【正文】 生站和衛(wèi)生服務站以價格低廉、能耗極低云電腦終端建設為主，建成后地域分布分散的村衛(wèi)生站等可以使用云電腦終端，利用VPN專用網絡鏈路連接區(qū)衛(wèi)生局數據中心，實現區(qū)域衛(wèi)生信息平臺等重要醫(yī)療應用。此外，所有數據和軟件都運行在云計算平臺上，即使云電腦終端發(fā)生各種故障甚至永久性損壞，也不會導致核心數據的破壞或丟失，充分確保了數據的安全性。根據以上研究內容和技術路線，相關的邏輯系統(tǒng)結構如圖1所示。圖1 農村醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)結構圖研究內容：1）云計算虛擬化技術云計算虛擬化技術是農村醫(yī)療衛(wèi)生云計算平臺建設的關鍵，通過虛擬化技術可以擴大硬件的容量，簡化醫(yī)療衛(wèi)生軟件的重新配置過程。虛擬化技術通過對底層的CPU、內存、及I/O虛擬機制進行共享優(yōu)化，實現云計算平臺同時運行多個操作系統(tǒng)，應用程序都可以在相互獨立的空間內運行而互不影響，并針對服務器系統(tǒng)高可靠性、高業(yè)務吞吐量、低資源消耗的需求進行優(yōu)化，從而顯著提高服務器的利用效率和服務能力。此外，通過設計優(yōu)秀的虛擬化技術可以實現資源時分空分復用，更進一步改良的虛擬機底層優(yōu)化機制，針對新業(yè)務可以在不改變現有系統(tǒng)的情況下，實現直接插入新的虛擬機共享計算資源，從而使得農村醫(yī)療云計算平臺具有良好的業(yè)務兼容性，并通過資源高效、充分利用實現節(jié)能減排。2）云存儲技術針對云計算平臺對數據集中管理的需求，充分利用虛擬化技術構建虛擬云存儲系統(tǒng)，從而將分布式的存儲介質虛擬成統(tǒng)一的數據中心供農村醫(yī)療衛(wèi)生工作者使用（虛擬成本地存儲硬盤,使用方便）。通過建立統(tǒng)一的數據存儲機制和標準的醫(yī)療衛(wèi)生數據結構保證數據全面共享，并結合嚴謹的權限機制建立對數據進行集中管理，確保內部數據不會外泄。在數據傳輸時，通過級層加密技術在保證用戶存儲和傳輸數據私密性的同時依然能夠被上級授權人員或監(jiān)控軟件監(jiān)管。3）云平臺調度管理技術為提高整個農村醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)的高效資源使用和服務能力，應通過云調度技術對虛擬機進行統(tǒng)一調度、監(jiān)控和管理。將服務和計算任務以最優(yōu)的方式分配給多個虛擬機并行處理，使醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)擁有良好的負載均衡能力和巨大的吞吐量。在實際研究中，應根據具體業(yè)務情況和設備情況進行全面穩(wěn)定的遷移準則設計，并通過設計良好的分級調度機制和相關的優(yōu)化算法研究保證云調度的高效性和準確性。4）云平臺安全技術目前農村醫(yī)療衛(wèi)生機構（包括村衛(wèi)生站等）使用個人電腦，不能控制一些重要數據通過U盤的方式拷貝而泄密，容易出現數據丟失、泄露等問題，尤其涉及居民的隱私和健康相關信息需要單獨加密存儲、分級管理的情況，數據的安全就更為重要。因此，應針對農村醫(yī)療衛(wèi)生機構的存在的重大安全隱患，研究和開發(fā)一體化的安全管理體系，通過統(tǒng)一監(jiān)控和管理，確保在云計算環(huán)境中的數據安全、內容安全、網絡安全、動態(tài)故障檢測排除等各種安全性能。技術路線： 1）云計算虛擬化技術云計算虛擬化技術的應具備表示計算機資源（如操作系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、存儲設備和網絡資源等）的抽象方法，通過虛擬化技術研究可以為一組類似資源提供一個通用的抽象接口集，從而隱藏屬性和操作之間的差異，并允許通過一種通用的方式來查看并維護資源。本項目的虛擬化技術路線如下：178。 服務器虛擬化：服務器虛擬化技術其功能是使一個物理服務器虛擬成若干個虛擬服務器使用，通過多實例技術實現服務器的高效利用，各虛擬服務器之間通過隔離技術保證良好的可靠性（某些虛擬機崩潰不會影響其他虛擬機）以及安全性（虛擬機之間不會泄露數據）。