這是Jerry 2020年的第69篇文章，也是汪子熙公眾號總共第251篇原創文章。

本文不含驚悚內容的圖片，請大家放心閱讀。

醫學界的虛擬化技術挽救了Jerry的生命，所以有了這篇文章。

計算機世界的虛擬機和容器這些虛擬化技術，已經直接或間接地影響著我們相當一部分人的日常生活。普通人每日滑開手機，從BAT，TMDJ等國內互聯網巨頭的App上獲取海量信息。普通人同時也是互聯網上海量信息的生產者，即所謂的UGC(User Generated Content，用戶生成內容)場景。普通人早已習慣了這一切，比如在微信上發一個朋友圈，點擊發送之后被其他微信好友看見，我們覺得這一切都是理所當然，天經地義的事情，殊不知像微信這種用戶數量用億作為單位來衡量的國民級移動應用，背后不知道凝聚了多少優秀程序員的心血。

國內互聯網巨頭的解決方案和產品，其背后的架構和基礎設施都離不開云計算。而云計算和虛擬化技術(Virtualization)更加密不可分。在Monolithic(單體式)架構的On-Premises時代，產品的部署是一件相對輕松愉快的事情，比如Jerry在做微信和SAP Commerce集成的時候，把Commerce的安裝包拷貝到一個目錄下，然后依次執行幾個腳本，再去咖啡機邊上轉一圈，回來就完成Commerce開發環境下的部署了。到了基于微服務架構的云原生應用時代，云產品架構的復雜性，使得通過人工方式去部署產品成為了一項不可能完成的任務，自動化部署勢在必行。而自動化部署，離開了虛擬化技術就只是空談而已。

我的虛擬化技術學習之路

Jerry對于虛擬化技術只學到了一些皮毛，最開始使用虛擬機的場景是，我想在Windows 7下重溫一些只能運行在純DOS系統的經典軟件，比如光榮的**《三國志IV》和《三國志V》. 然后是因為工作需要，學習了容器技術，掌握了把常見的應用類型打成Docker鏡像并運行的方法。后來公司組織了容器編排系統，即Kubernetes的內部培訓，我也從三位培訓老師那里，了解到了虛擬機和容器技術的差異。培訓老師告訴我們，虛擬機和容器的目的類似，都致力于對應用程序及其關聯性進行隔離，從而構建起一套能夠不依賴于具體環境而運行的應用單元。虛擬機是在物理服務器的上層用軟件來模擬特定的硬件系統，其技術核心是Hypervisor**，位于硬件和系統之間，是創建虛擬機必須的一個部分。虛擬機軟件使用Hypervisor作為中間層，當宿主操作系統啟動虛擬機時，通過Hypervisor給虛擬機分配內存，CPU，網絡和磁盤等資源，并加載虛擬的操作系統，因而需要消耗宿主機大量的物理資源。

另一方面，一臺宿主機上運行的多個容器化應用共享這臺宿主機操作系統的內核，因而不需要虛擬機技術中的Hypervisor中間層。同虛擬機技術相比，容器更加輕量化，啟動速度更快。

當組成一個應用的容器數量突破了人工所能管理的極限之后，就需要Kubernetes這種容器編排平臺。有了Kubernetes的基礎后，下一步就是學習SAP自己的產品，構建于Kubernetes之上的SAP Cloud Platform Extension Factory(基于開源項目Kyma).

沿著虛擬機->容器->Kubernetes->Kyma這條路線走過來，我的一些學習筆記：

• 站在巨人肩膀上的牛頓：Kubernetes和SAP Kyma

• 在Kubernetes上運行SAP UI5應用(上）

• 在Kubernetes上運行SAP UI5應用(下）

• 基于SAP Kyma的訂單編排增強介紹

• 高射炮打蚊子，殺雞用絕世好劍：在SAP Kyma上運行UI5應用

• 第三方應用如何在SAP Kyma上進行服務注冊

• WordPress，SAP Kyma和微信三者的集成

• 從ABAP Netweaver的SICF到SAP Kyma的Lambda Function

• 周伯通的空明拳，米諾斯的星塵傀儡線，SAP Kyma的Serverless

• 在SAP云平臺上部署和運行Docker應用

• Windows環境下，如何在Docker里運行SAP UI5應用

• SAP ABAP Netweaver容器化, 不可能完成的任務嗎？

國內程序員里熟悉云計算虛擬化技術的同仁數不勝數，然而熟悉顱內虛擬化技術的程序員想必不多，Jerry就是其中之一，只因it’s online within my brain ever since this May!!!

雖然虛擬機和容器內都似乎能像物理服務器一樣地運行應用程序，然而這一切都是鏡花水月：虛擬機和容器運行時均無法脫離宿主機而單獨存在。一旦宿主機出故障宕機，運行在之上的虛擬機和容器也難逃厄運。

人工硬腦膜，和硬腦膜的區別，在于后者是我們每個人從親媽那里繼承來的**原生(native)**腦膜，而前者是人工合成，作為原生硬腦膜的補充，無法脫離后者而單獨工作。

Jerry之前的文章?有感而發 - 日新月異的SAP開發技術和手術方式?曾經提到，硬腦膜是人類顱內組織的最后一道防線，然后向外依次是骨膜和頭皮。

科學家們為了測量成年人硬腦膜的面積，先將硬腦膜剪為12塊，即雙箍、雙頂、雙挽、雙額及小腦區等區域，再將其平攤在復印機上復印后，用定積分法計算結果，結論是成年男性硬腦膜的平均面積為0.08平方米，女性為0.076平方米，大約相當于體表皮膚面積的1/22. 硬腦膜的厚度并非一張紙那樣均勻，而是隨著膜區位置不同而有所變化，平均厚度約為0.7到1毫米。

