第一節 現狀和需求分析
名稱 PACS RIS B超 內鏡 病理 體檢
操作系統
容量大小
數據庫類型
主機類型
是否有存儲 無
是否有備份 無
硬件平臺需求分析：
1、院方影像科會有多少臺應用服務器（PACS、RIS、B超，體檢，內鏡等）？是單機還是雙機運行？從業務連續性方面考慮，若其中某臺服務器因故障宕機，是否會造成該應用的中斷，從而影響院方的正常工作流程？
2、數據是否分散？對于各個應用系統的數據是否都需要集中存儲和管理？
3、影像工作站有多少臺？最大的并發訪問量會有多大？每天采納標準壓縮算法壓縮后的圖像文件大概增量是多大？
需求目標：1、建設全院級PACS系統的數據存儲平臺（本期）。
2、考慮數據的備份、HIS系統與PACS系統的容災（后期）。
第二節 影像存儲架構分析
一、 PACS中的存儲
PACS(Picture Archiving Communication System)是近年來隨著數字成像技術、計算機技術和網絡技術的進步而迅速發展起來的，旨在全面解決醫學圖像的獲取、顯示、存貯、傳送和管理的綜合系統。它與醫院信息系統其它部分的最顯著差異，就是其數據量的巨大。因此，如何存儲其海量數據是PACS規劃設計的關鍵，關系到PACS運行的整體性能、容錯能力和可伸縮性。在規劃PACS存儲方案時，要根據網絡條件、數據流量和用戶分布情況，采用不同的存儲策略。
二、存儲架構分析
FC-SAN與IP-SAN詳細技術比較
1) 連接拓撲結構比較
在FC-SAN 中存在著其靈活的連接方式，可根據不通的應用需求而選擇不同的連接拓撲，其主要連接方式有如下三種：
點對點：首先各個組成設備通過登陸建立初始連接，然后即采用全帶寬進行工作，其實際的鏈路利用率為每個終端的光纖通道控制器以及發送與接收數據可獲得緩沖區大小來決定。但其只適用于小規模存儲設備的方案，不具備共享功能。
仲裁環：允許兩臺以上的設備通過一個共享帶寬進行通信與交流，在此拓撲結構中，任意一個進程的創建者在發送一段報文之前，都將首先與傳輸介質就如何存取信息達成協議，因此所有設備均能通過仲裁協議實現對通信介質的有序訪問。
全交換：通過鏈路層交換提供及時、多路的點對點的連接。通過專用、高性能的光纖通道交換機進行連接，同時可進行多對設備之間點對點的通信，從而使整個系統的總帶寬隨設備的增多而相應增大，在增多的同時絲毫不影響這個系統的性能。
在IP-SAN 中基于以太網的數據傳輸與存取中，雖然在物理上可體現為總線或者星型連接，但其實質為帶沖突檢測多路載波偵聽（CSMA/CD）方式進行廣播式數據傳輸的總線拓撲，因此隨著負載以及網絡中通信客戶端的增加，其實際效率會隨著相應的降低。
2) 網絡設備及傳輸介質比較
FC-SAN：使用專用光纖通道設備
在鏈路中使用光纖介質，不僅完全可以避免因傳輸過程中各種電磁干擾，而且可以有效達到遠距離的I/O通道連接。在FC-SAN 中所使用的核心交換設備——光纖交換機均帶具有高可靠性及高性能的ASIC芯片設計，使整個處理過程完全基于硬件級別的高效處理。同樣在連接至主機的HBA設計中，絕大多數操作獨立處理，完全不耗費主機處理資源。
IP-SAN：使用通用的IP網絡及設備
在傳輸介質中使用銅纜、雙絞線、光纖等介質進行信號的傳輸，但在普通的廉價介質存在信號衰減嚴重等缺點，而使用光纖也同樣需要特有的光電轉換設備等。在IP網絡中，可借助IP路由器進行傳輸，但根據其距離遠近，會產生相應的傳輸延遲。核心層使用各種性能的網絡交換機，受傳輸協議本身的限制，其實際處理效率不高。在主機端通常使用廉價的各種速率的網卡，存在大量耗費主機的應用處理資源問題。
