醫(yī)院數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)系統(tǒng)解決方案的設(shè)計(jì)分析

1、醫(yī)院數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)系統(tǒng)解決方案的設(shè)計(jì)分析1醫(yī)院數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)系統(tǒng)需求分析目前HIS , PAC S等系統(tǒng)數(shù)據(jù)是醫(yī)院的核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，普遍存在業(yè) 務(wù)數(shù)據(jù)增長(zhǎng)速度快、并發(fā)訪問(wèn)量大等問(wèn)題，因此，要求存儲(chǔ)系統(tǒng)具有 安全性高、響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性高、容量大等特點(diǎn)。對(duì)于HIS系統(tǒng)而言，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)主要為Oracle或Sybase,要求存 儲(chǔ)系統(tǒng)具有很高的實(shí)時(shí)性和連續(xù)性，提供7 x 24小時(shí)不間斷服務(wù)。 PACS有別于HIS等其它醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)的最重要一點(diǎn)就是:海量數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)。一個(gè)大型的醫(yī)院擁有大批現(xiàn)代化的大型醫(yī)療影像設(shè)備，每天影像 檢查產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量多達(dá)4個(gè)GB左右（未壓縮的原始數(shù)據(jù)），一年數(shù)據(jù) 總量大約1200 GB

2、。而隨著醫(yī)院的業(yè)務(wù)飛速發(fā)展和新的影像設(shè)備的引 進(jìn)，這一數(shù)據(jù)量還可能進(jìn)一步增長(zhǎng)。此外，在線數(shù)據(jù)隨機(jī)存取的效率 也是一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題。通過(guò)以上分析，醫(yī)院存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用分級(jí)存儲(chǔ)的架構(gòu)，將存儲(chǔ) 分成在線存儲(chǔ)、近線存儲(chǔ)和離線存儲(chǔ)三級(jí)結(jié)構(gòu)。該存儲(chǔ)架構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn) 高容量和高效率的要求，低速超大容量存儲(chǔ)設(shè)備（離線存儲(chǔ)）用作永久 存儲(chǔ);高速存儲(chǔ)設(shè)備用作在線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，確保在線數(shù)據(jù)的極高效存取; 近線存儲(chǔ)首要保證大容量，實(shí)現(xiàn)對(duì)訪問(wèn)量不大的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，要求尋 址迅速、傳輸率高。對(duì)于三年以上的歷史數(shù)據(jù)保存在離線存儲(chǔ)設(shè)備里， 在線存儲(chǔ)、近線存儲(chǔ)設(shè)備僅保存最近三年的數(shù)據(jù)。同時(shí)要求對(duì)數(shù)據(jù)全 方位保護(hù)，支持容量增長(zhǎng)的高度可

3、擴(kuò)展性。2存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1分級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)醫(yī)院存儲(chǔ)系統(tǒng)的需求分析，設(shè)計(jì)了一套基于SAN的分級(jí)存儲(chǔ)、 數(shù)據(jù)保護(hù)存儲(chǔ)方案，該方案可以滿足醫(yī)院業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)海量增長(zhǎng)、存儲(chǔ)系 統(tǒng)無(wú)縫擴(kuò)容、保護(hù)現(xiàn)有投資等要求，充分體現(xiàn)存儲(chǔ)系統(tǒng)的可靠性高、 響應(yīng)速度快、可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。在線存儲(chǔ)用于對(duì)短近期的醫(yī)療數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，可供用戶隨意讀取，滿 足計(jì)算平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)訪問(wèn)的速度要求，一般在線存儲(chǔ)設(shè)備為磁盤(pán)和磁盤(pán) 陣列等存儲(chǔ)設(shè)備，建議采用H3C 1X3000，單臺(tái)1X3000最大支持磁盤(pán) 數(shù)量為336塊，采用先進(jìn)的SAS總線技術(shù)，提供72 Gbit / s磁盤(pán)訪 問(wèn)帶寬，能實(shí)現(xiàn)多路徑冗余和控制器負(fù)載均衡，保障整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的

4、性能和可靠性。近線存儲(chǔ)用于存儲(chǔ)不常用的歷史數(shù)據(jù)，通常是采用數(shù)據(jù)遷移技術(shù)自 動(dòng)將在線存儲(chǔ)中不常用的數(shù)據(jù)遷移到近線存儲(chǔ)設(shè)備上，數(shù)據(jù)訪問(wèn)的頻 率不是很高，但要保證數(shù)據(jù)共享和快速的在線訪問(wèn)。近線存儲(chǔ)建議采 用1臺(tái)H3C IX1000存儲(chǔ)系統(tǒng)，可容納16塊企業(yè)級(jí)SATA硬盤(pán)，最大 容量可達(dá)到8TB，最高提供410MB /s的帶寬吞吐量和54 , 000 IOPS 的處理能力。離線存儲(chǔ)通常采用離線歸檔的方式，用于對(duì)三年以上歷史數(shù)據(jù)的存 儲(chǔ)，是對(duì)在線存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的備份，以防范可能發(fā)生的數(shù)據(jù)災(zāi)難，要求設(shè) 備通常具有超大容量、安全性高、成本低等特點(diǎn)。離線存儲(chǔ)通常采用 磁帶庫(kù)或者VTL(虛擬磁帶庫(kù))VTL技術(shù)通過(guò)軟件

