医疗行业存储解决规划方案教材Word文件下载.docx

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广义上的临床信息系统包含医生工作站系统、护理信息系统、查验信息系统（LIS）、放射信息系统（RIS）、医疗影像储存与传输系统（PACS）、以及电子病历（EMR）系统等。

1.2.医疗行业信息系统介绍数字化医院是我国现代医疗发展的趋向，数字化医院系统是医院业务软件、数字化医疗设备、网络平台所构成的三位一体的综合信息系统。

数字化医院有助于医院实现资源整合、流程优化，降低运转成本，提高服务质量、工作效率和管理水平。

数字化医院一般由以下系统构成：

HIS（HospitalInformationSystem）医院信息系统、PACS（PictureArchivingandCommunicationSystems）医学图象档案管理和通讯系统、EMR（ElectronicMedicalRecord）电子病历系统、LIS（LaboratoryInformationSystem）查验信息系统、CIS（ClinicInformationSystem）临床管理信息系统、RIS（RadiologyInformationSystem）放射科信息系统、EHR（ElectronicHealthRecord）电子健康档案系统、GMIS（GlobeMedicalInformationService）地区医疗卫生服务。

医院管理信息系统（HIS）是以财务为中心的，着重管理。

“医院信息系统”是医院的管理中枢，它包含财务、人事、住院、药品、门诊、医技、病程、收费等多个子系统，同时肩负着临床管理与行政管理的两重使命。

临床管理信息系统（CIS）是着重于病人信息的，这个更为偏向于医疗有关的信息。

人们常常把对于病人化验信息、放射的信息，和病人临床检查信息，划为临床信息系统。

“医疗影像系统”（PACS）是医院的影像中心，它肩负着从CT、X光机等各种成像检查设备中采集影像资料、对这些资料加以办理和储存、并为一线医师供给查问服务的使命；

“电子病历系统”（EMR）是医院的病历中心，它详尽记录了患者的治疗方案和治疗过程，既为医院累积了可贵的治疗经验，又为办理医患纠葛供给了不行或缺的证明文件；

“社会保险系统”则连通了医院与社保部门的业务后台，它为医院接诊并服务好广大社保患者供给了支持。

第二章解决方案概括2.1.医疗行业储存系统需求剖析在医院信息系统建设过程中，HIS系统和PACS系统的医院信息系统数字化是两大要点，下边，我们就这双方面的需求分别进行剖析。

跟着医院信息化的不停深入，病人对医院的要求也愈来愈高，假如医院不可以知足病人的合理需求，在必定程度上会造成医患纠葛等。

所以，对医院信息系统的建设也提出了更高的要求，往常在一个医院信息化建设过程中，数据需求量最大的是PACS系统，对数据安全要求最高的是医院核心系统HIS系统。

目前，PACS已经成为了现代医学放射学实践的基本技术和基础设备中重要的一部分，在临床诊断、医院科研等方面正发挥着极其重要的作用。

目前的PACS产品支持医学图像的全数字获取、变换、解说、储存和查阅。

PACS的发展也表现出一个很大的特点：

医院影像设备的发展使放射科图像数据激增，图像的数据量为存储容量带来了很大的挑战，数据需要进行分级储存和归档，同时，数据需要备份容灾和异构储存环境的现状也越加突出，所以PACS系统需要一种靠谱、灵巧的大容量储存系统来知足其应用和发展。

储存系统的稳固性直接致使了HIS系统的业务连续性，当储存系统发买卖外宕机，整个医院运转将面对瘫痪，建设一致、安全、高靠谱、分层的储存系统对医院信息系统的建设是至关重要的。

医院的HIS要对门诊、收费、药房管理和OA等系统供给服务，对储存空间的需求其实不是很大，但对储存系统的性能和稳固性有着较高要求。

PACS系统对患者大批的医疗和影像数据进行采集、储存、传输和办理。

一此中等规模的三甲医院年均匀的储存数据量起码在2TB以上，此中，PACS系统的影像数据占有了95%以上。

这样大数据量的资料储存、传输和办理对医院的网络平台、储存系统都提出了很高要求。

医疗行业对影像的要求特别苛刻，HIS/PACS系统对储存系统的自己的特点和要求，主要有以下几方面的特点：

PACS系统的影像图象主假如多媒体文档，并发接见量小，依据不一样影响科室的特点，有的文件比较大，比如核磁阵列，有的比较小，比如CT等。

HIS系统核心通常都是数据库，比如Oracle、DB2、Sqlserver等。

医疗PACS系统中的数据保存量大，数据量增添速度快，因为病人自己的状况，通常在前几个月医院会屡次调阅病人的医疗影像，后期极少调阅，但又不可以对这些影像进行删除，所以，部分数据将作为归档数据，需要安全的保存和随时方便的调用，需采纳分级储存策略。

