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三甲医院如何基于“SDS一体机+延展集群”实现存储双活?

张广超 XSKY星辰天合 2022-07-18
从CHIMA《2018-2019中国医院信息化状况调查报告》调查结果来看,当前医院信息技术建设,主要考虑以下三大问题:
  • 效率问题:提高临床业务效率,支持医院流程再造;

  • 安全性问题:保障医疗安全,减少医疗差错;

  • 成本问题:降低医院运营成本,支持医院经营成本核算。

图片来源CHIMA调研报告

山西忻州市人民医院在医院PACS存储系统建设中,也选择了从效率、安全、成本三个出发点,基于XSKY X3000 SDS一体机(分布式存储)+延展集群成功构建双活数据中心,为核心的PACS业务提供RPO、RTO接近0的业务恢复能力。


01

业务背景

山西忻州市人民医院是一所集医疗、教学、科研、急救、预防、康复保健为一体的三级甲等综合医院。医院的PACS医疗影像信息系统主要包含电子病历相关数据。医院超过90%的数据来自于医学影像,按照之前估算,这部分数据年增长率约为20%1天的PACS影像数据存储量大约是50GB左右,一年的正常增量在15~20TB左右。图片来源忻州市人民医院官微
随着数据量的不断增多,院方希望通过建设与之匹配的PACS后端存储系统,满足业务发展需求。1、效率需求医院PACS存储系统的建设,需要充分考虑未来PACS业务的不确定要求,如最基础的容量扩展需求、性能需求;PACS海量数据快速检索需求;后期的影像数据分析需求、多终端(平板、手机等)PACS影像查阅。存储系统需要具备足够的灵活性来满足未来临床对PACS影像的存储调阅需求。2、安全性需求医院PACS存储系统的建设,需要从设计之初便考虑系统整体架构的安全需求,避免由于单一硬件设备损坏、机房断电、人为误删除等故障导致的数据丢失、业务中断的情况。3、成本需求

医院PACS存储系统的建设,需要充分考虑成本因素,避免频繁多次的投资,从初次购买成本、后期续保成本、运维成本、数据迁移成本、数据上云成本等方面综合进行综合考量。


02

解决方案

本次存储方案设计,不仅需要能解决忻州市人民医院PACS存储容量、性能的传统存储问题。更需要具备一定的技术前瞻性,满足医院更高级别的业务连续性要求。经过评估,院方决定部署XSKY X3000 SDS一体机,并启用延展集群功能,从存储架构上将原有的单个站点扩展到两个站点,存储池中数据副本跨站点分布,实现PACS数据更高级别的可用性。从整体架构来看,延展集群是一个跨地域的集群,它把存储节点服务器分布到两个数据站点上:A和B。每个站点是一个“故障域”。XSKY延展集群“仲裁站点”的角色由第三站点的仲裁主机担任,仲裁主机不提供计算资源和存储资源。数据站点之间通过万兆网络相连,数据站点与仲裁主机使用普通网即可。当一个站点的业务应用对存储进行写操作的时候,数据将会被双写到两个数据站点磁盘上。通过XSKY延展群集,替代传统共享存储的方案,实现医院院区跨站点的业务双活及灾难恢复,如果一个站点上发生故障或进行计划的维护,延展群集将继续工作;在此基础上还可平滑升级为两地三中心方案。


03

方案价值

1、效率优势应对业务不确定性:软件定义存储软硬解耦的优势,用户可在同一套硬件平台上,添加不同的功能模块对接业务需求。如后期大数据分析、多终端访问可通过添加文件、S3访问功能对接;私有云建设可通过添加RBD访问协议实现;PACS公有云归档可通过开启云归档功能实现;通过软件定义的功能,满足未来业务不确定需求。分布式技术解决性能瓶颈:分布式多节点架构提升整体性能;SSD缓存加速技术,较原有存储带宽性能提升3~4倍。软硬解耦提升用户自主性:支持软硬分离部署,医院后期可自由选择任一品牌x86服务器进行扩展,医院设备选择自主性提升。2、安全优势更高的硬件冗余性:本次PACS架构采用全分布式架构,任意一台存储节点损坏不影响业务访问;保证业务不中断,数据不丢失;提升数据保存的可靠性,无单点故障;更好的软件功能性:提供快照、多路径、精简配置、业务QoS、恢复QoS等功能,保证除物理故障之外的数据使用安全和逻辑安全;延展集群更高的业务连续性:通过多副本数据存放的特性,实现单节点冗余;通过延展集群技术,保证机房级冗余,保证数据安全。3、成本优势初始采购、续保、运维成本优势:采用通用x86服务器,整体硬件采购、硬件续保增购成本、硬件运维成本,较传统存储专有硬件模式具备明显优势;交付成本:在该解决方案中,利用了XSKY X3000一体机设备,软硬一体化交付,极大的缩短PACS业务上线时间,2天时间即完成同园区双机房分布式延展集群实施扩容工作;数据迁移成本:软件定义存储数据存储池集群和硬件单元解耦合,通过多副本或在线迁移技术——数据平台的硬件故障、硬件扩展、硬件更新发生时,业务层不需要搬动和迁移数据;数据上云成本:

天生的云化特性,后期可通过S3接口,将本地PACS数据冷备到公有云云端进行归档,节约PACS存储空间。


04

结语

基于XSKY提供的丰富的接口,满足了忻州市人民医院未来不确定性业务需求,从存储层支持医院流程再造。产品具备丰富功能,通过快照、QoS控制、大块IO优化技术、在线卷迁移、回收站、故障检测、自愈技术等,保障存储使用过程的高可靠性以及高性能。图片来源网络同时借助延展集群技术可以为医院高效地构建双活系统。对外提供块、文件统一存储,软件操作通过全面的自动化设计使得系统运维复杂度降至最低。对于医院一类需求众多并且要求十分严苛的客户,XSKY X3000一体化设备快速交付搭配延展集群构建的数据中心双活系统,是当下医院PACS系统对提高业务效率、保障设备可靠性、降低IT成本要求下的优选方案。END


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