计算机世界的虚拟机容器和医学界的人工硬脑膜

2次阅读

共计 3858 个字符，预计需要花费 10 分钟才能阅读完成。

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，请大家释怀浏览。

医学界的虚拟化技术解救了 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，曾经间接或间接地影响着咱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所有，比方在微信上发一个朋友圈，点击发送之后被其余微信好友看见，咱们感觉这一切都是天经地义，理所当然的事件，殊不知像微信这种用户数量用亿作为单位来掂量的国民级挪动利用，背地不晓得凝聚了多少优良程序员的心血。

国内互联网巨头的解决方案和产品，其背地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，产品的部署是一件绝对轻松愉快的事件，比方 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，而后顺次执行几个脚本，再去咖啡机边上转一圈，回来就实现 Commerce 开发环境下的部署了。到了基于微服务架构的云原生利用时代，云产品架构的复杂性，使得通过人工形式去部署产品成为了一项不可能实现的工作，自动化部署势在必行。而自动化部署，来到了虚拟化技术就只是空谈而已。

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，最开始应用虚拟机的场景是，我想在 Windows 7 下重温一些只能运行在纯 DOS 零碎的经典软件，比方光彩的 《三国志 IV》 和《三国志 V》. 而后是因为工作须要，学习了容器技术，把握了把常见的利用类型打成 Docker 镜像并运行的办法。起初公司组织了容器编排零碎，即 Kubernetes 的外部培训，我也从三位培训老师那里，理解到了虚拟机和容器技术的差别。培训老师通知咱们，虚拟机和容器的目标相似，都致力于对应用程序及其关联性进行隔离，从而构建起一套可能不依赖于具体环境而运行的利用单元。虚拟机是在物理服务器的下层用软件来模仿特定的硬件零碎，其技术外围是 Hypervisor，位于硬件和零碎之间，是创立虚拟机必须的一个局部。虚拟机软件应用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，并加载虚构的操作系统，因此须要耗费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利用共享这台宿主机操作系统的内核，因此不须要虚拟机技术中的 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。

当组成一个利用的容器数量冲破了人工所能治理的极限之后，就须要 Kubernetes 这种容器编排平台。有了 Kubernetes 的根底后，下一步就是学习 SAP 本人的产品，构建于 Kubernetes 之上的 SAP Cloud Platform Extension Factory(基于开源我的项目 Kyma).

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

站在伟人肩膀上的牛顿：Kubernetes 和 SAP Kyma
在 Kubernetes 上运行 SAP UI5 利用(上）
在 Kubernetes 上运行 SAP UI5 利用(下）
基于 SAP Kyma 的订单编排加强介绍
高射炮打蚊子，杀鸡用绝世好剑：在 SAP Kyma 上运行 UI5 利用
第三方利用如何在 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 利用
Windows 环境下，如何在 Docker 里运行 SAP UI5 利用
SAP ABAP Netweaver 容器化, 不可能实现的工作吗？

国内程序员里相熟云计算虚拟化技术的同仁不可胜数，然而相熟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!!!

尽管虚拟机和容器内都仿佛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奈脱离宿主机而独自存在。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。

人工硬脑膜，和硬脑膜的区别，在于后者是咱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，作为原僵硬脑膜的补充，无奈脱离后者而独自工作。

Jerry 之前的文章 有感而发 – 突飞猛进的 SAP 开发技术和手术形式 已经提到，硬脑膜是人类颅内组织的最初一道防线，而后向外顺次是骨膜和头皮。

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，论断是成年男性硬脑膜的均匀面积为0.08 平方米，女性为0.076 平方米，大概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平均，而是随着膜区地位不同而有所变动，均匀厚度约为 0.7 到 1 毫米。

硬脑膜到底有多硬？每平方毫米的硬脑膜，能接受 37 千克 左右的抗张力强度。人类通过漫长的进化史，失去了这道人造的爱护大脑的松软屏障。然而，如果颅内组织本身出了问题，这道爱护屏障的坚硬也会给神经外科医生带来一些麻烦。为了可能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，在松软的硬脑膜上钻孔。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：

另一方面，神经外科医生们钻开硬脑膜，关上颅内切除完病灶后，手术也还远远不算完。有一种疾病叫做 细菌性脑膜炎，由流感嗜血杆菌 B 型、脑膜炎奈瑟菌和肺炎链球菌这三种病菌，通过咳嗽或者打喷嚏进行流传。人在患感冒时容易被这三种病菌传染，病菌进入颅内引起颅内感化。既然硬脑膜完整无缺时，尚且有病菌侵入的危险，更不用说做了开颅手术后留下这么大的窟窿，如果不采取任何修复措施，术后感化的危险极大。这时就轮到人工硬脑膜上场了，目标就是填补开颅钻生成的窟窿。

人工硬脑膜作为原僵硬脑膜的补充，二者的关系就如同虚拟机 / 容器之于宿主操作系统一样：前者不能脱离后者而独自存在。

人工硬脑膜 (Artificial Dura Mater) 是人工制成的一种虚构硬脑膜，作为人类原僵硬脑膜的替代物，用于因颅脑、脊髓伤害、肿瘤及其他颅脑疾病造成的硬脑膜缺损的修补，避免脑脊液外漏、颅内感化、脑膨出、脑粘连等各种重大的并发症。

为了寻找到适合的资料制作人工硬脑膜，科学家们走过了一条漫漫长路。早在 1890 年，第一例以金箔为资料的人工硬脑膜利用在神经外科手术中，医治因为脑膜粘连而诱发的癫痫症。很快，科学家们发现，金属材质会刺激颅内产生过多的肉芽组织，最初该材质被禁用。

起初科学家们想到了采纳 自体筋膜，即从病人身上选取适合的资料来制作。自体资料尽管不会产生排挤反馈，但其提取须要另行手术，取材起源无限，并且仍易和脑组织存在肯定水平的粘连而易诱发癫痫，故当初很多国家也不再采纳。

科学家们也尝试过 同种异体组织 ，比方 冻干人硬脑膜(Lyophilized Human Dura Mater,LHDM), 其长处是具备失常人体脑膜的超微结构，可能像原僵硬脑膜一样工作，但资料起源无限，并且具备潜在感化病毒性疾病的可能，故也未成为支流。

爱迪生胜利创造电灯之前，为了找到一种适合的灯丝资料而苦苦摸索，一共尝试过 1600 多种不同的耐热资料，最初决定用炭丝来做灯丝。之后他集中全副精力，下功夫寻找适合的碳化资料，仅动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成果均不如人意后，科学家们把钻研方向放到了 生物资料 上。近年来随着 组织工程学 的衰亡，科学家们致力于将生物资料的复合物植入颅内病损部位，冀望在生物资料逐步被机体降解和排汇的过程中，造成在状态和性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性能的目标。

目前国内临床上绝大多数病人应用的都是生物膜资料的人工硬脑膜，Jerry 也不例外。我用的是这一款：规格为 40 毫米 × 30 毫米，全公费，很贵。

之前 Jerry 文章 明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，做的事件就是把颅骨上钻的窟窿用人工硬脑膜修补好。

上面是从密封包装里取出的人工硬脑膜：

人工硬脑膜的具体应用形式，能够类比通过补丁修复衣服窟窿的过程。从我的纸质手术记录，我才知术中应用了两块 40 毫米 × 30 毫米的人工硬脑膜，医保不 cover，囧。

活着真好。

感激浏览。

这个系列之前的文章列表：