摘要：

本案例描述了濟南市兒童醫院醫院的軟件定義存儲架構實踐，通過採用XSKY星辰天合XEOS分佈式對象存儲解決方案，濟南市兒童醫院構建了一個安全可靠、隨需可擴可調、TCO成本更經濟的PACS系統雙活存儲，確保醫療業務的順利開展，讓醫護人員可以將更多關注放在孩子身上，爲兒童提供最佳就醫體驗。

關鍵詞：軟件定義存儲，對象存儲，對象雙活

正文：

隨着各級醫療機構業務的不斷髮展，大量影像設備投入醫院進行各種醫技檢查，診斷效率和精準度的提高，導致醫學影像信息系統PACS數據增長速度越來越快，預計每年增長15%，五年翻一番，並且按照醫療行業法規要求，這些數據至少保存15年以上。因此，醫院信息中心在保證PACS影像數據的高性能、高可用體驗訪問的同時，還要滿足數據安全、持久保存要求，實現在線、近線和離線的全生命週期存儲和管理。

“關愛兒童，惠潤未來”，是山東大學齊魯兒童醫院（濟南市兒童醫院）的初心和目標。在醫療信息化建設上，他們也積極引進最先進的醫療和IT技術，切實提高醫療質量和技術支持水平。通過採用XSKY星辰天合XEOS分佈式對象存儲解決方案，醫院構建了一個安全可靠、隨需可擴可調、TCO成本更經濟的PACS系統雙活存儲，確保醫療業務的順利開展，讓醫護人員可以將更多關注放在孩子身上，爲兒童提供最佳就醫體驗。

面臨挑戰：PACS存儲運行10年，升級改造迫在眉睫

濟南市兒童醫院始創於1957年，是一所集醫療、教學、科研、預防、康復、保健爲一體的綜合性三級甲等兒童醫院，山東省兒童區域醫療中心，山東省首批重點專病專科醫院，山東大學附屬兒童醫院。編制牀位1400張，開放牀位1100張，臨牀醫技科室43個，年門診量110餘萬人次，出院病人4.5萬餘人次。

濟南市兒童醫院PACS系統軟件，目前已經運行近10年，系統應用部署在虛擬化VMware中的WINDOWS 2008操作系統之上，數據庫版本則是MS SQLServer 2008。其存儲部署在兩臺實體陣列櫃上，共計7個邏輯分區，總容量60T，實際影像文件佔用約30T。

隨着業務的發展，運行在此架構下的PACS系統讀取速度越來越慢，且無法滿足門診數量增長需求。其痛點具體表現在：

首先，用戶設備硬件老化，故障率增加。隨着使用年限的增加，設備老化，穩定可靠性下降，數據丟失風險大增，維護成本也極高；

其次，集中式存儲性能無法滿足應用需求。超過50%的PACS文件都是小文件，如CT、MR，小文件讀寫性能會隨着存儲量增多不斷下降，業務高峯期的高併發訪問，使閱片等待時間長，嚴重影響醫療業務的順利開展；

第三，擴容困難。進入歸檔期的影像數據逐年增加，傳統集中式存儲的擴展能力弱，且擴展容量時性能無法線性擴展；

第四，數據安全無法全面保證。整個存儲系統缺乏關鍵數據的保護，無備份方案，沒容災體系，數據存儲單點故障問題發生時，業務連續性無法保障。

方案引入：XEOS搭建雙活存儲，容量、性能雙達標

本次存儲方案設計，不僅需要能解決濟南市兒童醫院PACS存儲容量、性能問題，更需要具備一定的技術前瞻性，滿足未來發展，確保業務連續性。

基於以上要求，濟南市兒童醫院在項目前期進行了詳細調研，測試了不同存儲產品在硬件平臺的異構性、可靠性、性能、與PACS應用對接等。經過多維度選型比較後，最終選擇了XSKY XEOS方案，通過軟件定義分佈式存儲集羣，新建存儲池與廣州藍網PACS系統對接。並通過存儲方案配置，實現院區2機房之間數據雙活。PACS數據採用對象存儲，其IO路徑遠遠優於文件存儲、塊存儲，配合SSD等固態加速盤，讀寫性能上遠超越傳統集中式存儲。