跟着医院数据量的激增，分级储存设计渐渐发展为在线、近线、离线的三级储存架构。

数据量大，达到海量储存。

为了提高医院对病人服务的满意度，长时间的等候调阅图像的时间是病人没法忍受的，诊断工作站和阅读工作站对在线图像检索速度的要求愈来愈高，甚至达到秒级。

部分影像资料用于科研和教课，重要性高，需要靠谱有效的容灾数据保护方案。

PACS系统和HIS系统数据各有特点，特别在储存容量、接见响应速度、接见频次、储存可扩展性等方面存在差别，需要分别考虑，有条件的进行分类储存跟着医疗行业竞争日趋强烈，PACS储存系统的建设需要投资的总成本较高，应当降低总拥有成本，提高投资回报率。

PACS储存系统的设计需要具备高扩展性和灵巧性，需要支持容量增添的高度可扩展架构和对异构储存环境的支持。

以实现未来无缝扩容，并且不增添因扩容带来的管理开支。

医疗行业有着最为复杂的应用系统，每类应用对储存系统的需求千差万别，建立的储存系统需要涵盖多种应用的详细需求，除了需要考虑针对构造化数据（比如HIS系统的数据库数据）进行有效储存及保护外，同时还需要大批非构造化数据（比如PACS应用的图像、影像等数据）采纳对象储存方式寄存，并且需要进一步保证要点数据的备份和容灾。

2.2.解决方案逻辑构造跟着信息化建设的进一步增强和深入，医疗卫生行业产生的数据量会愈来愈大，PB级数据储存的时代会立刻到来。

这么大的海量数据怎样管理和储存，怎样能够最快地查问到需要的数据，怎样进行要点数据的保护，怎样进行储存优化，这些都是医疗卫生行业目前所面临的难题。

曙光储存能够帮助医疗卫生行业的客户有效解决海量数据环境下边对的各项挑战。

曙光公司是国内最早从事储存业务的厂商之一，储存产品种类齐备，覆盖面广，在海量数据办理方面拥有丰富的经验，近期曙光公司在深入研究医疗等行业用户应用的基础上，相继研制和推出了DCstor、Parastor、DBstor等有关的储存产品，鉴于这些产品，针对对医疗行业储存需求的认识，曙光推出了医疗行业储存系统解决方案，用于知足医疗行业HIS系统、PACS系统、OA系统、ERM系统的储存需求。

曙光储存解决方案集先进的储存虚构化技术、通用的硬件平台、优秀的散布式文件系统和一体化的备份系统于一体，既能为HIS、OA等应用系统的数据库数据供给高靠谱的构造化数据储存资源池，又能为PACS、ERM等应用系统的图片、病理文档的储存供给非构造化数据储存资源池，同时兼备重要数据的备份和容灾。

曙光医疗行业储存系统逻辑构造表示图以下所示：

为了有效解决医疗行业储存方面的需求,曙光从三个方面设计储存方案以下:

构造化数据储存平台：

块储存资源池面向用户的HIS、OA系统的数据库应用供给块设备储存空间，对储存系统的靠谱性和性能要求比较高。

曙光构造化数据储存平台鉴于储存虚构化技术建立，采纳虚构化控制器DCstor、FC磁盘阵列和FC互换机构成一个全冗余架构的构造化数据储存平台，该平台能够实现要点数据的双写，保证业务平台不会因为任一储存零件或是储存单元出现故障而致使应用中止，拥有较高的靠谱性，同时储存设备之间的切换对上层应用透明，不需要人为干涉。

为了保证储存系统的高性能，基层设备采纳曙光最高端得FC磁盘阵列建立。

非构造化数据储存平台：

非构造化数据储存平台为用户的PACS、ERM等系统的视频、图片、病历共享储存应用供给储存空间。

该平台鉴于曙光Parastor200散布式存储系统建立。

Parastor200鉴于业界先进的集群技术、多副本技术、并行读写技术和Scale-out扩展技术建立，基层硬件所有采纳商业标准单元，为用户供给全局单调命名空间。

