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1、1 PACS勺存储概况PACS的数据中,病人信息和报告等字符信息保存在数据库服务器,图像数 据采用文件的形式,保存在 PACS服务器中。医学影像文件的数据量通常很大,存储与管理影像为PACS系统的一个重要功 能。PACS存储设计的目的就是用适合的投资,获得最大的存储容量和稳定的数 据传输率。为了增大存储容量,同时减少对存储设备的投资,将PACS系统的数据按照其使用的频率进行分类,划分为使用频率高的在线数据和使用频率较低的 近线数据,分别采用不同的存储介质,在现实的操作中,影像资料使用频率的高 低,主要是跟影像的成像时间有关系。对于时间在3个月以内的数据,医生调阅的机会极高,每天医生需要根据当 。
2、天生成的影像进行诊断,或者调阅病人的历史诊断进行复诊, 或者调阅病人几天 内的影像进行会诊等。这类数据属于使用频率高的数据。对于数据生成时间在3个月以后的数据,他们被调用的频率大大降低,一般在病人复诊的时候,或者医 生做教学或研究的时候才会调用这类数据,这类数据属于使用频率低的数据。在线数据的数据量,可以根据投资的要求进行设定,从几百个G到几个T都可以,近线数据的数据量,则是需要 T级别的,而且随着时间的推移,医院的 影像数据量是逐日递增的,为了确保所有生成的影像资料得到很好的保存, 近线 的数据量应该也是可以无限扩充的。为了保证医院数据的安全性,还需要对数据进行离线的备份,特别是在选用 近线。
3、存储设备时,为了节省投资,而降低了近线存储设备的速度和安全性的情况 下,更需要作近线的备份,以确保数据的安全。如果医院对于数据安全等级要求 很高,可以考虑使用异地备份,定期将本地的数据传送到异地, 作为本地数据的 一个容灾性备份。为PACS勺存储分出包括“在线存储、近线存储、离线备份、异地备份”等 这么多的概念,主要是为了硬件投资的方便。因为不同层次的存储,对硬件设备 的要求不一样,在设计存储方案时,按照不同存储层次的硬件需求进行硬件选购, 将可以大大节省存储设备的投资,而且同样可以获得较高的存储容量、存储效率 和安全性。2在线数据的保存在线数存储设备最重要的要求就是速度和安全性。但是实际上对。
4、于速度和安全性的要求是一个相对的概念,不同医院,对于这些指标会有不同的解释,因此 对于在线数据的存储,其性能指标就是医院本身对于PACS系统存储的期望值。硬件设备的性能和价格是同比增长的,在线存储设备是医院对于PACS感知最明显的部分,由于医生大部分的工作都是在调用这些在线设备里面保存的数据,因此在线存储设备的速度,基本就代表了 PACS勺速度。对于在线存储的数据,因为用户的访问频率比较高,要求是存取速度快。为 了实现在线存储,可以选用以下的一些存储硬件。包括: FC磁盘阵列,SCSI磁 盘阵列,IDE磁盘阵列等。采用PAC&艮务器直接连接的FC( Fiber Channel光纤通道)磁盘阵列。
5、。光纤 通道磁盘阵列可以提供非常数据访问速度,但是需要使用光纤通道硬盘,价格相 对较高。采用PAC&艮务器直接连接的SCS磁盘阵列。SCS磁盘阵列是比较传统的磁 盘阵列,在服务器上使用很广泛,技术很成熟,SCS硬盘的价格也比较适中。采用PACS艮务器直接连接的IDE磁盘阵列。IDE磁盘阵列是近期出现的技术, 随着IDE硬盘的速度越来越快,IDE磁盘阵列在低端服务器上,有取代 SCS磁盘 阵列的趋势,而且IDE硬盘本身也便宜,IDE磁盘阵列的应用前景很好,但是IDE 硬盘的安全性和速度还是比不上 SCS硬盘。采用磁盘阵列时,根据影像数据单个数据量大,传输不如事务系统频繁的特 点,适合使用RAID。
6、 5的磁盘阵列,该磁盘阵列的磁盘利用率为:T*(n-1)/n,其中 T为总的存储容量,n为磁盘阵列中磁盘的个数。3近线数据的保存对于近线存储的数据,用户对于数据的访问频率相对下降,但是要求存储的 容量很大,而且需要可以随着时间的延长而扩充。 根据此特点,同时分流服务器 数据流量的瓶颈,可以使用存储局域网来实现近线数据的存储。 构成存储局域网 的方式可以有几种:一是直接使用 NAS设备,二是PC服务器+磁盘阵列,三是 PC服务器+磁带库。NAS设备价格较贵,性能较好。磁带库的容量很大,但是 磁带的定位时间比较长,而且磁带库本身的投资也很大。PC服务器+磁盘阵列的优点是配置比较灵活,从中高低档都有。
7、,可以根据实际应用的需要来配置。使用PC服务器+磁盘阵列来搭建存储局域网中的存储点,可以有多种配置 方式,可以用PC服务器加SCS磁盘阵列,或是使用较便宜的 PC服务器加IDE 磁盘阵列,也可以使用淘汰下来的 PC服务器加FC磁盘阵列。使用存储局域网的方式,在第一次投资时,只需购买一个存储点,当存储空 间不够时,再增加一个存储点,以后每次只在存储空间不足之前, 才增加存储局 域网中的存储点。采用存储局域网,可以减少第一次投资的压力,而且等到当前 的存储容量满后,硬件的价格也会下降,此时可以用更少的价钱购买到容量更大, 性能更好的存储设备,保护了用户的投资。下图为IDE磁盘阵列组成的存储局域网:。