總之，在進行大數據量的信息存儲傳輸與處理中，光纖通道性能有著網絡在現階段無法比擬的優勢。
3) 存儲能夠響應的并發操作能力比較
從應用上來說，相對于IP-SAN，FC-SAN可以承接更多的并發訪問用戶數。當并發訪問Storage的用戶數不多的情況時，FC-SAN對比IP-SAN二者性能相差無幾。但一旦當外接用戶數呈大規模增長趨勢時，FC-SAN就顯示出其在穩定、安全、以及高性能傳輸率等方面的優勢，不會像IP-SAN由于自身傳輸帶寬的瓶頸而導致整個系統的被拖垮。面對大規模并發訪問，無論是從外接用戶數規模來說還是從傳輸性能和穩定性來說，FC-SAN都有著IP-SAN不可比擬的優勢。
4) 存儲區域網中設備穩定性比較
FC-SAN 由于使用高效的光纖通道協議，因此大部分功能都基于硬件來實現的，如后端存儲子系統的存儲虛擬通過帶有高性能處理器的專用RAID 控制器來實現，中間的數據交換層通過專用的高性能ASIC來進行基于硬件級的交換處理，在主機端通過帶有ASIC 芯片的專用HBA 來進行數據信息的處理。因此在大量減少主機處理開銷的同時，也大大提高了整個FC-SAN的穩定性。
IP-SAN 使用通用的IP 協議，而所有的協議轉換及處理時，絕大部分依賴于軟件來實現，而軟件的不穩定性因素也隨軟件的復雜度的增加而呈指數級增加，從而在大型的網絡中，整個系統的穩定性也會隨之降低。
5) 存儲區域網的可擴展性比較
在全交換（FC-SW Fibre Channel switch fabric）的FC-SAN 中，各通信終端通過FC端口登陸后來進行數據的傳輸與處理，而每個端口會提供專用的24位的FC端口地址（WWN）來進行數據通信，根據其地址分配策略，在FC-SW中FC-SAN實際可用的地址值達到1550 萬，因此在實際的企業級應用中，完全可以滿足任何規模的存儲網絡的建立。
同時在FC 網絡中，由于所有的介質均選用光媒質來進行傳輸，所以其設備均具有熱插拔的能力，因此不管在已有的或者新建立的FC-SAN 網絡里可在線完全非中斷應用的情況下對現有的FC-SAN 網絡進行擴展，如增加新的服務器、增加新的存儲空間等等，并且完全不影響已有系統的性能。
在IP-SAN中，由于借助原有的IP網絡，因此在其網絡連接拓撲也同樣具有好的可擴展性。但在使用IP 存儲時，由于通常使用了專有的存儲虛擬軟件，所有的存儲分配與虛擬均通過軟件來實現，所以在進行存儲的擴展時，很大程度取決于存儲虛擬軟件的設計性能以及架構等等。
6) 存儲區域網的可靠性比較
FC-SAN的設計初衷是基于企業級的核心數據以及應用而設計的，因此在其興起、發展直至成熟，對整個系統的可靠性均有著很高的要求。在整個系統中，除了本身系統即基于高靠的環境中外，所有設備均采用高可靠性的硬件及芯片來設計，并且系統的核心部件以及相關的所有鏈路等均可采用熱插拔雙冗余的設計，如存儲子系統的冗余控制器、冗余電源等；鏈路可采用多路徑冗余或者負載均衡等等。另大部分設計是基于硬件的，所以方便使用高可靠、高性能的嵌入式系統來進行數據的處理。
IP-SAN 本身即基于不可靠的IP 網絡，因此其可靠性必須在已有的軟件中增加其可靠性的設計，如增加冗余的功能、提供HA 模式等等。因為是基于軟件設計的，因此在功能上會有所豐富的表現，但其可靠性也同樣是基于軟件的復雜度的增加而降低，同時也可能會引起性能下降的副作用。
掃碼立享400積分
|
|
資源大�。�2.19 MB 