硬腦膜到底有多硬？每平方毫米的硬腦膜，能承受37千克左右的抗張力強度。人類通過漫長的進化史，得到了這道天然的保護大腦的堅實屏障。然而，如果顱內組織自身出了問題，這道保護屏障的堅固也會給神經外科醫生帶來一些麻煩。為了能夠進入顱內切除病變組織，神經外科醫生不得不借助各種器械，在堅實的硬腦膜上鉆孔。醫院用的開顱鉆頭們有國內生產的，也有國外進口的，都是大家伙：

另一方面，神經外科醫生們鉆開硬腦膜，打開顱內切除完病灶后，手術也還遠遠不算完。有一種疾病叫做細菌性腦膜炎，由流感嗜血桿菌B型、腦膜炎奈瑟菌和肺炎鏈球菌這三種病菌，通過咳嗽或者打噴嚏進行傳播。人在患感冒時容易被這三種病菌傳染，病菌進入顱內引起顱內感染。既然硬腦膜完好無損時，尚且有病菌侵入的風險，更不用說做了開顱手術后留下這么大的窟窿，如果不采取任何修復措施，術后感染的風險極大。這時就輪到人工硬腦膜上場了，目的就是填補開顱鉆生成的窟窿。

人工硬腦膜作為原生硬腦膜的補充，二者的關系就如同虛擬機/容器之于宿主操作系統一樣：前者不能脫離后者而單獨存在。

**人工硬腦膜(Artificial Dura Mater)**是人工制成的一種虛擬硬腦膜，作為人類原生硬腦膜的替代物，用于因顱腦、脊髓損傷、腫瘤及其他顱腦疾病造成的硬腦膜缺損的修補，防止腦脊液外漏、顱內感染、腦膨出、腦粘連等各種嚴重的并發癥。

為了尋找到合適的材料制作人工硬腦膜，科學家們走過了一條漫漫長路。早在1890年，第一例以金箔為材料的人工硬腦膜應用在神經外科手術中，治療由于腦膜粘連而誘發的癲癇癥。很快，科學家們發現，金屬材質會刺激顱內產生過多的肉芽組織，最后該材質被禁用。

后來科學家們想到了采用自體筋膜，即從病人身上選取合適的材料來制作。自體材料雖然不會發生排斥反應，但其提取需要另行手術，取材來源有限，并且仍易和腦組織存在一定程度的粘連而易誘發癲癇，故現在很多國家也不再采用。

科學家們也嘗試過同種異體組織，比如凍干人硬腦膜(Lyophilized Human Dura Mater,LHDM), 其優點是具有正常人體腦膜的超微結構，能夠像原生硬腦膜一樣工作，但材料來源有限，并且具有潛在感染病毒性疾病的可能，故也未成為主流。

愛迪生成功發明電燈之前，為了找到一種合適的燈絲材料而苦苦探索，一共嘗試過1600多種不同的耐熱材料，最后決定用炭絲來做燈絲。之后他集中全副精力，下功夫尋找合適的碳化材料，僅植物類的碳化試驗就做了6000多種。

研制人工硬腦膜的科學家們也是如此。在發現金屬，自體筋膜，同種異體組織等材質效果均不如人意后，科學家們把研究方向放到了生物材料上。近年來隨著組織工程學的興起，科學家們致力于將生物材料的復合物植入顱內病損部位，期望在生物材料逐漸被機體降解和吸收的過程中，形成在形態和功能方面與人工硬腦膜相一致的組織，達到修復顱內創傷和重建功能的目的。

目前國內臨床上絕大多數病人使用的都是生物膜材料的人工硬腦膜，Jerry也不例外。我用的是這一款：規格為40毫米 × 30毫米，全自費，很貴。

之前Jerry文章?今天我拿到了醫院發的紙質版手術記錄…?提到的我手術記錄上標注的顱底重建術，做的事情就是把顱骨上鉆的窟窿用人工硬腦膜修補好。

下面是從密封包裝里取出的人工硬腦膜：

人工硬腦膜的具體使用方式，可以類比通過補丁修復衣服窟窿的過程。從我的紙質手術記錄，我才知術中使用了兩塊40毫米 × 30毫米的人工硬腦膜，醫保不cover，囧。

活著真好。

感謝閱讀。

這個系列之前的文章列表：

• 可能要暫時停更一段時間，希望時間不會太長

• 一個中年程序員遇到突發情況的一些胡言亂語

• 對程序員來說，看透生死遠遠沒有操作0和1那么簡單

• 一個程序員眼中的醫院人生百態

• 今天，我要在睡夢里，和死神握握手

• 經鼻開顱手術成功了，Jerry脫離了生命危險

• 腦部手術成功，只是萬里長征走完了第一步

• 一個程序員經歷的7小時全身麻醉

• 今天我拿到了醫院發的紙質版手術記錄…

• “Z醫生，我明天的手術，成功率有多高?”

• 有感而發 - 日新月異的SAP開發技術和手術方式

總結

以上是生活随笔為你收集整理的计算机世界的虚拟机，容器和医学界的人工硬脑膜的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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