IP SAN技术在PACS存储方案中应用.docVIP

IP SAN技术在PACS存储方案中应用随着医院信息化水平的快速发展,医院网络数据中心,特别是影像信息系统(PACS/RIS系统)的数据存储量成几何级数急剧膨胀。海量数据的存取要求数据中心应该具有更高的数据吞吐量、更快的I/O传输速率和更高安全性能的存储区域网络(Storage Area Network, 简称SAN)。 目前国内广泛采用的存储方案中,绝大部分已经或计划在自己的SAN中使用光纤通道。根据我们广泛的调查研究发现,能够完全以合理价位替代光纤通道的存储网络产品目前尚不存在。因此,使用以太网和基于IP的存储技术将成为必由之路。这主要体现在以下两个方面:一是使用通用的网络产品来实施存储网络可以做到投资少,易维护;二是随着万兆级新IP存储产品的问世,IP SAN与FC SAN之间的差距日益缩小,直至大有超越后者的趋势。已经日益成熟的IP存储是新建医院大容量、高性能存储系统除传统的光纤通道之外的又一选择。本文着重介绍IP SAN在医院PACS系统中的应用及扩展。 PACS数据特点及存储需求 1. 数据特点 PACS系统的存储对象主要是影像设备产生的影像文件,少则几百KB,多则几十MB。相比医院其他信息系统(如HIS)而言,PACS系统的数据呈现专用数据格式、单个文件体积大、单位时间产生的数据量大等特点。 2. 存储需求 PACS系统的数据具有自身特点,对存储方案的要求主要体现在以下几个方面:大容量存储、高速度传输、高可靠性和高稳定性、高安全性、可扩展性、支持数据迁移。 (1)大容量存储 由于PACS系统中存放大量的医学图片资料,而且对图片的质量和精度有较高的要求,每张图片的容量从几百KB到几十MB不等,所以整个系统的存储容量非常巨大。 (2)高速度传输 PACS系统中还涉及到图像传输,高精度、高质量图片的传输是很重要的问题。除了对网络带宽的要求外,对存储介质的速度有较高的要求,这就对图像存储介质的速度有了更高要求。 (3)高可靠性和高稳定性 PACS系统一般是与HIS、RIS结合使用,作为医疗数字系统的关键应用,它更是需要更高的可靠性和稳定性。 (4)高安全性 由于患者信息属于个人隐私,因此要保证数据存放的安全性,不能随意让人存取。 (5)可扩展性 随着医疗技术的不断发展,对存储的需求量也会不断增大,这就要求PACS所用的存储系统可以方便可靠地在线扩展。 (6)支持数据迁移 存储数据需要保留一段时间,磁盘存储的价格又很昂贵,所以需要将使用频率不高的数据迁移到价格相对较便宜的磁带上。 基于IP SAN架构的PACS存储解决方案 1. 一级存储PACS系统架构 系统架构的安全稳定是PACS建设的核心单元,PACS系统的安全、稳定是放射科PACS/RIS系统搭建首要考虑的问题。我院在构建全院PACS系统项目上采用了金仕达卫宁公司推出的基于IP SAN技术的全院级PACS解决方案。该方案采用了服务器集群和一体化IP存储相结合的解决方案,在满足服务器容灾的同时,实现了医疗影像数据的双备份。 一级存储PACS系统架构特点如下: (1)两台RIS服务器组成集群架构互为备份 当一台服务器硬件故障后另一台服务器能够自动接管其服务,实现无间断地保证业务系统运行。两台PACS服务器组成基于Linux系统的集群架构,在满足PACS影像文件管理的同时,又能隔离影像设备网络与PACS网络的病毒。 (2)IP存储作为核心存储设备 通过IP SAN交换机与PACS网络的服务器群连接。IP SAN交换机同时配置万兆接口和多个千兆接口,其中万兆接口用于连接存储设备,千兆接口用于主机连接。 (3)服务器配置千兆网卡或者iSCSI HBA卡 在主机侧实现千兆集中接入,而在IP存储侧实现万兆端口汇聚。这种分层存储业务网络,不仅显著提高了存储访问性能,满足更大规模的服务器接入需求,而且使存储网络布局更加合理,大大提高了可管理性。 (4)高性能的存储访问 IP存储为服务器集群提供高性能的存储访问和海量的存储空间,实现高稳定性、高可靠性的数据集中和存储资源统一管理。同时还支持可以混插高性能SAS硬盘与大容量SATA硬盘混插技术,满足不同的应用需求。 (5)系统保护与恢复技术 对关键的RIS/PACS系统,可采用操作系统保护与恢复技术――DiskSafe,进行服务器操作系统及数据磁盘的映像保护。RIS/PACS系统发生故障时,保障业务最快在10分钟内恢复; (6)IP SAN系统具有良好的可扩展性 使用iSCSI协议的IP SAN系统支持连接服务器的方便扩展。如后期在已建立