浙江某医院医学影像系统采用NetApp存储解决方案

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客户背景

客户为浙江一家医院，在门诊系统和住院系统中大量应用医学影像系统。

医学影像系统通常称为医学影像计算机存档与传输系统（Picture Archiving and Communication System 简称PACS），是医院信息系统中的一个重要组成部分，是使用计算机和网络技术对医学影像进行数字化处理的系统，其目标是用来代替现行的模拟医学影像体系。它主要解决医学影像的采集和数字化，图像的存储和管理，数字化医学图像的高速传输，图像的数字化处理和重现，图像信息与其它信息的集成五个方面的问题。

根据医学影像实际应用的不同目的，数字化的影像可分为三个精度等级：影像作为医疗诊断的主要依据时，数字化后的影像必须反映原始图像的精度；作为医疗中的一般参考时，数字化影像可进行一定的压缩，以减少对信息资源的占用；作为教学参考时，数字化影像只要能够保留影像中教学所需要的部分内容，允许对数字化的影像有比较大幅度的有损压缩。

不同的医学影像对数字化的精度要求也不同，常见有：对X光胸片、乳腺X片影像，几何精度要求为2K以上，灰阶分辨率为1024级至4096级；对CT、MRI影像，几何精度为512X512，灰阶分辨率为4096级；对超声、内窥镜影像，几何精度为320-512， 灰阶为256级彩色影像，这类影像还需要是16-30幅/秒连续的动态影像；对病理影像，几何精度为512X512或1KX1K，具有灰阶分辨率为256级的彩色图像。

面临的挑战

• 存储应该集中：虽然门诊系统和住院系统由于采用的软件不一样，导致服务器需要分开，但存储系统应该支持数据集中。这样有利于集中备份、管理等维护操作，降低管理复杂度，节省管理上的投资；同时可以集中采用高质量的存储设备，保证系统的可靠性和稳定性。

• 地理位置的分布导致NAS存储最好：医院系统的构建有其特殊性，门诊部和住院部在地理位置上会相距较远，同时，会有多个科室需要使用计算机来实现自动化的工作流程管理以及诸如共享电子医疗病例和数字影像等。对于数据库系统，各科室的计算机和中心机房的服务器之间采用C/S或B/S方式进行通信，距离的影响比较小；但对于如PACS系统的应用，因为都是DICOM等格式的大文件。

• 响应时间要快：采用的存储系统应该即使在大并发量的访问时仍能够保持极短的响应时间，这样才不会造成整体系统的响应延迟，从而导致影响了医疗工作和其他如收费发药等工作的速度，降低了工作的效率，并直接导致病患的不满，影响医院的服务质量。

• 宕机时间要短：采用的存储系统需要具备迅速从计划内及计划外宕机恢复的能力，这样才不会导致病患长时间的等待，同时有利于提高医护人员的工作效率。并且存储系统需要具备简单高效的本地逻辑容灾的能力，以应对系统管理员意外操作、病毒感染、黑客攻击等造成的系统灾难。

• 存储平台应具备整体性和经济性：采用的存储平台应该具体根据数据的重要程度和访问频度选择采用在线存储和近线存储。这样才能够充分保证整体存储平台投资的科学性和经济性。同时近线存储的选择应该和在线存储是同构的，这样才可以降低系统的复杂度，同时保证整体系统的使用连续性。

解决方案

NetApp为客户提供多款主存储设备，从入门级的FAS200和FAS2000系列，到中高端以及高端的FAS900，FAS3000和FAS6000系列，不同型号的设备满足不同规模医院的要求，而且可以满足同一医院不同时期的要求。并且，NetApp还提供从低端到高端的无缝升级功能。

此外，NetApp为客户提供分级存储解决方案。NetApp可提供价格与磁带备份类似、基于磁盘备份的近线存储设备。对3至6个月内或者一年内需要经常访问的影像使用主存储设备进行存储，而对于一年后需要偶尔访问的影像，可以使用近线存储设备进行存储。如果要进行磁带备份的话，可以直接从近线存储进行，以使得主存储设备专注于提供在线服务。

在建设初期，NetApp为用户提供了中高端的FAS300系列。对于NetApp的产品，无论是入门级还是最高端的设备，都能够提供统一存储的功能。在此次的解决方案中，对于PACS系统，采用NAS的功能来提供文件服务。而对于医院系统中的HIS系统，则采用了iSCSI协议为Microsoft SQL Server提供IP SAN功能。

FAS3000系列同时还能够支持SATA硬盘。随着系统使用的深入和数据量的不断增长，NetApp还能够提供相应的工具，帮助用户将比较老的数据(如一年前的数据)从FC硬盘迁移到SATA硬盘，而这个迁移的过程对前端的用户是透明的，用户仍然采用原来的方式来访问数据。这样的迁移减低了用户对FC硬盘的投资，降低了总体的拥有成本。同时，由于不同类型的数据对于备份的需求不同，针对FC硬盘上的数据和SATA硬盘上的数据可以采用不同的备份策略，可以大大缩短FC硬盘上数据的备份时间和磁带的开销。

此外，随着系统负荷的增加，只需要通过更换FAS300系列的控制器就可以升级到更高端的型号，而在升级的过程中不需要进行数据的迁移。可以缩短升级所需要的停机时间而保证医院工作的正常开展。

系统的拓扑结构如下图所示：

方案优势

NetApp提供的解决方案具有以下优势：

集中化的大容量存储和可升级功能，为满足客户不同时期的发展需求提供灵活性。

作为NAS领域的领导者，NetApp的产品在内核级支持Windows用户和Unix用户的同时访问，满足不同应用同时通过B/S或者C/S方式进行访问。

经全球权威第三方应用性能测试组织SPEC (the Standard Performance Evaluation Corporation，简称标准性能评估机构)的公开测试，
NetApp的各款产品具有高性能低延迟的优越性，其与同级别的竞争产品相比都具有更快的响应时间，其它竞争产品如果要达到相同的性能，需要更多的CPU和更多的文件系统来支持。

NetApp单机提供99.995%的高可靠性 （年内26分钟的非计划宕机时间），集群提供99.998%的高可靠性（年内10分钟的宕机时间）。此外，还可以通过内置的功能模块(SnapMirror)提供镜像功能，实现同步、半同步或者异步的镜像，使得在主存储出现故障时仍然能够通过同步的镜像设备提供影像功能。