醫療

目前國內80%的醫院已經實施管理信息系統(MIS),系統建設狀況相對成熟;而臨床管理信息化系統(HCIS)則相對不足。人們普遍關注的電子病歷系統、醫療影像存儲與傳輸系統(PACS)系統以及臨床決策支持系統,其中絕大部分尚處于部分應用或試用探索階段,近半數醫院仍是空白。并且醫院信息系統(HIS)、PACS和電子病歷等系統是在不同時期分批建成的,導致各系統的數據處于分散存儲狀態。每個系統所采取的存儲方式與存儲介質也各不相同,而且有些存儲介質已經落后。隨著上述系統的擴容升級需求,在數據管理方面的問題凸顯,如容量不足,數據調用不便;鏈路結構相對落后,系統穩定性有待提高;分散存儲的模式也嚴重影響了數據的管理效率醫療應用系統His中的電子病歷系統主要是由小文件組成,數量級可能達到百萬,且系統目錄層繁多。傳統NAS、SAN架構,由于小文件較多,目錄結構復雜,對存儲產生極大的隨機讀寫壓力,普遍存在電子病歷文件檢索繁瑣性能下降問題。


PACS(影像歸檔和通信系統),文件主要以影像和視頻等。例如CT片的大小為MB級;視頻等大文件為GB級。目前醫院的PACS系統用到的存儲容量都在幾十TB以上,有的則為一百多個TB;逐年遞增,遞增率TB以上。His電子病歷系統需要針對小文件檢索效率極高的高性能共享存儲系統進行支撐,并且能有效支撐大文件為主的PACS系統,提供高效吞吐帶寬,提高醫療系統讀寫效率。



挑戰

HIS系統

HIS系統覆蓋醫院所有業務和業務全過程的信息管理系統。是醫院所屬各部門提供病人診療信息和行政管理信息的收集、存儲、處理、提取和數據交換的能力并滿足所有用戶的功能需求的平臺。貫穿整個醫院業務流程,且連接醫保接口,一旦出現故障,會導致醫院業務停頓,收入收到影響。典型拓撲:C/S模式,內部采用局域網、與醫保單位接口采用VPN或專線連接,一般服務器端有1-2臺PC Server或小型機,1個磁盤陣列,一般使用ORACLE或SQL SERVER數據庫存儲數據;


HIS系統目前存在問題

服務器端一般為高可用性配置,進行了雙機冗余熱備,但存儲部分一般都只配備了一個磁盤陣列,存在單點故障;有些醫院數據直接存在服務器上,只有這臺服務器能進行訪問,其他服務器無法訪問;大部分醫院沒有進行數據備份,少數醫院采用人工備份方式,備份時需要對數據庫進行?;?;主系統一旦宕機,沒有應急措施,只能等待主系統的修復才能繼續工作;


Pacs系統

通過計算機網絡來實現醫學圖像的獲取、存儲、傳送和管理的綜合系統。它基本上替代了傳統上對影像膠片的各種繁復操作;傳統影像膠片具有成本高,不易保存,傳輸不便的缺點,隨著醫療影像設備(如CT,MR,心血管造影和超聲成像)大量投入使用和遠程醫療的發展,傳統影像膠片的缺點暴露越來越明顯;ACS系統中的數據保存量大,數據量增長速度快,而且它們在生成之后就作為歸檔數據,不允許對其進行改動,平時訪問的頻率又較低;典型拓撲:一般是放FTP服務器,高級的同時配置一套數據庫,數據庫中記錄文件的路徑。維護就按一般文件備份。


Pacs系統主要存在問題

目前大部分醫院仍然采用膠片打印的方式存儲醫療影像,采用PACS系統的醫院將膠片存在本地硬盤或磁盤陣列上,成本過高。HIS系統一樣,沒有數據?;?,主系統宕機后,沒有應急措施下,數據安全存在隱患。




LoongStore解決方案

按業務需求靈活擴展

LoongStore存儲系統支持動態在線擴容,可以動態的添加單塊磁盤或單臺智能存儲服務節點,擴展過程中無須終止當前業務,新增容量即插即用。擴容之后,管理員可以在適當的時機啟動負載均衡,使數據平均分配到各個智能存儲服務節點;負載均衡過程同時兼顧數據的活躍性,使得負載均衡結束后熱點數據也能夠均衡的分布在各個智能存儲服務節點上,提高系統的整體效率,達到性能線性增長的效果。


提高業務連續性

LoongStore存儲系統采用了全系統規模數據高可用技術,徹底消除存儲系統中的單點故障,確保用戶的應用持續穩定地運行。寫入文件時,系統會對文件按照某個粒度進行切片,文件切片根據一定的算法分布的存放在不同的智能存儲服務節點上,提高數據訪問的并發粒度;LoongStore采取了全局冗余機制,用戶可以將指定的數據設置相應的冗余度,冗余數據存放在不同的節點上將確保出現存儲節點宕機時數據不會丟失,也不會出現服務中斷的現象。LoongStore系統內置了自動故障探測機制,可以動態探測不同的故障,并自動啟動數據的恢復流程。我們的集群存儲系統正常運行時間超過99.999%,在無須額外花費、犧牲性能和空間的情況下,使整個存儲系統具備高可用特性。


統一管理海量數據

作為基礎的存儲架構,不管應用如何變化,LoongStore存儲系統都能夠提供極高的性能。高增長業務帶來的數據爆炸性增長可以靈活的將LoongStore集群存儲系統在單一文件系統下擴展到64PB,擴展之后不但得到容量的擴大而且性能也會呈線性增長。單一的文件系統降低了管理維護的復雜度,提高了生產效率、效果。


加快數據交付

LoongStore集群存儲系統可以幫助醫院除信息孤島,所有的數據都存放在單一的文件系統下面,對外提供極高穩定的訪問速度。LoongStore集群存儲系統采用了帶外的元數據管理方式,并且利用分布式的存儲和分布式的訪問技術,所有存儲節點能夠以同時提供并發訪問,計算節點到存儲節點之間使用的是高效率的LeoFS協議,系統所提供的數據IO性能幾乎就是每臺存儲節點性能相加的總和,可提供高達100GB/s的IO帶寬。