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    PACS的存儲與管理
    2012年02月14日

     本文介紹了PACS/RIS數據及影像歸檔存儲的三種存儲模式。1、DAS-直接連接存儲;2、NAS-網絡連接存儲;3、SAN-存儲區域網絡。PACS/RIS廠商提供的存儲方案是多種多樣的,但從內部技術角度上來講應該都與這三種存儲模式有緊密的聯系,醫院可根據自身的實際情況,如投入的資金、對速度和安全性的要求等眾多因素具體案例具體分析,選擇最適合自己的存儲模式。希望本文對醫院建立PACS/RIS系統時有所幫助。

      PACS存儲管理也可稱為歸檔管理,包括歸檔信息設置、服務器信息設置和歸檔操作等功能,通過定義數據及影像的存儲規則,根據規則采用手動或自動歸檔等方式,將PACS系統的數據和影像從一級在線存儲轉移到二級在線存儲或備份到數據備份設備上(離線存儲)。數據和影像的存儲是PACS系統的重要部分,良好的存儲管理,既要具備大容量和可擴展性,保證容納系統產生的大量數據;又要具有快速的交換通道,能夠對數據進行快速的存取。當前市場上在存儲方面主要有DAS、NAS和SAN三種不同的存儲模式,它們在容量、速度、價格、安全性等方面各有各的優勢,下面分別進行簡單的介紹。
      一、DAS(Direct Attached Storage—直接連接存儲)是指將存儲設備通過SCSI接口或光纖通道直接連接到一臺計算機上。
      DAS一般適用當服務器在地理上比較分散,很難通過遠程連接進行互連時。這種存儲方式只適用于單機版的PACS系統,因為它的缺點比較明顯,比如存儲量不大并發性不好等,在網絡化的大中型PACS系統中一般是不會考慮使用它的。
      二、NAS(NetworkAttachedStorage—網絡連接存儲)即將存儲設備通過標準的網絡拓撲結構(例如以太網),連接到一群計算機上。
      NAS產品包括存儲器件(例如硬盤驅動器陣列、CD或DVD驅動器、磁帶驅動器或可移動的存儲介質)和集成在一起的簡易服務器,可用于實現涉及文件存取及管理的所有功能,重點在于幫助工作組和部門級機構解決迅速增加存儲容量的需求。
      集成在NAS設備中的簡易服務器可以將有關存儲的功能與應用服務器執行的其他功能分隔開。這種方法從兩方面改善了數據的可用性。第一,即使相應的應用服務器不再工作了,仍然可以讀出數據。第二,簡易服務器本身不會崩潰,因為它避免了引起服務器崩潰的首要原因,即應用軟件引起的問題。
      NAS產品具有幾個引人注意的優點。首先,NAS產品是真正即插即用的產品。NAS設備一般支持多計算機平臺,用戶通過網絡支持協議可進行相同的文件管理,因而NAS設備無需改造即可用于混合Unix/WindowsNT局域網內。其次,NAS設備的物理位置是靈活的。它們可放置在工作組內,靠近數據中心的應用服務器,或者也可放在其他地點,通過物理鏈路與網絡連接起來,無需應用服務器的干預,NAS設備允許用戶在網絡上存取數據,這樣既可減小CPU的開銷,也能顯著改善網絡的性能。
      一般NAS沒有解決與文件服務器相關的一個關鍵性問題,即備份過程中的帶寬消耗。NAS仍使用網絡進行備份和恢復,這就是說LAN除了必須處理正常的最終用戶傳輸流外,還必須處理包括備份操作的存儲磁盤請求。
    三、SAN(Storage Area Network—存儲區域網絡)通過光纖通道連接到一群計算機上。
      在該網絡中提供了多主機連接,但并非通過標準的網絡拓撲。大多數分析認為SAN是未來企業級的存儲方案,這是因為SAN便于集成,能改善數據可用性及網絡性能,而且還可以減輕管理作業。