拥有容量大、性能高、扩展方便、高靠谱、易管理以及建立成本低等特点，解决了医疗行业的海量非构造化数据的储存问题。

一体化的备份容灾平台：

为了降低和减少人为误操作以及自然灾祸对要点数据造成的影响，曙光公司为医疗用户供给了一体化的备份容灾平台。

该平台鉴于曙光DBstor集中备份系统建立，该系统集备份服务器、备份软件、备份储存空间于一体，使用方便，管理简单。

支持异构平台的多种数据库系统以及文件的备份，支持当地数据备份和远程数据容灾，为医疗行业的各种数据库、重要文件供给高性能的保护。

第三章子系统详尽方案介绍3.1.HIS系统HIS系统是医疗行业最为要点的生产系统，其数据种类主要为数据库数据。

该系统对数据的靠谱性要求很高，需要储存系统知足7*24小时高靠谱运转的业务连续性要求，并且，跟着就诊人数的增添，需要保证储存系统的性能和容量能够知足业务发展的需要，同时，为了防止因数据丢掉惹起的医疗纠葛，需要保证数据的安全性和可恢复性。

针对HIS系统的应用特点，我们认为HIS系统储存系统架构应具备以下特点：

采纳高靠谱的储存高可用系统架构，储存网络、储存设备均无单调故障点采纳高CPU办理能力、高缓存性能、高靠谱性、高稳固性的政府单位级储存系统采纳数据备份技术进行数据保护针对医院HIS系统的应用特点和数据构造，鉴于储存虚构化技术的储存高可用储存架构能够为其供给高靠谱的储存服务。

储存高可用系统采纳数据双写技术，保证同一份数据在两套储存设备上各存一份，解决了长久困扰用户的储存设备单调故障点问题。

基层储存设备采纳曙光高性能、高靠谱公司级DS800-G20FC盘阵，该系统采纳新一代高性能Xeon办理器与最新的8GbFC、6GbSAS接口技术，知足用户业务系统的性能需要，同时采纳创新的ACP（AutomaticCacheSpeed）技术，经过智能剖析算法，可透明挪动热点数据至高速储存空间（SSD），能够明显提高HIS应用系统数据库的性能。

同时为了进一步保证数据的安全性，本方案采纳数据备份技术对要点数据进行备份和容灾保护（详见容灾备份系统内容）。

3.1.1.高可用储存方案介绍跟着服务器高可用、网络高可用技术的发展成熟，储存系统成为应用系统的单调故障点，固然能够采纳数据备份、磁盘阵列卷拷贝技术增添系统的靠谱性，可是数据备份只好解决数据的逻辑错误，解决不了磁盘阵列的硬件故障，卷拷贝技术固然能够解决能够解决硬件故障，可是该方案要求两套储存系统一定是同一厂商一致系列的拥有卷拷贝功能的高端磁盘阵列，成本高，并且不可以实现自动切换！

采纳曙光储存虚构化控制器，上述问题水到渠成！

3.1.2.方案拓扑构造构造化数据储存平台拓扑架构如上图所示，曙光构造化数据储存平台由两台曙光储存虚构化控制器、主磁盘阵列、备份磁盘阵列、以及冗余FCSAN网络所构成。

两台储存虚构化控制器之间经过光纤线（FC）作为数据同步的心跳线。

两台储存虚构化控制器分别经过光纤线接入到2套冗余的FCSAN网络中，进而实现对主、备磁盘阵列物理储存空间的接收，并为HIS高可用应用服务器集群供给虚构的VDisk储存空间。

数据同步镜像如上图所示，每当应用主机向VDisk中写入数据时，两台储存虚构化控制器之间经过光纤线，在两台设备之间进行同步镜像抄录。

只有当数据成功被写入两台储存虚构化控制器之后，才会返回SCSIACK信号，通知主机操作成功。

所以，所有写入的数据都及时地保存在了两个储存虚构化控制器中，实现了数据在线热备保护。

主、备储存虚构化控制器选择在一个比较适合的时间，把保存在控制器中的数据写入所对应的主、备磁盘阵列中。

故障切换工作流程如上图所示，当主储存设备发生故障时（断电、端口故障、链路中止等），安装前端应用服务器中的（MPIO）多路径软件将自动进行储存路径切换（AutoFail-over），及时地把储存路径指向备份储存设备上。

在此期间，应用服务器上的业务完好不会遇到中止，保证了出现储存硬件故障状况下的应用业务连续性。

当主储存设备故障修复以后，MPIO将自动把储存路径回切（AutoFail-Back）到主存储设备上，同时，主机所在备份储存系统所做的数据更改，也会依据I/OUpdatelog,自动同步到主储存设备中，此过程不必人工干涉，并且对应用主机的业务而言也是透明的。

