浪潮分布式存儲助力3D醫(yī)療影像的發(fā)展

（文章來源：中國日報網(wǎng)）

大部分人都去醫(yī)院拍過“片子”，但是大家是否想過，這些影像還能通過3D的形式展現(xiàn)出來。通過3D醫(yī)療影像，醫(yī)生可以在任意角度、任意大小、任意組合下觀察目標的3D結(jié)構(gòu)，診斷也將更加精確。但是，3D醫(yī)療影像對于數(shù)據(jù)量和性能的要求遠遠超過2D影像。南華大學(xué)附屬第二醫(yī)院（簡稱南華附二醫(yī)院）采用浪潮分布式存儲AS13000，通過目錄分片、小文件聚合等技術(shù)提升訪問性能，應(yīng)對3D PACS系統(tǒng)小文件爆炸式增長帶來的壓力。

南華大學(xué)附屬第二醫(yī)院始建于1949年，是湖南省第三家教學(xué)醫(yī)院，是一所集醫(yī)療、教學(xué)、科研為一體的大型綜合性三級甲等醫(yī)院，是省、市、縣職工及居民醫(yī)保、工傷保險、鐵路醫(yī)保、新型農(nóng)村合作醫(yī)療定點醫(yī)院，是全國百姓放心醫(yī)院。南華附二醫(yī)院分老院和新院，兩院共用同一套PACS（影像歸檔和通信系統(tǒng)），醫(yī)院拍攝3D版的CT、CR等生成的圖片通過 PACS 系統(tǒng)實時上傳到服務(wù)端，以備醫(yī)院相關(guān)科室的查閱。

近年來，南華附二醫(yī)院的數(shù)字化創(chuàng)新進程較快，醫(yī)院新上了 3D PACS三維醫(yī)療影像系統(tǒng)，拍攝類型分為CT、CR等，其中CR是普通圖片，CT是普通圖片和3D類型模型圖片，該類型最多拍攝3個部位，若三個部位全部拍攝，文件總量在1000~2000范圍內(nèi)波動。其中，文件大小200K~300K文件占文件總數(shù)的63%，100K~200K的文件占總數(shù)33%，由此產(chǎn)生了海量的小文件并發(fā)，對底層存儲的帶寬和IO要求很高，特別是在周一、周二的9:00-16:00等業(yè)務(wù)高峰期，會出現(xiàn)圖片噴涌式上傳的現(xiàn)象，給存儲系統(tǒng)帶來很大的壓力。

與二維影像相比，三維影像的文件在容量上要大很多，要滿足這些三維影像存儲的需求，存儲系統(tǒng)的容量必須足夠大，而且最好還能實現(xiàn)隨業(yè)務(wù)需求的敏捷擴展，避免過于超前的存儲系統(tǒng)建設(shè)帶來成本壓力。此外，醫(yī)院影像數(shù)據(jù)的保存和業(yè)務(wù)持續(xù)運行對疾病診療有重要意義，南華附二醫(yī)院應(yīng)用上層對接VMware虛擬化平臺，虛機業(yè)務(wù)不可中斷，要求底層存儲高穩(wěn)定、高可靠，業(yè)務(wù)不中斷、數(shù)據(jù)不丟失。

為了化解3D PACS系統(tǒng)上線所帶來的海量數(shù)據(jù)存儲壓力，南華附二醫(yī)院使用浪潮分布式存儲AS13000，并部署分布式塊存儲集群，滿足醫(yī)院日益增長的存儲容量需求，靈活擴展，性能隨容量擴展而線性增加。

針對3D PACS 小文件并發(fā)性能這個燃眉之急，浪潮與南華附二醫(yī)院進行了聯(lián)合研究。浪潮發(fā)現(xiàn)，3D PACS系統(tǒng)目錄層級深，單一目錄小文件數(shù)量多，而AS13000可以利用目錄分片功能支持超大目錄，將大目錄切分為若干個分片，以解決大目錄以及大目錄操作性能問題。同時，浪潮分布式存儲AS13000對小于一定大小的文件以聚合對齊（4MB）的方式寫入聚合文件中，從而減少寫入、刪除時的磁盤壓力，提高小文件場景下的寫、順序讀、刪除、重構(gòu)等性能。

除了性能問題之外，業(yè)務(wù)可靠性也是醫(yī)院所關(guān)心的重要問題。南華附二醫(yī)院采用浪潮 AS5300G2 進行雙活部署，對接上層虛擬化業(yè)務(wù)，在單存儲故障后自動切換，保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不丟失，保障業(yè)務(wù)穩(wěn)定運行。

在部署浪潮分布式存儲 AS13000 之后，南華附二醫(yī)院 3D PACS 系統(tǒng)海量小文件的并發(fā)讀寫問題得以迎刃而解，實測的訪問延遲小于1毫秒，即使是在業(yè)務(wù)高峰期，3D PACS影像系統(tǒng)也能夠流暢、穩(wěn)定運行。而且，由于浪潮 AS13000 具備線性擴展能力，因此醫(yī)院可以在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)增長的過程中，敏捷地通過增加存儲節(jié)點，來實現(xiàn)容量、性能的擴展。