PACS存储管理

PACS 专题

PACS存储管理

　　本文介绍了PACS/RIS数据及影像归档存储的三种存储模式。 1、DAS-直接连接存储；2、NAS-网络连接存储；3、SAN-存储区域网络。PACS/RIS厂商提供的存储方案是多种多样的，但从内部技术角度上 来讲应该都与这三种存储模式有紧密的联系，医院可根据自身的实际情况，如投入的资金、对速度和安全性的要求等众多因素具体案例具体分析，选择最适合自己的 存储模式。希望本文对医院建立PACS/RIS系统时有所帮助。

　　PACS存储管理也可称为归档管理，包括归档信息设置、服务器信 息设置和归档操作等功能，通过定义数据及影像的存储规则，根据规则采用手动或自动归档等方式，将PACS系统的数据和影像从一级在线存储转移到二级在线存 储或备份到数据备份设备上(离线存储)。数据和影像的存储是PACS系统的重要部分，良好的存储管理，既要具备大容量和可扩展性，保证容纳系统产生的大量 数据；又要具有快速的交换通道，能够对数据进行快速的存取。当前市场上在存储方面主要有DAS、NAS和SAN三种不同的存储模式，它们在容量、速度、价 格、安全性等方面各有各的优势，下面分别进行简单的介绍。

　　一、DAS(Direct Attached Storage—直接连接存储)是指将存储设备通过SCSI接口或光纤通道直接连接到一台计算机上。

　　DAS一般适用当服务器在地理上比较分散，很难通过远程连接进行互连时。这种存储方式只适用于单机版的PACS系统，因为它的缺点比较明显，比如存储量不大并发性不好等，在网络化的大中型PACS系统中一般是不会考虑使用它的。

　　二、NAS(NetworkAttachedStorage—网络连接存储)即将存储设备通过标准的网络拓扑结构(例如以太网)，连接到一群计算机上。

　　NAS产品包括存储器件(例如硬盘驱动器阵列、CD或DVD驱动器、磁带驱动器或可移动的存储介质)和集成在一起的简易服务器，可用于实现涉及文件存取及管理的所有功能，重点在于帮助工作组和部门级机构解决迅速增加存储容量的需求。

　　集成在NAS设备中的简易服务器可以将有关存储的功能与应用服务 器执行的其他功能分隔开。这种方法从两方面改善了数据的可用性。第一，即使相应的应用服务器不再工作了，仍然可以读出数据。第二，简易服务器本身不会崩 溃，因为它避免了引起服务器崩溃的首要原因，即应用软件引起的问题。

　　NAS产品具有几个引人注意的优点。首先，NAS产品是真正即插 即用的产品。NAS设备一般支持多计算机平台，用户通过网络支持协议可进行相同的文件管理，因而NAS设备无需改造即可用于混合 Unix/WindowsNT局域网内。其次，NAS设备的物理位置是灵活的。它们可放置在工作组内，靠近数据中心的应用服务器，或者也可放在其他地点， 通过物理链路与网络连接起来，无需应用服务器的干预，NAS设备允许用户在网络上存取数据，这样既可减小CPU的开销，也能显著改善网络的性能。

　　一般NAS没有解决与文件服务器相关的一个关键性问题，即备份过程中的带宽消耗。NAS仍使用网络进行备份和恢复，这就是说LAN除了必须处理正常的最终用户传输流外，还必须处理包括备份操作的存储磁盘请求。

三、SAN(Storage Area Network—存储区域网络)通过光纤通道连接到一群计算机上。

　　在该网络中提供了多主机连接，但并非通过标准的网络拓扑。大多数分析认为SAN是未来企业级的存储方案，这是因为SAN便于集成，能改善数据可用性及网络性能，而且还可以减轻管理作业。

　　SAN解决方案的优点有以下几个方面：

　　SAN提供了一种与现有LAN连接的简易方法，并且通过同一物理通道支持广泛使用的SCSI和IP协议。SAN不受现今主流的、基于SCSI存储结构的布局限制。特别重要的是，随着存储容量的爆炸性增长，SAN允许企业独立地增加它们的存储容量。

　　SAN的结构允许任何服务器连接到任何存储阵列，这样不管数据置放在哪里，服务器都可直接存取所需的数据。

　　由于采用了光纤接口，SAN还具有更高的带宽。

　　因为SAN解决方案是从基本功能剥离出存储功能，所以运行备份操作就无需考虑它们对网络总体性能的影响。SAN方案也使得管理及集中控制实现简化，特别是对于全部存储设备都集群在一起的时候。

　　最后一点，光纤接口提供了10公里的连接长度，这使得实现物理上分离的、不在机房的存储变得非常容易。

　　SAN通过结合创新的服务器到存储体系结构和支持多个服务器共享 磁盘阵列的软件，使企业配置和管理服务器存储的方式发生了革命性的变化。基于SAN的存储有助于公司更好地满足其不断增长的存储需求和日渐缩短的备份时 间，同时对存储进行逻辑整合，以实现更高效的管理和维护。但价格昂贵也使大多国内使用者望而却步。

　　对于PACS／RIS系统来说，无论选择使用上面的哪种存储模式或几种模式的组合，都应保证通过存储、备份以及恢复系统完成如下基本功能：

1. 支持多存储服务器。
2. 可以自动选择存储服务器、分担服务器的负载。
3. 可以进行定时归档、备份。
4. 提供高在线量的在线存储。
5. 可以浏览备份的数据内容。
6. 可以进行数据的恢复。

　　这里特别地介绍一下NEUSOFT PACS／RIS系统的存储方案，东软充分利用海量存储上的技术积累并考虑国内医院的实际情况以及应用需求，设计了一整套完善、符合国情的存储、备份以及恢复系统作为PACS／RIS存储的NAS解决方案。

　　根据PACS系统对影像存储的特殊要求，东软提出了一级磁盘阵列 存储和二级局域网存储相结合的解决方案，一级存储使用高性能的UNIX服务器加SCSI磁盘阵列做RAID5，同时使用VERITARS等备份管理软件， 充分保证其数据安全性，二级存储可根据用户的实际情况使用UNIX、LINUX或NT服务器加SCSI或IDE磁盘阵列做RAID0+1。该方案相对传统 的存储方式有如下优点：

1. 一级存储速度极快，安全性极高，通过软件升级可扩展性强。
2. 存储空间可根据用户的需要随时扩充，转移存储或备份存储。
3. 二级存储充分利用网络上的存储资源，减少主服务器的数据访问负载。
4. 良好的性价比：节省投资的同时存储与读取图像的操作速度快。
5. 保证数据的高速存储在线量：由于使用网络存储技术，可使在线存储的扩容非常方便，且其影像的存储和读取速度不受存储量的影响，一般可保证二年以上的高速在线存储量。
6. 通过存储管理子系统设置的归档管理功能，结合良好的备份和恢复机制，保证数据的安全性。
7. 通过定时备份等方法基本解决网络备份占用带宽影响应用的问题。

　　同时，东软的PACS1RIS系统还提供光盘刻录备份和光盘浏览 功能：系统通过光盘刻录功能，可以将影像和诊断的详细内容刻录到光盘上，用于检查信息的长期保存和交流；系统通过光盘浏览功能，使用户可以根据光盘上的索 引，在任何一台微机上(不需要安装影像工作站系统)浏览光盘上的患者信息、图像、报告信息等。