曙光储存虚构化控制器支持各样主流应用主机集群软件，包含WindowsMSCS，RedhadCluster，RoseHA等等，储存虚构化控制器同时支持众多厂商的磁盘阵列产品。

经过应用主机高可用与储存设备高可用的联合，能够形成完好的业务连续性保护方案。

为了尽可能保证应用系统的靠谱性，建议用户为该HIS高可用系统配置2个机柜和2个UPS。

1个机柜内搁置主储存虚构化控制器、主磁盘阵列、1台FC互换机，并搁置1台UPS为这些设备供给电源保护；

此外一个机柜搁置备份虚构化控制器、备份磁盘阵列、1台FC互换机，也搁置1台UPS为这些设备供给电源保护。

这两个机柜能够搁置在同一机房中，也能够搁置在同一建筑的不一样机房中。

3.1.3.介绍配置方案二：

储存高可用储存容错管理储存虚拟化控CPU1IntelXeonCPU5506四核办理器，主频内存32GBREGDDR31333MHzECC内存台2系统制器硬盘2146GBSAS硬盘（RAID1）业务接口21GbiSCSI+28Gb双端口FCHBA卡（qle2562）电源模块冗余电源标配4TB容量管理允许，可扩展；

标配8台主机连结允许，可扩展；

实时数据复制，对于写操作，可自动实现I/O级复制；

支持Windows、Linux、Unix、Vmware等多种操作系统；

支持ORACLE、DB2、Sybase、SQL、容错软件Exchange、SharePoint、Informix、Domino等多种应用；

支持HACMP、MC/SG、MSCS、VCS、Rose等双机架构，支持OracleRAC集群应用；

储存卷管理采纳虚构化技术，支持Pool管理技术；

支持自动精简的容量管理，可实现储存容量的超额分派；

支持Windows、Linux、Unix、Vmware等多种操作系统上的多路径管理光纤交换机BR-310-0008-A（89000155）24端口互换机，8端口激活，单电源（固定），含8个8Gb短波SFP，含Webtools、Zoning软件受权,不支持级联，1年原厂保修（非现场）台2双控制器，配置4个8Gb主机接口；

配置锂电池和永远缓存备份储存系统DS800单元，无断电时间限制；

支持RAID0、1、3、5、6、10；

配置16块600GB15KRPMSAS硬盘，最多能够支持384块SAS/SATA硬盘；

套2冗余电源和电扇3.1.4.方案特点曙光HIS系统储存高可用解决方案鉴于储存虚构化技术，拥有以下特点和优势：

该方案鉴于储存藏储虚构化技术实现，主要用于解决磁盘阵列单调系统故障问题该方案鉴于储存虚构化控制器的卷镜像功能实现，拥有硬件没关性，所以源端和容灾端磁盘阵列能够采纳不一样型号的磁盘阵列，并且磁盘阵列不要求拥有快照和远程卷镜像高级功能，能够利用用户原有储存设备，最大程度节俭用户的投资成本与应用没关，支持所有种类的数据同步，包含文件数据、数据库数据、裸设备、应用配置文件、应用程序、库函数等支持同步和异步两种数据复制方式。

同步方式用于当地或同城数据容灾方案，能够很好的保证数据的一致性；

异步方式用于远程数据容灾方案，受数据复制线路影响，数据延缓大，不可以保证数据的完好一致性为保证不存在任何单点故障，该方式会将两份镜像数据将保存于不一样的物理储存中，当此中源端储存设备发生故障时，应用服务器经过多路径储存技术，及时将数据储存路径无缝地切换到备份端储存设备上。

切换过程无需人工干涉，并且应用不会中止，而未来在故障修复后，储存虚构化控制器会自动将两份数据进行同步故障切换时间极短，单位为秒级3.2.PACS系统PACS系统是医院信息系统重要的构成部分，陪伴着医院规模的不停扩大，PACS系统的影像文件数目增添快速，容量愈来愈大，且PACS系统的数据往常会保存长达15年甚至更长时间，此中是有少部分的数据需要常常使用，绝大多数的数据属于历史数据，一般状况下这些历史影响数据极少被调用甚至在病患康复后不再会被调用。

这就造成在PACS系统中存在海量的历史静态数据。

面对高达几百TB的医学影像资料，惯例的数据储存系统已经不可以知足PACS系统对数据的管理要求，这就对PACS系统的影像储存和管理提出了新的要求。

针对PACS系统的应用特点，我们认为PACS系统储存系统架构应具备以下特点：

采纳专用的并行文件储存系统，管理日趋宏大的海量影像文件采纳在线-近线的分级储存系统架构采纳集中式管理系统采纳数据备份技术，对在线影像数据进行保护针对医院PACS系统的应用特点和数据构造，并行储存系统专有的文件系统能够更有效的管理PACS千万级的影像文件，并供给高速的数据接见能力，供给有效的数据共享能力。

