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彈性擴(kuò)容、高性能、低成本，才是PACS要的存儲(chǔ)

2020-07-01 15:32:04

來(lái)源：深信服科技

醫(yī)院，醫(yī)學(xué)影像科。

堪稱“火眼金睛”的現(xiàn)代醫(yī)療影像設(shè)備正在運(yùn)行——光不可見(jiàn)，聲不可聞，人體內(nèi)部世界便“躍然紙上”，透過(guò)醫(yī)療影像資料，醫(yī)生們扮演著人體內(nèi)部世界的福爾摩斯。從暗室中的手動(dòng)沖洗膠片到PACS系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，一張張醫(yī)學(xué)影像記錄著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的變遷。

隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的進(jìn)化，影像設(shè)備的激增，醫(yī)學(xué)影像的數(shù)據(jù)量也迎來(lái)了滾雪球式增長(zhǎng)，對(duì)醫(yī)院的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及處理都提出了挑戰(zhàn)。更進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，PACS能否高效運(yùn)轉(zhuǎn)，醫(yī)院能否為患者提供更好的服務(wù)，很大程度上取決于是否選擇了較好的存儲(chǔ)方案和優(yōu)化的存儲(chǔ)工作流。

片子鋪天蓋地，PACS面臨存儲(chǔ)“疑難雜癥”

目前，醫(yī)院存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)80%-85%來(lái)自于影像數(shù)據(jù)，據(jù)統(tǒng)計(jì)一家三甲醫(yī)院每天需要幾十個(gè)G的空間用于存儲(chǔ)海量的PACS數(shù)據(jù)，而對(duì)于這些數(shù)字化影像，既要實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)的迅速調(diào)取，同時(shí)也要保障長(zhǎng)時(shí)間的妥善存儲(chǔ)（按相關(guān)規(guī)定，醫(yī)學(xué)影像保存時(shí)間必須大于15年）。簡(jiǎn)而言之便是，空間要可擴(kuò)，讀寫(xiě)要順暢，在此基礎(chǔ)之上成本也要可控。

• 影像數(shù)據(jù)持續(xù)增長(zhǎng)下的擴(kuò)容難題：由于大量醫(yī)療設(shè)備的引入，PACS系統(tǒng)所收集的B超、X射線、CT、核磁等影像數(shù)據(jù)飆升，對(duì)于磁盤(pán)陣列的存儲(chǔ)空間提出挑戰(zhàn)，這就需要存儲(chǔ)具備按需擴(kuò)容的能力，并保障數(shù)據(jù)的自動(dòng)遷移。

• 影像數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備性能的高要求：在醫(yī)院業(yè)務(wù)快速增長(zhǎng)的環(huán)境下，存儲(chǔ)設(shè)備同樣面臨運(yùn)行壓力，只有持續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)不宕機(jī)才能保障業(yè)務(wù)連續(xù)性。同時(shí)要能夠適應(yīng)PACS場(chǎng)景下數(shù)據(jù)的高速寫(xiě)入以及低時(shí)延訪問(wèn)，保障影像醫(yī)生和臨床醫(yī)生有好的閱片體驗(yàn)以便提高醫(yī)生的工作效率。

• 采購(gòu)、管理等成本的持續(xù)上升：在擴(kuò)容過(guò)程中，醫(yī)院往往會(huì)購(gòu)入多套不同型號(hào)存儲(chǔ)，會(huì)造成管理成本的增加；而為了保持高性能運(yùn)轉(zhuǎn)并保障及時(shí)的故障修復(fù)，同樣會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力，日積月累的各種成本問(wèn)題亟待解決。持續(xù)擴(kuò)大存儲(chǔ)空間以及提升存儲(chǔ)性能，醫(yī)院必然面臨采購(gòu)成本的飆升。

醫(yī)療影像存儲(chǔ)需求繁雜，EDS“對(duì)癥下藥”

面對(duì)醫(yī)療PACS的諸多存儲(chǔ)訴求，深信服企業(yè)級(jí)分布式存儲(chǔ)EDS，基于分布式存儲(chǔ)按需線性擴(kuò)容的特性滿足醫(yī)療PACS對(duì)存儲(chǔ)空間的需求，以激發(fā)硬件潛能的方式最大化提升存儲(chǔ)性能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)成本的有效控制。

▲EDS醫(yī)療PACS場(chǎng)景解決方案

• 按需擴(kuò)容，高效遷移：以天津市某三甲醫(yī)院為例，通過(guò)深信服EDS，擴(kuò)容變得極為簡(jiǎn)單。只需要通過(guò)加入新的硬盤(pán)或者服務(wù)器即可實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容，并支持設(shè)備內(nèi)增加任意數(shù)量的硬盤(pán)，數(shù)據(jù)的遷移通過(guò)集群內(nèi)部高效率的完成，用最少的操作步驟將業(yè)務(wù)影響程度降到了最低。