本次非結構化數據遷移採用X3DS工具進行遷移，支持多目錄併發，性能高、可靠性高。而XSKY星辰天合獨有的非結構化數據內容管理平臺XSKY S3 Console 軟件，讓對象存儲也能開箱即用，降低客戶使用對象產品的門檻。

這一方案的優勢主要集中在以下幾方面：首先，解決了PACS影像數據讀寫速度慢問題。XEOS海量級小文件管理功能，能夠針對小文件實現歸併功能，解決隨機讀寫造成的性能影響，大文件直接bypass存放HDD。

其次，實現了數據安全保護，保障業務連續性。XEOS支持雙活架構部署，保障PACS業務連續性，爲解決前期數據存儲單點故障問題，在同院區兩個機房分別部署分佈對象存儲節點，通過延展集羣功能，實現兩個數據中心之間雙活部署，多副本技術保障數據安全性和應用系統實時性。

第三，滿足了PACS系統隨需擴容。XEOS採用橫向擴展方式，分佈式架構支持性能和容量線性擴展，解決了集中式存儲只擴展容量、性能無法線性擴展問題。並且，分佈式方式能夠在未來性能不夠的場景下，可持續投入服務器數量從而提升性能。

此外，該方案在滿足本次PACS存儲的同時，也可以滿足醫院未來其他對象存儲業務的數據存儲需求，不需要再獨立購買設備，容量不足情況下通過橫向擴容節點實現不停業務的擴展。

獲得價值：守護TB級影像數據，存儲速度更快

通過全流程測試，目前濟南市兒童醫院CT數據導入速度比原來提升了5至10倍。部署對象存儲XEOS方案，爲濟南市兒童醫院創造了多重價值：

大型互聯網證明的分佈式架構，採用去中心化的全分佈式架構，通過橫向擴展能線性增加整個系統的容量和性能，系統可以輕鬆擴展至PB級，滿足醫院業務擴張需求；

由於硬件的標準化，數據多份副本、分佈存取。數據與存放它的硬件解耦合，可以獨立的升級和擴展底層硬件而不影響數據業務，爲數據提供了更高的安全性；

硬件無關設計，按需選擇，支持x86通用平臺，不依賴於服務器及部件品牌，異構服務器，當設備達到生命週期僅淘汰硬件，最大限度享受硬件持續革新帶來的增值收益，降低了成本；

以業務需求彈性擴縮存儲容量和性能，一套存儲系統爲上層應用提供塊、文件和對象三種數據服務，滿足醫院未來對結構化和非結構化數據的存放需求，簡化醫院信息科的運維工作量；

對象存儲採用延展集羣方式部署，保障業務連續性，同時支持多站點，爲未來兩地三中心架構部署打下基礎；

可計劃性升級或淘汰底層硬件，上層業務無感知，底層數據內部均衡（流動）到新增硬件，無需人工干預，提升數據管理效率和存儲使用效能，數據長期保留無需遷移。

XSKY星辰天合認爲，採用軟件定義分佈式存儲，將幫助PACS系統爲醫院臨牀、教學、科研等提供更爲及時、準確、完整的醫療影像信息，從而更好地提升醫療體驗滿意度。而此案例也是XSKY星辰天合醫療行業分佈式對象雙活存儲應用，該系統的建設模式，對於未來醫療機構的信息化應用存儲建設具有借鑑和推廣應用價值。

案例評點：

國家衛生計生委辦公廳聯合國家中醫藥管理局辦公室發佈的《電子病歷應用管理規範（試行）》規定門（急）診電子病歷保存時間自患者最後一次就診之日起不少於15年，住院電子病歷保存時間自患者最後一次出院之日起不少於30年。濟南市兒童醫院信息中心在保證PACS影像數據的高性能、高可用體驗訪問的同時，還要滿足數據安全、持久保存要求，實現在線、近線和離線的全生命週期存儲和管理，挑戰很大XSKY星辰天合的軟件定義存儲解決方案很好地幫助濟南市兒童醫院達成了目標。而此案例也是XSKY星辰天合醫療行業分佈式對象雙活存儲應用，該系統的建設模式，對於未來醫療機構的信息化應用存儲建設具有借鑑和推廣應用價值。

——XSKY星辰天合CTO 王豪邁