PACS系统应用服务器经过IP网络，利用文件协议连结到并行储存系统，实现PACS影像的在线储存。

并行储存系统内部将最新的影像数据保存在高速SAS磁盘上，快要期不屡次使用的历史影像保存在储存系统的SATA磁盘上，并保证历史数据能够及时被业务系统接见。

所有的数据由并行储存系统进行集中储存和管理。

同时对要点的在线要点影像数据利用数据备份技术进行数据保护。

3.2.1.并行储存方案介绍针对医院PACS系统中大批医学影像文件容量要求、数据保护要求高、连续性要求高和需要分级储存的特点，曙光公司建议采纳Parastor200并行储存系统实现海量医学影像的集中储存和快速文件读取，并同时利用DBstor实现要点数据的备份（详见容灾备份系统部分内容）。

作为国内专业的储存厂商之一，曙光公司为医疗行业PACS、ERM等海量文件储存应用推出了并行储存系统解决方案Parastor200。

Parastor200储存系统鉴于开放式的储存架构，基层采纳曙光自主研发的Parastor并行文件系统，将多台物理储存设备（这些物理设备能够是通用的储存服务器，也能够是磁盘阵列）的储存空间虚构成一个拥有一致接见接口和管理界面的储存池（也叫一致命名空间）。

用户的数据依据必定的负载平衡策略，条带化的散布到后台的多套储存设备上，进而能够实现数据的并行读写以获取更高的并发接见性能，充足利用多台储存设备的性能和更大的储存容量，并有效的提高储存空间利用率，同时鉴于Parastor文件系统的数据迁徙功能，能够实现及时和历史影响数据的分层储存，并且所有的储存设备能够实现一致的管理和监控，大大减少了管理工作负担！

ParaStor200并行储存系统聚集了曙光公司多年以来在海量数据办理方面的丰富经验，从架构上完全除去了传统储存系统的瓶颈，能够知足高带宽和高并发的海量文件存取的需求，为用户带来亘古未有的储存性能体验。

3.2.2.方案拓扑构造Parastor200储存方案拓扑构造如上图所示。

Parastor200储存系统包含管理控制器MGR、索引控制器oPara、数据控制器oStor。

此中管理控制器经过管理网络监控系统的各个模块的状态，供给一致的控制管理界面，实现储存系统的集中部署和监控，1套Parastor200只需要配置1台管理控制器即可；

索引控制器用于管理储存系统的所有索引数据和命名空间，对外供给单调的全局映像，1套Parastor200储存系统起码需要2个索引控制器，2个索引控制器以Active-Active高靠谱模式运转，一个控制器出现问题，不会影响储存系统的正常运转，索引控制器能够按需以成对的方式进行扩展；

数据控制器用于供给文件数据I/O通道和实质的数据储存空间，并实现存取的动作，数据控制器依据用户实质的带宽以及容量需要进行配置，并能够按需进行动向增添，I/O通道拥有千兆、万兆和IB多种选择，并且parastor200支持多个I/O通道的冗余和负载平衡，为了保证数据的高靠谱性，数据储存采纳了多副本的数据保护技术。

oStor可同时为及时影像数据供给高性能在线SAS储存空间以及为历史影响数据供给大容量近线SATA储存空间。

Parastor支持鉴于策略的数据迁徙功能，在线数据会在规定的时间内迁徙到近线储存空间里去。

因为每台oStor支持灵巧混淆配置SAS在线储存空间和SATA近线储存空间，数据的迁徙在oStor内部即可达成，大大减少数据网络的负载，不影响前端应用储存接见的性能。

PACS、ERM等前端的应用服务器能够经过两种方式接见Parastor200储存系统：

一种方式是经过200供给的专有Linux、Windows客户端软件，这种方式没有额外的开支，性能较好；

另一种方式是经过Parastor200的集群NAS模块供给的通用NFS、CIFS协议，这种方式支持的操作种类更为丰富，使用也更为简单，可是性能与第一种方式对比有所降低。

3.2.3.介绍配置设备构成配置数目高性能64位办理器，12GBCache，2个管理网络接口，P200-MGR内嵌曙光并行储存管理软件，中文图形界面，包含系统配1曙光并行