      SAN解決方案的優點有以下幾個方面:
      SAN提供了一種與現有LAN連接的簡易方法,并且通過同一物理通道支持廣泛使用的SCSI和IP協議。SAN不受現今主流的、基于SCSI存儲結構的布局限制。特別重要的是,隨著存儲容量的爆炸性增長,SAN允許企業獨立地增加它們的存儲容量。
      SAN的結構允許任何服務器連接到任何存儲陣列,這樣不管數據置放在哪里,服務器都可直接存取所需的數據。
      由于采用了光纖接口,SAN還具有更高的帶寬。
      因為SAN解決方案是從基本功能剝離出存儲功能,所以運行備份操作就無需考慮它們對網絡總體性能的影響。SAN方案也使得管理及集中控制實現簡化,特別是對于全部存儲設備都集群在一起的時候。
      最后一點,光纖接口提供了10公里的連接長度,這使得實現物理上分離的、不在機房的存儲變得非常容易。
      SAN通過結合創新的服務器到存儲體系結構和支持多個服務器共享磁盤陣列的軟件,使企業配置和管理服務器存儲的方式發生了革命性的變化?;赟AN的存儲有助于公司更好地滿足其不斷增長的存儲需求和日漸縮短的備份時間,同時對存儲進行邏輯整合,以實現更高效的管理和維護。但價格昂貴也使大多國內使用者望而卻步。
      對于PACS/RIS系統來說,無論選擇使用上面的哪種存儲模式或幾種模式的組合,都應保證通過存儲、備份以及恢復系統完成如下基本功能:
    支持多存儲服務器。
    可以自動選擇存儲服務器、分擔服務器的負載。
    可以進行定時歸檔、備份。
    提供高在線量的在線存儲。
    可以瀏覽備份的數據內容。
    可以進行數據的恢復。
      這里特別地介紹一下NEUSOFT PACS/RIS系統的存儲方案,東軟充分利用海量存儲上的技術積累并考慮國內醫院的實際情況以及應用需求,設計了一整套完善、符合國情的存儲、備份以及恢復系統作為PACS/RIS存儲的NAS解決方案。
      根據PACS系統對影像存儲的特殊要求,東軟提出了一級磁盤陣列存儲和二級局域網存儲相結合的解決方案,一級存儲使用高性能的UNIX服務器加SCSI磁盤陣列做RAID5,同時使用VERITARS等備份管理軟件,充分保證其數據安全性,二級存儲可根據用戶的實際情況使用UNIX、LINUX或NT服務器加SCSI或IDE磁盤陣列做RAID0+1。該方案相對傳統的存儲方式有如下優點:
    一級存儲速度極快,安全性極高,通過軟件升級可擴展性強。
    存儲空間可根據用戶的需要隨時擴充,轉移存儲或備份存儲。
    二級存儲充分利用網絡上的存儲資源,減少主服務器的數據訪問負載。
    良好的性價比:節省投資的同時存儲與讀取圖像的操作速度快。
    保證數據的高速存儲在線量:由于使用網絡存儲技術,可使在線存儲的擴容非常方便,且其影像的存儲和讀取速度不受存儲量的影響,一般可保證二年以上的高速在線存儲量。
    通過存儲管理子系統設置的歸檔管理功能,結合良好的備份和恢復機制,保證數據的安全性。
    通過定時備份等方法基本解決網絡備份占用帶寬影響應用的問題。
      同時,我們的PACS1RIS系統還提供光盤刻錄備份和光盤瀏覽功能:系統通過光盤刻錄功能,可以將影像和診斷的詳細內容刻錄到光盤上,用于檢查信息的長期保存和交流;系統通過光盤瀏覽功能,使用戶可以根據光盤上的索引,在任何一臺微機上(不需要安裝影像工作站系統)瀏覽光盤上的患者信息、圖像、報告信息等。
     
     
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