在底層資源分配情況中，通過設計合理的分配策略在實現CPU虛擬化、內存虛擬化、設備與I/O虛擬化的同時，保證底層資源的高效使用、互不干擾。178。 存儲虛擬化：對多個異構存儲服務器實現分布式存儲，存儲資源統(tǒng)一整合管理集中存儲，形成數據中心模式，對用戶的接口虛擬化后以抽象邏輯硬盤的形式實現統(tǒng)一模式的訪問，對用戶而言，使用方法同本地的硬盤相同，在提供上傳下載功能的同時，也支持傳統(tǒng)操作模式下的直接新建、打開、修改、保存文件等功能。178。 應用虛擬化：針對農村醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)的業(yè)務需求，提供醫(yī)療應用虛擬化技術支撐。一方面，利用屏蔽底層異構性技術解除醫(yī)療應用與特殊操作系統(tǒng)和硬件耦合關系，從而有效提升醫(yī)療業(yè)務應用系統(tǒng)的兼容性和共享性；另一方面，通過統(tǒng)一管理和維護實現應用系統(tǒng)快速升級、更新和客戶端部署。178。 桌面虛擬化：桌面虛擬化技術將實現用戶的桌面環(huán)境與其使用的終端設備解耦合。服務器對用戶桌面進行集中管理維護，負責桌面環(huán)境及相應的醫(yī)療衛(wèi)生軟件配置，客戶端只需使用云電腦終端通過網絡訪問該桌面環(huán)境，通過服務端統(tǒng)一管理維護有效保證了故障恢復能力和使用連續(xù)性。2）云存儲技術云存儲技術研究的目標是通過網絡為云計算平臺提供統(tǒng)一可靠的存儲服務，包括存儲設備管理、文件管理、客戶端認證與接入、安全控制與性能監(jiān)控、備份與災難恢復等。通過云存儲提供的一系列專業(yè)化的存儲服務，為農村醫(yī)療衛(wèi)生云計算平臺中的各種服務使用者提供不受時間地點限制、用戶隔離、安全可控的海量存儲服務。具體技術路線包括：178。 數據統(tǒng)一標準、實現集中存?。焊鶕译娮硬v結構統(tǒng)一居民健康信息數據標準，利用虛擬化存儲技術實現存儲映射，服務端實現數據集中存儲，而對用戶而言，猶如使用本地的硬盤一樣，方便快捷。并提供各種常用數據訪問服務支持（如虛擬硬盤、Internet瀏覽器、FTP、SSH等）。178。 數據存儲機密性:針對醫(yī)療信息數據的特殊性，提供數據私密性保障，針對隱私數據和重點信息數據設計數據加密技術，結合農村醫(yī)療衛(wèi)生實際情況建立嚴謹系統(tǒng)的權限控制機制，未經授權的人，即使是系統(tǒng)管理員也無法訪問相關的數據信息，充分保障醫(yī)療信息數據的機密性。178。 級層數據管理：支持級層管理模式，即上級可以審查下級的存儲數據，而下級無法查看上級或平級的數據，從而在實現數據共享的同時提供數據內容完整性保障。授權用戶（如上級政府部門）可以有效查看相關的數據信息，確保農村醫(yī)療衛(wèi)生云計算平臺的穩(wěn)定可靠運行。178。 數據可靠性：根據實際資源情況建立可靠高效的文件備份機制（如異地備份、冗余備份等），以提供強大的故障恢復機制為目標，確保在各種突出異常情況下的數據恢復功能。 178。 數據挖掘功能：針對農村醫(yī)療衛(wèi)生實際情況進行相應的數據挖掘算法研究，以提供包含財政狀況、設備使用情況、病人數據統(tǒng)計、特殊病情監(jiān)控等全面的數據統(tǒng)計和決策分析為目標，充分發(fā)揮云存儲技術在數據集中管理方面的優(yōu)勢，為政府部門、農村醫(yī)療衛(wèi)生領導層提供有效精準的統(tǒng)籌管理服務。3）云平臺調度管理技術為有效保證云計算平臺的任務處理能力和服務能力，需要研究具有高度可擴展性的調度系統(tǒng)以提升云平臺的性能和可靠性。調度系統(tǒng)需要實現彈性調度，能夠根據任務請求量動態(tài)地獲得或釋放資源，在保證服務質量和系統(tǒng)任務吞吐量的同時最大化實現能耗節(jié)約，避免低使用率服務器所造成的資源浪費。具體技術路線包括：178。 遷移準則設計: 調度機制需要根據一定的遷移準則進行調度，合理的遷移準則是保證調度的準確性和高效性的基礎。