• 激發(fā)潛能，性能拔高：影響數(shù)據(jù)時(shí)延的兩個(gè)關(guān)鍵因素便是硬件和網(wǎng)絡(luò)。深信服EDS將最新的NVMe SSD和RDMA網(wǎng)絡(luò)這兩項(xiàng)核心高性能技術(shù)進(jìn)行深度融合，使得單次通信時(shí)延降低至50us之內(nèi)。這一高性能保障會(huì)直接提升醫(yī)生的工作效率。目前從某醫(yī)院存儲(chǔ)系統(tǒng)整體性能表現(xiàn)來(lái)看，在應(yīng)用了EDS后系統(tǒng)的數(shù)據(jù)時(shí)延已至少降低3倍以上，醫(yī)生的閱片效率至少提高2倍。

在數(shù)據(jù)處理上，醫(yī)療影像熱數(shù)據(jù)要求迅速讀取，當(dāng)熱數(shù)據(jù)冷卻后雖然極少訪問(wèn)卻需要長(zhǎng)期保存。深信服EDS利用自主開(kāi)發(fā)的分層存儲(chǔ)技術(shù)滿足了對(duì)熱數(shù)據(jù)和冷數(shù)據(jù)的處理需求。就好比我們的個(gè)人衣柜，衣服雖多，但是不同時(shí)段需要經(jīng)常穿的就那么幾件。日常的穿著衣物我們會(huì)掛在最便于拿取的位置，相當(dāng)于存儲(chǔ)的SSD層，為熱數(shù)據(jù)提供低時(shí)延訪問(wèn)，據(jù)統(tǒng)計(jì)應(yīng)用EDS后單張影像的讀取速率不超過(guò)1ms；而不合時(shí)令的衣物則往往被存放在收納箱，相當(dāng)于HDD區(qū)用于冷數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存儲(chǔ)。深信服EDS實(shí)現(xiàn)了基于現(xiàn)有硬件條件下的高性能需求。

• 高效運(yùn)維，成本可控：其實(shí)以目前分布式存儲(chǔ)技術(shù)，單純實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容或通過(guò)硬件堆積提升性能并非難事，但是滿足擴(kuò)容需求和高性能前提下還能保證成本可控，對(duì)于研發(fā)團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)就有了更高的挑戰(zhàn)，那便是要在現(xiàn)有的條件下激發(fā)硬件潛能，實(shí)現(xiàn)高性能與低成本的兼得。在深信服EDS按需擴(kuò)容的特性下，醫(yī)院只需要加入新的硬盤(pán)或者服務(wù)器即可實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容，降低采購(gòu)以及機(jī)房空間成本；高性能NVMe SSD和RDMA網(wǎng)絡(luò)極大的釋放了存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)CPU的負(fù)擔(dān)和消耗，發(fā)揮硬件協(xié)同綜合性能，使得整機(jī)硬件具備更高性價(jià)比；并通過(guò)AI深度學(xué)習(xí)形成精準(zhǔn)模型，對(duì)硬盤(pán)故障進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)，能夠提前15天預(yù)測(cè)故障同準(zhǔn)確率達(dá)到98.5%，有效控制了管理維護(hù)成本。

目前，深信服EDS已經(jīng)成功為天津市中心婦產(chǎn)醫(yī)院、深圳市眼科醫(yī)院、襄陽(yáng)市襄州區(qū)人民醫(yī)院等提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案。

從1895年X射線發(fā)現(xiàn)，到今天醫(yī)學(xué)影像技術(shù)已經(jīng)成為了醫(yī)療的重要部分，不過(guò)無(wú)論是當(dāng)下的實(shí)際應(yīng)用還是未來(lái)的進(jìn)一步演化，都離不開(kāi)海量影像數(shù)據(jù)的支撐。對(duì)于各大醫(yī)院面臨數(shù)據(jù)存儲(chǔ)挑戰(zhàn)，深信服EDS也將繼續(xù)行走在存儲(chǔ)的前沿，為醫(yī)療行業(yè)提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)保障。

深信服基于軟件定義重塑IT基礎(chǔ)架構(gòu)，為用戶提供敏捷、智能、安全的新一代IT基礎(chǔ)設(shè)施，包括桌面云aDesk、應(yīng)用交付AD、軟件定義廣域網(wǎng)SD-WAN、企業(yè)級(jí)分布式存儲(chǔ)EDS等。深信服打造的新一代IT基礎(chǔ)設(shè)施解決了傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施面臨的效率低、成本高、安全性差等一系列問(wèn)題，加速用戶的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程。