5、將磁盤(pán)陣列仿真成物 理磁帶庫(kù)，雖然其內(nèi)部構(gòu)造、外觀、速度和物理磁帶庫(kù)截然不同，但 對(duì)于備份軟件和主機(jī)系統(tǒng)而言，VTL具有磁帶識(shí)別的特征，可被認(rèn)作 物理磁帶庫(kù)設(shè)備。這使得設(shè)備在可用性及備份的可靠性等方面都得到 大幅提升，并無(wú)縫、平滑地集成到原有系統(tǒng)環(huán)境中，配合傳統(tǒng)的備份 軟件和物理磁帶庫(kù)，提高設(shè)備使用率和備份性能。VTL建議采用H3C DL1000支持16塊SATAII接口磁盤(pán)，支持RAIDS數(shù)據(jù)冗余備份方案， 最大有效容量10.STB。在分級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)中，磁盤(pán)或磁盤(pán)陣列等成本高、速度快的設(shè)備，用 來(lái)存儲(chǔ)經(jīng)常訪問(wèn)的重要信息，而磁帶庫(kù)等成本較低的存儲(chǔ)資源用來(lái)存 放訪問(wèn)頻率較低的信息。分級(jí)存儲(chǔ)的工作原

6、理是基于數(shù)據(jù)訪問(wèn)的局部 性，通過(guò)將不經(jīng)常訪問(wèn)的數(shù)據(jù)自動(dòng)移到存儲(chǔ)層次中較低的層次，釋放 出較高成本的存儲(chǔ)空間給更頻繁訪問(wèn)的數(shù)據(jù)，可以獲得更好的總體性 價(jià)比。2. 2數(shù)據(jù)保護(hù)方案設(shè)計(jì) 醫(yī)院對(duì)醫(yī)療數(shù)據(jù)的安全性要求特別高，要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)保護(hù)方案和容災(zāi) 方案。數(shù)據(jù)的保護(hù)不僅是備份，其最終目的是在系統(tǒng)遇到人為或自然 災(zāi)難時(shí)，能夠通過(guò)備份內(nèi)容對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效的災(zāi)難恢復(fù)。(1) CDP ( Con tinuous Da ta Pro tec tion)連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)方案針對(duì)在線、近線存儲(chǔ)可采CDP數(shù)據(jù)保護(hù)方案，利用復(fù)制、鏡像功能 模塊實(shí)現(xiàn)從在線存儲(chǔ)到近線存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)同步，就可以實(shí)時(shí)地對(duì)在線存 儲(chǔ)提供數(shù)據(jù)的全面保護(hù)。通過(guò)

7、設(shè)定的策略會(huì)自動(dòng)的以增量的方式將所 需保護(hù)的數(shù)據(jù)通過(guò)IP SAN存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)同步到近線存儲(chǔ)設(shè)備上。在近線存儲(chǔ)中對(duì)復(fù)制過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)，創(chuàng)建基于時(shí)間 點(diǎn)的多個(gè)數(shù)據(jù)版本。如果在線存儲(chǔ)設(shè)備受損不能提供業(yè)務(wù)的處理，可 以將對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)路徑切換到近線存儲(chǔ)設(shè)備，臨時(shí)恢復(fù)業(yè)務(wù)處理 如果數(shù)據(jù)發(fā)生邏輯錯(cuò)誤，只需尋找出數(shù)據(jù)所要恢復(fù)的適當(dāng)版本，在線 地將某一數(shù)據(jù)版本恢復(fù)到在線存儲(chǔ)中，或?qū)⒄麄€(gè)數(shù)據(jù)卷回滾到那一時(shí) 刻點(diǎn)的數(shù)據(jù)視圖，恢復(fù)邏輯錯(cuò)誤發(fā)生后的數(shù)據(jù)。(2)遠(yuǎn)程容災(zāi)方案遠(yuǎn)程容災(zāi)方案的持續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)效果比磁帶庫(kù)備份更好，并且可以應(yīng) 對(duì)軟災(zāi)難。每天都可以按照用戶設(shè)定的策略對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間點(diǎn)備份， 并且備份過(guò)程對(duì)應(yīng)

8、用基本沒(méi)有影響。用戶可用選擇將數(shù)據(jù)恢復(fù)到前面 備份過(guò)的任何一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的狀態(tài)。支持對(duì)漸變式災(zāi)難(如:人為操作錯(cuò) 誤、應(yīng)用自身錯(cuò)誤、系統(tǒng)溢出、病毒侵襲及黑客入侵等)的保護(hù)和恢 復(fù)。遠(yuǎn)程容災(zāi)方案使用塊增量掃描技術(shù)，以最低的帶寬實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程容災(zāi)。 由于采用了先進(jìn)的塊增量掃描技術(shù)，遠(yuǎn)程容災(zāi)過(guò)程中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)變量 不是基于文件級(jí)的變量，而是更小單位的基于磁盤(pán)塊的變量。這樣可 以保障數(shù)據(jù)增量最小，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的占用最低。基于網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)容災(zāi)，對(duì)主機(jī)零干擾。該方案的容災(zāi)是在存儲(chǔ)系 統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)，具有與主機(jī)和存儲(chǔ)平臺(tái)無(wú)關(guān)的特性，在整個(gè)數(shù)據(jù)容 災(zāi)的過(guò)程中不影響應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行。遠(yuǎn)程容災(zāi)中心配備Tidemark時(shí)間點(diǎn)連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)功能，對(duì)容災(zāi)中心 存儲(chǔ)設(shè)備中的數(shù)據(jù)按照事先設(shè)定的策略進(jìn)行連續(xù)的時(shí)間點(diǎn)備份，保存 數(shù)據(jù)在不同時(shí)間點(diǎn)的多個(gè)版本，在發(fā)生漸變式災(zāi)難的時(shí)候可以通過(guò)Time View時(shí)間點(diǎn)視圖模塊打開(kāi)不同版本的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，把數(shù)據(jù)恢 復(fù)到發(fā)生錯(cuò)誤之前最近的時(shí)間點(diǎn)。3結(jié)束語(yǔ)基于SAN的分級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)是一