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计算机世界的虚拟机,容器和医学界的人工硬脑膜

简介: 计算机世界的虚拟机,容器和医学界的人工硬脑膜
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这是Jerry 2020年的第69篇文章,也是汪子熙公众号总共第251篇原创文章。


本文不含惊悚内容的图片,请大家放心阅读。


医学界的虚拟化技术挽救了Jerry的生命,所以有了这篇文章。


计算机世界的虚拟机和容器这些虚拟化技术,已经直接或间接地影响着我们相当一部分人的日常生活。普通人每日滑开手机,从BAT,TMDJ等国内互联网巨头的App上获取海量信息。普通人同时也是互联网上海量信息的生产者,即所谓的UGC(User Generated Content,用户生成内容)场景。普通人早已习惯了这一切,比如在微信上发一个朋友圈,点击发送之后被其他微信好友看见,我们觉得这一切都是理所当然,天经地义的事情,殊不知像微信这种用户数量用亿作为单位来衡量的国民级移动应用,背后不知道凝聚了多少优秀程序员的心血。

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国内互联网巨头的解决方案和产品,其背后的架构和基础设施都离不开云计算。而云计算和虚拟化技术(Virtualization)更加密不可分。在Monolithic(单体式)架构的On-Premises时代,产品的部署是一件相对轻松愉快的事情,比如Jerry在做微信和SAP Commerce集成的时候,把Commerce的安装包拷贝到一个目录下,然后依次执行几个脚本,再去咖啡机边上转一圈,回来就完成Commerce开发环境下的部署了。到了基于微服务架构的云原生应用时代,云产品架构的复杂性,使得通过人工方式去部署产品成为了一项不可能完成的任务,自动化部署势在必行。而自动化部署,离开了虚拟化技术就只是空谈而已。

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我的虚拟化技术学习之路


Jerry对于虚拟化技术只学到了一些皮毛,最开始使用虚拟机的场景是,我想在Windows 7下重温一些只能运行在纯DOS系统的经典软件,比如光荣的**《三国志IV》和《三国志V》. 然后是因为工作需要,学习了容器技术,掌握了把常见的应用类型打成Docker镜像并运行的方法。后来公司组织了容器编排系统,即Kubernetes的内部培训,我也从三位培训老师那里,了解到了虚拟机和容器技术的差异。培训老师告诉我们,虚拟机和容器的目的类似,都致力于对应用程序及其关联性进行隔离,从而构建起一套能够不依赖于具体环境而运行的应用单元。虚拟机是在物理服务器的上层用软件来模拟特定的硬件系统,其技术核心是Hypervisor**,位于硬件和系统之间,是创建虚拟机必须的一个部分。虚拟机软件使用Hypervisor作为中间层,当宿主操作系统启动虚拟机时,通过Hypervisor给虚拟机分配内存,CPU,网络和磁盘等资源,并加载虚拟的操作系统,因而需要消耗宿主机大量的物理资源。


另一方面,一台宿主机上运行的多个容器化应用共享这台宿主机操作系统的内核,因而不需要虚拟机技术中的Hypervisor中间层。同虚拟机技术相比,容器更加轻量化,启动速度更快。

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沿着虚拟机->容器->Kubernetes->Kyma这条路线走过来,我的一些学习笔记:


站在巨人肩膀上的牛顿:Kubernetes和SAP Kyma


在Kubernetes上运行SAP UI5应用(上)


在Kubernetes上运行SAP UI5应用(下)


基于SAP Kyma的订单编排增强介绍


高射炮打蚊子,杀鸡用绝世好剑:在SAP Kyma上运行UI5应用


第三方应用如何在SAP Kyma上进行服务注册


WordPress,SAP Kyma和微信三者的集成


从ABAP Netweaver的SICF到SAP Kyma的Lambda Function


周伯通的空明拳,米诺斯的星尘傀儡线,SAP Kyma的Serverless


在SAP云平台上部署和运行Docker应用


Windows环境下,如何在Docker里运行SAP UI5应用


SAP ABAP Netweaver容器化, 不可能完成的任务吗?


国内程序员里熟悉云计算虚拟化技术的同仁数不胜数,然而熟悉颅内虚拟化技术的程序员想必不多,Jerry就是其中之一,只因it’s online within my brain ever since this May!!!


虽然虚拟机和容器内都似乎能像物理服务器一样地运行应用程序,然而这一切都是镜花水月:虚拟机和容器运行时均无法脱离宿主机而单独存在。一旦宿主机出故障宕机,运行在之上的虚拟机和容器也难逃厄运。

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人工硬脑膜,和硬脑膜的区别,在于后者是我们每个人从亲妈那里继承来的**原生(native)**脑膜,而前者是人工合成,作为原生硬脑膜的补充,无法脱离后者而单独工作。


Jerry之前的文章 有感而发 - 日新月异的SAP开发技术和手术方式 曾经提到,硬脑膜是人类颅内组织的最后一道防线,然后向外依次是骨膜和头皮。


科学家们为了测量成年人硬脑膜的面积,先将硬脑膜剪为12块,即双箍、双顶、双挽、双额及小脑区等区域,再将其平摊在复印机上复印后,用定积分法计算结果,结论是成年男性硬脑膜的平均面积为0.08平方米,女性为0.076平方米,大约相当于体表皮肤面积的1/22. 硬脑膜的厚度并非一张纸那样均匀,而是随着膜区位置不同而有所变化,平均厚度约为0.7到1毫米。


硬脑膜到底有多硬?每平方毫米的硬脑膜,能承受37千克左右的抗张力强度。人类通过漫长的进化史,得到了这道天然的保护大脑的坚实屏障。然而,如果颅内组织自身出了问题,这道保护屏障的坚固也会给神经外科医生带来一些麻烦。为了能够进入颅内切除病变组织,神经外科医生不得不借助各种器械,在坚实的硬脑膜上钻孔。医院用的开颅钻头们有国内生产的,也有国外进口的,都是大家伙:

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爱迪生成功发明电灯之前,为了找到一种合适的灯丝材料而苦苦探索,一共尝试过1600多种不同的耐热材料,最后决定用炭丝来做灯丝。之后他集中全副精力,下功夫寻找合适的碳化材料,仅植物类的碳化试验就做了6000多种。


研制人工硬脑膜的科学家们也是如此。在发现金属,自体筋膜,同种异体组织等材质效果均不如人意后,科学家们把研究方向放到了生物材料上。近年来随着组织工程学的兴起,科学家们致力于将生物材料的复合物植入颅内病损部位,期望在生物材料逐渐被机体降解和吸收的过程中,形成在形态和功能方面与人工硬脑膜相一致的组织,达到修复颅内创伤和重建功能的目的。


目前国内临床上绝大多数病人使用的都是生物膜材料的人工硬脑膜,Jerry也不例外。我用的是这一款:规格为40毫米 × 30毫米,全自费,很贵。




之前Jerry文章 今天我拿到了医院发的纸质版手术记录… 提到的我手术记录上标注的颅底重建术,做的事情就是把颅骨上钻的窟窿用人工硬脑膜修补好。


下面是从密封包装里取出的人工硬脑膜:

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