本項目將針對實際業(yè)務情況設計在系統(tǒng)的遷移準則，并確定服務器性能度量的相關重要參數，在設計的過程中，充分考慮醫(yī)療衛(wèi)生業(yè)務相關的性能需求，在提供可靠QoS保證的基礎上實現服務器的高效利用。178。 高效調度機制：為有效提高云計算平臺調度的效率，可以采用分級的調度機制，可以將相互獨立的任務交給不同層次的調度器或管理器并行執(zhí)行，并通過良好的分工和合作提高調度的效率。如可以通過設置分發(fā)器（Dispatcher）、全局管理器（Global Manager）和本地管理器（Loacal Manager）來組成層次結構，通過具體的分工和合作任務分配建立起高效的分級調度機制。178。 無知覺故障恢復：通過云調度技術和遷移準則實現虛擬機之間的快速熱遷移（Live Migration），可以使一個故障虛擬機上的用戶在沒有明顯感覺的情況下迅速轉移到另一個新開的正常虛擬機上。178。 統(tǒng)一管理、負載均衡：統(tǒng)一管理各種服務資源，根據實際資源分配情況進行合理的資源分配策略研究，通過調度和遷移技術平衡各個虛擬機和物理機之間的利用率，實現每個物理機的高效利用，同時關閉空閑服務器，通過負載均衡保證云平臺服務性能，同時實現能耗節(jié)約、節(jié)能減排。178。 優(yōu)化策略：針對農村醫(yī)療衛(wèi)生服務的特殊業(yè)務進行相應的優(yōu)化策略研究，如根據業(yè)務與數據相關性實現高效數據緩存，這對于數據需求量大的業(yè)務任務尤其重要，比如在醫(yī)療信息相關的數據挖掘業(yè)務中可采用基于數據緩存的任務調度算法，盡可能地減少數據移動，在減少數據移動對系統(tǒng)造成負擔的同時，又有效縮短任務的運行時間。4）云平臺安全技術云計算平臺的安全性必須考慮數據安全、網絡安全和內容安全，并融合各個安全模塊，實現協同的一體化的綜合信息安全防護系統(tǒng)。具體技術路線如下：178。 數據安全：云平臺的數據安全技術包括兩個方面，一是數據本身的安全，即通過對數據加密技術的研究實現對特殊敏感醫(yī)療數據主動保護，可采用的技術措施包括數據保密、數據完整性、權限認證機制等；二是針對數據防護的安全，通過研究先進的信息存儲手段實現對數據主動防護，如通過磁盤陣列、數據備份、異地容災等手段保證數據的安全性。178。 應用程序安全：在云平臺的集中管理基礎上，應用程序安全管理較傳統(tǒng)應用程序安全管理有很多優(yōu)勢,云平臺只需針對統(tǒng)一的應用軟件進行安全防護，不存在不同系統(tǒng)設置和不同軟件設置所帶來的復雜安全問題，具體安全技術包括安全補丁檢查、下線隔離升級等。 178。 網絡安全：云計算平臺的網絡安全技術應保護云計算平臺的硬件、軟件及其系統(tǒng)中的數據不受偶然的或者惡意的原因而遭到破壞、更改、泄露，確保系統(tǒng)連續(xù)可靠正常地運行和云服務不中斷。本項目將針對農村醫(yī)療衛(wèi)生的網絡安全需求，設計全面的協同安全防護系統(tǒng)，如防火墻設置(狀態(tài)檢測、深度檢測、全景檢測、入侵檢測、IP地址屏蔽)、代理服務器檢查（惡意網站屏蔽）、統(tǒng)一防病毒軟件安裝、VPN安全等等，實現集防火墻、VPN、網關、防病毒等眾多安全功能于一體的可靠網絡安全保障。研究內容： 1）終端易部署由于農村醫(yī)療衛(wèi)生工作者的計算機軟硬件知識和技能普遍較差，因此，農村醫(yī)療衛(wèi)生服務云計算平臺的接入終端應盡量降低使用者的門檻，保證系統(tǒng)能夠無障礙地在農村地區(qū)使用。本項目將利用先進的云計算技術進行云電腦終端研究，實現云電腦終端的“零部署”和即插即用，用戶無需安裝部署任何軟件（軟件集中部署在服務器的云計算平臺上），插上電源和網線，開機即可使用。 2）終端易維護由于各村衛(wèi)生站（室）地理上分散，因此系統(tǒng)的維護工作量大且非常繁瑣。本項目將最大限度地降低系統(tǒng)軟硬件維護工作量，實現服務器端軟硬件的集中統(tǒng)一維護，大大提高維護效率，同時實現云電腦終端接近“零維護”。 3）終端安全由于衛(wèi)生機構工作人員尤其是村一級的衛(wèi)生站，對電腦使用、維護知識普及率較低，經常由于對電腦終端使用不當造成死機、數據丟失等問題，這些問題都嚴重阻礙了整個區(qū)域基本醫(yī)療衛(wèi)生服務的開展。