雜度以及桌面支持成本。桌面虛擬化使桌面的整體性能有較大的提升,遠(yuǎn)非獨(dú)立的PC所及。桌面虛擬化提升了桌面使用的靈活性,只要有網(wǎng)絡(luò)的地方,用戶就可隨時(shí)隨地遠(yuǎn)程訪問(wèn)自己的桌面環(huán)境。所有的桌面數(shù)據(jù)都集中存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)中心,能夠讓桌面系統(tǒng)融入整體容災(zāi)體系中,構(gòu)成一個(gè)完整的容災(zāi)體系。桌面虛擬化通過(guò)集中部署,在數(shù)據(jù)中心就可以完成所有的管理維護(hù)工作,快速、靈活部署應(yīng)用系統(tǒng)。虛擬桌面與瘦終端的統(tǒng)一管理與交付可有效推動(dòng)終端管理的標(biāo)準(zhǔn)化,全面解決終端的可用性問(wèn)題,可降低終端的故障率與病毒攻擊的概率,降低運(yùn)維成本。2.3云存儲(chǔ)服務(wù)云存儲(chǔ)指通過(guò)集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能,將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類(lèi)型的存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)應(yīng)用軟件集合起來(lái)協(xié)同工作,共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問(wèn)功能的一個(gè)系統(tǒng)。云存儲(chǔ)系統(tǒng)可以為無(wú)法單獨(dú)購(gòu)買(mǎi)大容量存儲(chǔ)設(shè)備的單位提供方便快捷的空間租賃服務(wù),滿足其不斷增加的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理服務(wù)。通過(guò)云存儲(chǔ)服務(wù),不但能提供醫(yī)療單位、社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)站和個(gè)人用戶的存儲(chǔ)服務(wù),同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)區(qū)域間相關(guān)機(jī)構(gòu)的醫(yī)療信息的集成共享,從而改變現(xiàn)有信息孤島的局面,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲(chǔ)。用戶使用云存儲(chǔ),并不是使用某一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備,而是使用整個(gè)云存儲(chǔ)系統(tǒng)帶來(lái)的一種數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)。因此,嚴(yán)格來(lái)講,云存儲(chǔ)是一種服務(wù),是應(yīng)用軟件與存儲(chǔ)設(shè)備相結(jié)合,通過(guò)應(yīng)用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)備向存儲(chǔ)服務(wù)的轉(zhuǎn)變。2.4分布式并行計(jì)算云計(jì)算平臺(tái)匯集了大量的醫(yī)療數(shù)據(jù),需要對(duì)分布的、海量的醫(yī)療數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析。對(duì)醫(yī)生來(lái)說(shuō),需要即時(shí)的應(yīng)用,越快越好。而醫(yī)學(xué)影像是其中最大的數(shù)據(jù)量。單個(gè)影像應(yīng)用的數(shù)據(jù)量,少則幾十兆,多則上千兆,數(shù)據(jù)量巨大、傳輸難、即時(shí)計(jì)算難、協(xié)作難、先進(jìn)處理難。云計(jì)算的分布式并行計(jì)算模式,實(shí)現(xiàn)巨量數(shù)據(jù)的即時(shí)計(jì)算,改變了傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)架構(gòu),更能展現(xiàn)臨床影像在電子病歷中的重要性,更能支持遠(yuǎn)程醫(yī)療的應(yīng)用。先進(jìn)臨床影像應(yīng)用可以簡(jiǎn)單而充分地集成在任何醫(yī)療信息化系統(tǒng)中,簡(jiǎn)單地、全對(duì)稱性地傳遞到網(wǎng)絡(luò)的任何地方,在任何時(shí)候、用任何智能終端實(shí)現(xiàn)任何數(shù)量的用戶對(duì)任意大小的數(shù)據(jù)進(jìn)行即時(shí)影像處理。3統(tǒng)一的業(yè)務(wù)系統(tǒng)云計(jì)算平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了醫(yī)療信息應(yīng)用模式的轉(zhuǎn)變,讓醫(yī)療信息化轉(zhuǎn)化成服務(wù)模式,將簡(jiǎn)單奉獻(xiàn)給每個(gè)用戶,將復(fù)雜留給服務(wù)提供者。采用統(tǒng)一的計(jì)算系統(tǒng)、統(tǒng)一的存儲(chǔ)系統(tǒng)、統(tǒng)一的流程系統(tǒng),建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心及服務(wù)平臺(tái),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)為客戶提供信息化服務(wù)。醫(yī)療信息化的SaaS模式,是降低信息化成本、提供統(tǒng)一的、即時(shí)的、隨時(shí)隨地的、協(xié)作的、無(wú)需管理的先