8、ir unb13 fl 3采用存储局域网的形式,每一个存储点直接挂到网络上,只要在数据库中记 录每一个存储点的信息,就可以直接使用该存储点,从而实现了近线存储设备的 无限扩充。4离线备份数据的保存对于医院的图象数据,除了考虑在线、近线的存储外,还需要考虑对影像资 料做备份,因为影像资料的数据总量太大了,如果使用在线备份,成本特别高。 为此,可以考虑做离线备份,使用磁带或 DVD来做离线的备份,成本较低,而 且数据的安全性也提高了。使用磁带或DVD进行离线存储,对于用户需要重新调用的历史数据,需要 人工寻找磁带或DVD盘,将相应的磁带或DVD盘放入驱动器进行读取和数据恢 复。对于使用了存储局域网。
9、的情况,实际上存储局域网里的数据是可以无限扩充 的,如果存储局域网内数据不被破坏,是没有必要去调用离弦存储设备里的数据 的。5 ZLPACS寸存储的支持在ZLPACS系统中,图像保存成文件,放在 FTP服务器里;图像文件名和位 置的索引以及病人统计学信息保存在数据库。检索图像时,就直接在数据库中进行查询,根据查询结果,得到图像所在的 位置和文件名,然后通过FTP服务调用图像。ZLPACS软件在设计的时候,充分考虑了对存储局域网的支持,对于存储局 域网中的设备划分,最小可以支持到每一个FTP目录。ZLPACS为了保证病人资料的完整性,对于病人的每一次检查,都自动强制保存到同一个FTP目录中。在Z。
10、LPACSS统内部,只考虑每一个 FTP目录。因此不论使用了在线存储设 备,近线存储设备还是离线备份,不论是FC磁盘阵列,SCS磁盘阵列还是IDE磁盘阵列或者不使用磁盘阵列,不论存储局域网中有几台PC服务器,只要其中的硬盘被设置成FTP目录,ZLPACS系统将对这些设备做统一看待,只考虑分配 给ZLPAC系统的每一个FTP目录。因此在ZLPACS统中,每一个病人的检查信 息中将记录该对应的检查图像文件被保存到了哪个FTP目录中,然后被转移备份到哪个FTP目录中了。只要相应的FTP目录挂在存储局域网中,病人的图像信息 就可以调阅出来。在ZLPACS统中,不论是选择了 SAN还是FC磁盘阵列、SC。
11、S磁盘阵列、IDE 磁盘阵列作为存储设备,只要在与其相连的服务器中建立 FTP服务,就可以使用 庞大的存储介质了。6存储设备术语解释RAID ( Redundant Array of Independent Disk 独立冗余磁盘阵列)最初是 为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘,同时希望磁盘失效时不会使对数据的访问受损失,而开发出来的具有一定水平的数据保护技术。RAID就是一种由多块磁盘构成的冗余阵列,在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势,可以提升硬盘速度,增大容量,提供容错功能够确保数据安全性,易于管理的优点,在任何一块硬盘出现问题的情况下都。
12、 可以继续工作,不会受到损坏硬盘的影响。RAID1称为磁盘镜像:把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,在不影 响性能情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性上,具有很高的数据冗余 能力,但磁盘利用率为50%,故成本最高,多用在保存关键性的重要数据的场合。RAID5把校验块分散到所有的数据盘中。RAID 5使用了一种特殊的算法,可以计算出任何一个带区校验块的存放位置。这样就可以确保任何对校验块进行的读写操作都会在所有的 RAID磁盘中进行均衡,从而消除了产生瓶颈的可 能。RAID5的读出效率很高,写入效率一般,块式的集体访问效率不错。SAN(Storage Area Network)是区域存储网。
13、,是指通过支持SAN协议的光纤通道交换机,将主机和存储系统联系起来,组成一个 网络。服务器在访问他 的存储系统的时候,不再像以前那样通过以太网(LAN去访问存储设备,也不是通过直接连接在服务器上的外置存储系统来访问存储设备,而是好像LAN里一样,通过一个交换机(光纤通道交换机)来访问on-line storage或者offline-storage, 而且访问这些存储设备都是基于逻辑单元号 (LUN的,也就是说,都是透过文件 系统,直接对卷集进行操作的,比如直接访问RAID卷集。在传统的存储系统中, 存储系统不是通过SCSI通道就是通过FC直接连接服务器,在 SAN里面将这种 Channel的技。