針對這種情況，接入終端應具備良好的故障恢復能力和數據安全保障，通過云計算相關技術的研究保證數據集中運行于服務端，實現云電腦終端和數據存儲功能的分離，從而有效地杜絕由于終端死機所帶來的數據丟失等問題。技術路線：1）云電腦終端功能設計開發(fā)具有完全自主知識產權的云電腦終端產品。云電腦終端僅作為與醫(yī)療衛(wèi)生云計算平臺進行交互的設備，設計采用無數據存儲功能設計，不在本地存儲數據，實現終端與數據存儲分離，充分保障數據安全。此外，云電腦終端應同時具有強大的通信功能（支持以太網、WIFI、3G等）和多種外設接口（USB、串行口、打印口和多個顯示接口等），并采用軟硬件一體化設計的終端技術實現共享主機資源，終端無需軟件許可費用，進而大幅減少硬件投資和軟件許可證開銷。2）云電腦終端維護云電腦終端部署后，系統(tǒng)的運維工作量大大減小。本項目將充分利用云計算技術實現服務端統(tǒng)一維護、統(tǒng)一軟件升級、統(tǒng)一補丁管理，在大幅度提升運行維護效率的同時，使得終端從繁雜的維護升級工作中解放出來，使用人員需要做的僅僅是接上網線、顯示器及鼠標、鍵盤，啟動云電腦終端，即可進行業(yè)務操作，非常方便易用，真正做到終端接近“零維護”。3）節(jié)能環(huán)保建設傳統(tǒng)電腦終端能耗問題和散熱噪音問題嚴重阻礙低碳經濟和節(jié)能環(huán)保的建設，針對這種情況，以經濟環(huán)保的云電腦終端（平均功耗5瓦）代替?zhèn)鹘y(tǒng)電腦終端（平均功耗200瓦）符合節(jié)能環(huán)保建設的需求，并為整個農村醫(yī)療衛(wèi)生服務云系統(tǒng)實現低碳經濟和綠色環(huán)保提供可靠的技術支撐。研究內容： 針對農村醫(yī)療衛(wèi)生實際需求情況，針對公眾和政府部門積極進行服務模式創(chuàng)業(yè)和業(yè)務擴展，促進傳統(tǒng)服務模式向統(tǒng)一的云服務模式轉變，具體內容包括：1）創(chuàng)新服務模式針對現有核心醫(yī)療衛(wèi)生服務進行服務模式創(chuàng)新，以提供標準化的醫(yī)療衛(wèi)生數據資料和標準化居民健康信息檔案為基礎，實現全面數據共享，實現由傳統(tǒng)服務模式向統(tǒng)一的云服務模式轉變，不斷強化農村醫(yī)療衛(wèi)生云計算平臺的服務能力。2）公眾服務擴展以提供卓越的醫(yī)療衛(wèi)生云服務為目標，挖掘農村醫(yī)療衛(wèi)生的熱點業(yè)務需求，不斷進行業(yè)務挖掘和服務培育，積極進行相關的業(yè)務擴展，相關醫(yī)療、衛(wèi)生、保健等業(yè)務以便捷的服務形式提供給廣大公眾，進而為廣大農民群眾提供全面優(yōu)質的醫(yī)療衛(wèi)生服務。 3）政府部門服務擴展面向政府部門需求，在統(tǒng)一的標準化醫(yī)療衛(wèi)生數據基礎上進行數據挖掘、數據分析等服務擴展，從而為政府部門提供如疫情防治、疾病控制等決策分析支持，從而有效保證政府部門對農村醫(yī)療衛(wèi)生狀況的宏觀把控。技術路線： 1）醫(yī)療云服務模式創(chuàng)新 針對現有核心農村醫(yī)療衛(wèi)生服務系統(tǒng)（如HIS、LIS、PACS、社保系統(tǒng)等），以統(tǒng)一服務端運行為主，創(chuàng)新SaaS服務模式，實現標準化醫(yī)療信息數據的統(tǒng)一存儲、集中管理、全面共享，從而有效改善傳統(tǒng)醫(yī)療衛(wèi)生服務中所存在的“信息孤島”問題，從根本上解決公眾醫(yī)療衛(wèi)生服務中重復檢查、效率不高等問題，全面提高農村醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)的服務能力。 針對其他相關醫(yī)療服務如健康保險、保健品推廣等，積極與第三方醫(yī)療保健機構尋求合作，創(chuàng)新PaaS服務模式，以提供良好的平臺服務為基礎，積極進行農村醫(yī)療衛(wèi)生云計算平臺推廣，充分發(fā)揮云計算平臺的示范作用，形成良好的農村醫(yī)療衛(wèi)生產業(yè)鏈。 2）公眾服務擴展 根據廣大公眾的醫(yī)療衛(wèi)生熱點需求，以提供全面優(yōu)質的醫(yī)療衛(wèi)生服