隨著醫學影像設備技術的進步和更廣泛的使用以及分辨率不斷提高,醫院PACS數據量呈加速增長的態勢,醫院的數據規模很快從TB級提升至PB級,這給醫院傳統的數據存儲和早期PACS系統帶來了新的挑戰。
現狀一:醫院采用傳統存儲架構
傳統存儲架構有三“難”
面對醫院日益增長和復雜化的數據存儲需求,現有的存儲系統如SAN和NAS存儲在很多方面都開始出現瓶頸。這些問題不僅表現為管理困難、遷移速度慢,還體現在它們無法有效滿足多PACS服務器環境演進的需求。
傳統存儲架構出現瓶頸
1.存儲管理難
對于醫院來說,SAN存儲需要定期更換盤符,將數據定期遷移出來,以滿足日益增長的數據存儲需求。但26個盤符也會很快用完,SAN存儲在擴容后需要重新掛載給文件系統,容易導致服務器停機、業務中斷,存在數據丟失的風險。同時,多套存儲導致數據隔離,醫院開展后續的AI輔助診療和科研活動需要頻繁拷貝數據,給數據調取帶來諸多不便。
傳統SAN存儲,多個命名空間,遷移頻繁,管理麻煩
2.遷移速度慢
如果遷移的數據量非常大,比如數TB或更多,遷移過程時間長涉及大量小文件操作,這意味著頻繁元數據操作、頻繁的網絡連接,這些操作會搶占網絡和存儲的性能開銷,因此在業務高峰期不得不暫停和取消遷移任務。
windows文件遷移,通常使用的2種工具
3.性能突破難
一直以來,傳統文件系統都是面向大文件(1MB+)數據處理進行存儲優化,面向單線程、單用戶性性能優化。而醫院的影像數據從57K-517K都是海量的小文件,應對上億的海量的元數據信息、復雜的目錄結構,頻繁的大目錄中進行文件檢索操作,小文件存儲之間遷移復制等諸多現象和需求,傳統文件系統顯然能力不足。
深信服EDS:一套架構,免遷移,架構更簡單
1.管理簡單,節約運維成本
深信服EDS通過將集中式架構升級分布式架構,實現了EB級橫向線性擴展,通過一套存儲滿足醫院的在線和近線存儲需求,降低了總體擁有成本,告別多卷映射管理難的問題,提供統一命名空間,實現簡單管理。
統一命名空間實現簡單管理
2.遷移速度提升,減輕運維壓力
基于深信服SCMT遷移工具,遷移速度可達300M/s。它可以定時限速,避免搶占業務帶寬,同時確保數據有效和完整。通過使用多線程和多節點技術,SCMT能夠極大提高傳輸效率。
此外,它還具備斷點續傳功能,避免重復遷移,節省時間。SCMT遷移工具支持多種協議,適應各種環境的遷移需求。最重要的是,SCMT實現了自動化操作,簡化了數據遷移過程,減輕運維壓力。
基于深信服SCMT遷移工具,遷移速度可達300M/s
3.突破性能瓶頸,滿足多PACS演進需要
深信服EDS基于自研的鳳凰高性能文件系統,支持數據緩存和元數據緩存,在海量小文件場景依然可以提供高效的元數據的訪問效率,滿足多PACS服務器演進的需求。在相同的測試環境下,深信服EDS性能測試結果比其他廠商領先2-3倍。
實測數據對比
現狀二:醫院采用NAS存儲+分布式文件存儲架構
NAS存儲和分布式文件存儲,在面對海量小文件的讀寫時,性能無法跟上,特別是在醫院的業務高峰期,可能有數百位門診和臨床醫生同時并發閱片訪問,讓閱片等待時間更長。
得益于清晰分層、解耦協同的分布式架構,深信服EDS承載醫院的PACS系統,在激活海量小文件等非結構化數據產能的同時,可以做到“性能”和“容量”兼得。
高性能大容量,提升存儲空間利用率
在解決海量小文件寫放大導致的空間浪費問題上,深信服EDS將寫IO在PhxTier空間進行智能(按熱度、按IO邏輯位)排序整理再聚合后追加寫入容量層。通過讓性能層更大,小文件持續寫性能層擊不穿,并有充分空間做數據排序整合,解決容量使用超過80%時GC垃圾回收擠占導致性能下降問題;通過數據聚合后追加寫,并充分利用機械盤順序寫性能優點,提升數據回寫速度。
解決海量小文件寫放大導致的空間浪費和性損下降問題
打造極致閱片體驗,提升醫生閱片效率
基于巨量元數據能力、全局IO動態整合、自適應三級緩存和協議增強支持等四大自研創新技術,深信服EDS實現了在業務高峰期閱片終端的圖像加載速度可達到1000幅/s。對醫院來說,即使在業務高峰期,數百位門診、臨床醫生同時閱片、對存儲系統產生高并發訪問,存儲性能依然在線,保障醫生閱片效率。
無論對醫院、醫生、還是對患者而言,時間就是生命,每節省一分鐘,就可能減輕病人一分鐘的痛楚,也有可能挽救一位病人的生命。深信服EDS正在做的,是以高性能的存儲技術與產品,幫助醫院提高PACS影像的閱片效率、提升醫生接診問診等各個環節的效率,賦能每個醫院的智慧化建設,助力中國醫療的高質量發展!