济南市儿童医院: XEOS搭建分布式对象双活存储，容量、性能双达标

作者：佚名 2021-12-16 16:53:36

存储

分布式 XSKY星辰天合认为，采用软件定义分布式存储，将帮助PACS系统为医院临床、教学、科研等提供更为及时、准确、完整的医疗影像信息

 　　随着各级医疗机构业务的不断发展，大量影像设备投入医院进行各种医技检查，诊断效率和精准度的提高，导致医学影像信息系统PACS数据增长速度越来越快，预计每年增长15%，五年翻一番，并且按照医疗行业法规要求，这些数据至少保存15年以上。因此，医院信息中心在保证PACS影像数据的高性能、高可用体验访问的同时，还要满足数据安全、持久保存要求，实现在线、近线和离线的全生命周期存储和管理。

　　“关爱儿童，惠润未来”，是山东大学齐鲁儿童医院(济南市儿童医院)的初心和目标。在医疗信息化建设上，他们也积极引进最先进的医疗和IT技术，切实提高医疗质量和技术支持水平。通过采用XSKY星辰天合XEOS分布式对象存储解决方案，医院构建了一个安全可靠、随需可扩可调、TCO成本更经济的PACS系统双活存储，确保医疗业务的顺利开展，让医护人员可以将更多关注放在孩子身上，为儿童提供最佳就医体验。

　　面临挑战

　　PACS存储运行10年，升级改造迫在眉睫

　　济南市儿童医院始创于1957年，是一所集医疗、教学、科研、预防、康复、保健为一体的综合性三级甲等儿童医院，山东省儿童区域医疗中心，山东省首批重点专病专科医院，山东大学附属儿童医院。编制床位1400张，开放床位1100张，临床医技科室43个，年门诊量110余万人次，出院病人4.5万余人次。

　　济南市儿童医院PACS系统软件，目前已经运行近10年，系统应用部署在虚拟化VMware中的WINDOWS 2008操作系统之上，数据库版本则是MS SQLServer 2008。其存储部署在两台实体阵列柜上，共计7个逻辑分区，总容量60T，实际影像文件占用约30T。

　　随着业务的发展，运行在此架构下的PACS系统读取速度越来越慢，且无法满足门诊数量增长需求。其痛点具体表现在：

　　用户设备硬件老化，故障率增加：随着使用年限的增加，设备老化，稳定可靠性下降，数据丢失风险大增，维护成本也极高;

　　集中式存储性能无法满足应用需求：超过50%的PACS文件都是小文件，如CT、MR，小文件读写性能会随着存储量增多不断下降，业务高峰期的高并发访问，使阅片等待时间长，严重影响医疗业务的顺利开展;

　　扩容困难：进入归档期的影像数据逐年增加，传统集中式存储的扩展能力弱，且扩展容量时性能无法线性扩展;

　　数据安全无法全面保证：整个存储系统缺乏关键数据的保护，无备份方案，没容灾体系，数据存储单点故障问题发生时，业务连续性无法保障。

　　方案引入

　　XEOS搭建双活存储，容量、性能双达标

　　本次存储方案设计，不仅需要能解决济南市儿童医院PACS存储容量、性能问题，更需要具备一定的技术前瞻性，满足未来发展，确保业务连续性。

　　基于以上要求，济南市儿童医院在项目前期进行了详细调研，测试了不同存储产品在硬件平台的异构性、可靠性、性能、与PACS应用对接等。经过多维度选型比较后，最终选择了XSKY XEOS方案，通过软件定义分布式存储集群，新建存储池与广州蓝网PACS系统对接。并通过存储方案配置，实现院区2机房之间数据双活。PACS数据采用对象存储，其IO路径远远优于文件存储、块存储，配合SSD等固态加速盘，读写性能上远超越传统集中式存储。

　　本次非结构化数据迁移采用X3DS工具进行迁移，支持多目录并发，性能高、可靠性高。而XSKY星辰天合独有的非结构化数据内容管理平台XSKY S3 Console 软件，让对象存储也能开箱即用，降低客户使用对象产品的门槛。

　　山东大学齐鲁儿童医院PACS系统拓扑

　　方案优势：

　　解决PACS影像数据读写速度慢问题：XEOS海量级小文件管理功能，能够针对小文件实现归并功能，解决随机读写造成的性能影响，大文件直接bypass存放HDD;

　　实现数据安全保护，保障业务连续性：XEOS支持双活架构部署，保障PACS业务连续性，为解决前期数据存储单点故障问题，在同院区两个机房分别部署分布对象存储节点，通过延展集群功能，实现两个数据中心之间双活部署，多副本技术保障数据安全性和应用系统实时性;

　　满足PACS系统随需扩容：XEOS采用横向扩展方式，分布式架构支持性能和容量线性扩展，解决了集中式存储只扩展容量、性能无法线性扩展问题。并且，分布式方式能够在未来性能不够的场景下，可持续投入服务器数量从而提升性能;

　　面向未来就绪：在满足本次PACS存储的同时，也可以满足医院未来其他对象存储业务的数据存储需求，不需要再独立购买设备，容量不足情况下通过横向扩容节点实现不停业务的扩展。

　　获得利益

　　守护TB级影像数据，存储速度更快

　　通过全流程测试，目前济南市儿童医院CT数据导入速度比原来提升了5至10倍。部署对象存储XEOS方案，为济南市儿童医院创造了多重价值：

　　先进的分布式架构：大型互联网证明的分布式架构，采用去中心化的全分布式架构，通过横向扩展能线性增加整个系统的容量和性能，系统可以轻松扩展至PB级，满足医院业务扩张需求;

　　更高的数据安全性：由于硬件的标准化，数据多份副本、分布存取。数据与存放它的硬件解耦合，可以独立的升级和扩展底层硬件而不影响数据业务;

　　解绑硬件，降低成本：硬件无关设计，按需选择，支持x86通用平台，不依赖于服务器及部件品牌，异构服务器，当设备达到生命周期仅淘汰硬件，最大限度享受硬件持续革新带来的增值收益;

　　一套存储架构满足未来发展：以业务需求弹性扩缩存储容量和性能，一套存储系统为上层应用提供块、文件和对象三种数据服务，满足医院未来对结构化和非结构化数据的存放需求，简化医院信息科的运维工作量;

　　对象存储采用双活架构部署：对象存储采用延展集群方式部署，保障业务连续性，同时支持多站点，为未来两地三中心架构部署打下基础;

　　数据长期保留无需迁移：可计划性升级或淘汰底层硬件，上层业务无感知，底层数据内部均衡(流动)到新增硬件，无需人工干预，提升数据管理效率和存储使用效能。

　　XSKY星辰天合认为，采用软件定义分布式存储，将帮助PACS系统为医院临床、教学、科研等提供更为及时、准确、完整的医疗影像信息，从而更好地提升医疗体验满意度。而此案例也是XSKY星辰天合医疗行业分布式对象双活存储应用，该系统的建设模式，对于未来医疗机构的信息化应用存储建设具有借鉴和推广应用价值。