14、术看作了类似LAN中的Network的概念,将每个存储设备和服务器 都看作一个特地构造的网络中的节点,但是很显然这个网是有别于局域网的, 因为它是基于Logical Unit并且不跑TCP/IP SAN就是我们为了扩展以往的存储 模式,构造出的一个以FC交换机为骨干的存储网络。NAS( Network Attached Storage)网络附加存储,是基于文件系统的,NAS是连接在局域网里面的一个存储服务器, 其中的数据是不排外的,同一个逻 辑区域可以被多个服务器读取和修改。NAS是和群集无关的,NAS设备有自己的 操作系统,而且价格比较低廉,走的是局域网内的 TCP/IP协议,NAS主要作为。
15、 散布在局域网中的各个分开的存储系统, NAS的性能/价格比较好,适合中小企业的中央存储7几种参考存储方案7.1方案一:标准的在线近线二级存储方案将存储设备分成在线和近线两级:在线设备:主服务器上使用 FC磁盘阵列作为在线存储,提供强大的 I/O, 存储3个月左右的数据。近线设备:用PC服务器+ SCS磁盘阵列作为近线存储,组成存储局域网中 的一个存储点,存储局域网可以无限扩充、分次投资,并且可以获得较好的速度 和安全性,每个存储点可以保存一年以上的数据。 近线设备中保存3个月以后的 数据。离线备份:使用大容量的磁带或 DVD作离线备份。特点:1、保证了数据的全部在线,且数据的在线量可以较低的。
16、投资进行扩展。2、符合统计出的访问几率,最大程度地节省投资。3、性能良好,NAS或PC服务器+ SCS磁盘阵列,附加于网络,可以从终端 直接访问,避免主服务器的性能瓶颈。4、价格合理,前期存储部分投资不大,存储部分可以逐年分步投资。方案一的变体:1、为了节省投资,在线设备部分,可以使用 SCS磁盘阵列代替FC磁盘阵 列,或者直接使用IDE磁盘阵列作为在线设备。在节省投资的同时,和 FC磁盘 阵列相比,就需要忍受速度和安全性的降低。2、在近线设备部分,为了节省投资,可以使用 IDE磁盘阵列代替SCS磁盘阵列,由于近线设备主要用于图像文件的读取,也可以适当选用性能较低的PC服务器。3、需要注意的一。
17、点就是,保持近线设备的容量大于在线设备,近线设备速 度慢于在线设备,近线设备性能低于在线设备,这样可以比较好的保护用户的投 资。7.2方案二:经济的方案不从硬件上区分在线设备和近线设备,直接使用廉价的PC服务器+ IDE磁盘阵列作为存储局域网中的存储点, 组成存储局域网,只要实现存储局域网中存 储点的无限扩充,就可以实现无限存储。使用大容量的磁带或DVD作离线备份。特点:1、价格便宜。2、保证了数据的全部在线,且数据的在线量可以较低价格进行扩充。3、价格便宜,前期存储部分投资不大,对存储设备进行扩展的投资也不大。4、容量很大,投资少,但是性能较低,速度和安全性都不高,适合对 PACS 性能要求。
18、不高,不想投资太多的中小型医院。7.3 方案三:SAN+NAS在线存储设备使用SAN结构,近线存储设备使用 NAS结构。SAN中可以保 存3个月左右的数据,三个月后的数据全部转移到 NAS中,NAS中可以保存一 年以上的数据,当NAS中的数据满后,可以再增加 NAS设备。使用SAN可以获得非常高的性能,NAS设备由于其本身就是服务器加磁盘 阵列的结构,性能也很好,因此整个PACS网络的存储性能非常好。但是由于SAN 和NAS都比较昂贵,因此采用这种方式搭建的存储结构投资很大,适合对PACS系统整体性能非常高,愿意对 PACSS统投入较多的大型医院使用。注意事项:从技术角度上来讲,搭建 PACS。
19、存储系统,不推荐一下子就设计 3年以上的存储量,因为存储设备硬件的价格在逐年下降,性能在逐年提高,一 次性的在存储设备投资过多只能够造成资源浪费和后期使用的尴尬,因此PACS存储设备的投资应该量体裁衣,适可而止。7.4方案四:扩充磁盘阵列第一次投资,不考虑近线存储设备,只考虑在线存储和近线存储相结合, 为 了获得更高的效率和更大的容量,可以考虑使用1T以上容量的SCS磁盘阵列(暂 命名为A1)作为存储设备,这样子可以保存医院一年左右的数据。一年以后,随着存储设备越来越便宜,使用跟 A1相同的投资,可以买到容 量更大,速度更快的存储设备 A2,此时将A2作为在线存储设备,A1降级为近 线存储设备。第二年,随着存储设备越来越便宜,使用跟 A1相同或更少的投资,可以买 到容量、速度和安全性更优的存储设备 A3,此时再将A3作为在线存储设备,A2 也降级成为近线存储设备。如此循环,则第一次投资的数量不是很大,每年的投入也不多,但是却非常 有效地保证了 PACS存储设备的逐年升级和扩容。离线存储设备可以考虑使用大容量的磁带进行备份。
来源:https://blog.csdn.net/weixin_39611754/article/details/119398663
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