醫(yī)療行業(yè)Dicom整合存儲(chǔ)解決方案

1、圣橋存儲(chǔ)醫(yī)療行業(yè)DICOM統(tǒng)一存儲(chǔ)解決方案上海圣橋信息科技有限公司XX年XX月XX日目錄1 公司介紹 42 行業(yè)需求 43 方案設(shè)計(jì) 63.1 DICOM 圖像和數(shù)據(jù)庫(kù)分散存儲(chǔ) 63.1.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?63.1.2 方案優(yōu)勢(shì) 73.2 DICOM 圖像和數(shù)據(jù)庫(kù)集中存儲(chǔ) 83.2.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?83.2.2 方案優(yōu)勢(shì) 94 知識(shí)庫(kù) - 圣橋特有網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)優(yōu)化特性 94.1 嵌入式防病毒攻擊專業(yè)存儲(chǔ)操作系統(tǒng) 94.2 圖像緩存優(yōu)化技術(shù) 104.3 歷久彌快的磁盤碎片免疫技術(shù) 104.4 管理方便的文件鏡像系統(tǒng) 114.5 基于塊級(jí)別的高效數(shù)據(jù)同步功能 124.6 易擴(kuò)展的虛擬化統(tǒng)一存儲(chǔ) 125 附錄

2、：網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)入門知識(shí) 135.1 磁盤陣列（ DAS ） 135.2 網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ) 145.2.1 FC SAN 和 IP SAN 145.3 存儲(chǔ)技術(shù)比較 16Word文件編寫規(guī)范SQ /QW-01-2009-01修改狀態(tài)/版本：0/1Stor力ridge童橋科技1公司介紹上海圣橋信息科技有限公司是一家以自主研發(fā)為核心競(jìng)爭(zhēng)力，以滿足客戶需求為推動(dòng)力，專注于IP存儲(chǔ)的軟件企業(yè)和高新技術(shù)企業(yè)。圣橋科技是引領(lǐng)中國(guó)存儲(chǔ)發(fā)展的領(lǐng)導(dǎo)品牌，成立于2004年，是國(guó)內(nèi)投入IP存儲(chǔ)研究與開發(fā)時(shí)間最長(zhǎng)，產(chǎn)品商用時(shí)間最長(zhǎng)的存儲(chǔ)公司。圣橋科技專注于IP存儲(chǔ)領(lǐng)域，提供包括NAS、IP-SAN、IP-STOR （統(tǒng)一存儲(chǔ)）等全

3、系列IP存儲(chǔ)產(chǎn)品和軟件，是一家擁有100%自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的IP存儲(chǔ)專業(yè)廠商。圣橋科技是醫(yī)療 PACS存儲(chǔ)領(lǐng)域的技術(shù)引領(lǐng)者。2004年3月，圣橋科技即在上海市胸科醫(yī)院部署 了第一臺(tái)PACS IP存儲(chǔ)系統(tǒng)。多年來，圣橋科技針對(duì)PACS領(lǐng)域開發(fā)了多種 PACS特色應(yīng)用，其中DICOM網(wǎng)關(guān)存儲(chǔ)、磁盤碎片免疫、影像性能優(yōu)化等均為完美匹配用戶需求的，行業(yè)化特色應(yīng)用方案。在醫(yī)療PACS領(lǐng)域，圣橋科技已擁有上海第六人民醫(yī)院、上海胸科醫(yī)院、合肥第一人民醫(yī)院等 100多位客戶，產(chǎn)品應(yīng)用規(guī)模超過1000TB，商用時(shí)間超過6年，具備豐富的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)秀的服務(wù)團(tuán)隊(duì)。圣橋科技獲得了覆蓋整個(gè)產(chǎn)品業(yè)務(wù)范圍的質(zhì)量管理體系（ISO

4、9001:2000 ）認(rèn)證證書，堅(jiān)持“自主創(chuàng)新”，以“存儲(chǔ)未來，更臻完美”為公司愿景，鑄就“讓客戶放心托付未來（數(shù)據(jù)）”的IP存儲(chǔ)品牌！2行業(yè)需求隨著醫(yī)院信息化建設(shè)的推進(jìn)和業(yè)務(wù)的不斷增展，需要部署的存儲(chǔ)系統(tǒng)需要考慮的因素主要有容量、性能、穩(wěn)定性、兼容性、可擴(kuò)展能力、數(shù)據(jù)保護(hù)、易用性六個(gè)要素。它既要擁有強(qiáng)大的性能，能解決目前種類繁多的PACS應(yīng)用（CT、MR、DSA等）的數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)問題，又要具備強(qiáng)大的可伸縮性， 能夠同步保障未來幾年的應(yīng)用和業(yè)務(wù)體系的平滑擴(kuò)容，還要通過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護(hù)軟件保障業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的 不間斷能力和可恢復(fù)性，同時(shí)考慮建立在線-近線-離線存儲(chǔ)體系。更重要的是，它必須提供簡(jiǎn)單易 用、

5、易于規(guī)劃的維護(hù)和管理界面，以適應(yīng)醫(yī)院IT管理不斷簡(jiǎn)化的趨勢(shì)。容量：隨著國(guó)家對(duì)醫(yī)療信息化法規(guī)的不斷完善，醫(yī)院未來需要考慮到的PACS影像容量的增長(zhǎng)因素有PACS影像信息的保存時(shí)間的延長(zhǎng)（如 10到15年），和其他醫(yī)院建立公共醫(yī)療影像信息庫(kù)，以 及DICOM影像設(shè)備本身的數(shù)據(jù)格式變化帶來的數(shù)據(jù)增長(zhǎng)等。因此數(shù)據(jù)容量在未來 3年內(nèi)可能還有較大幅度的增長(zhǎng)。這要求系統(tǒng)采用先進(jìn)的IP SAN + NAS架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器和存儲(chǔ)的無限擴(kuò)容能力，同時(shí)IP存儲(chǔ)架構(gòu)可無縫融合入現(xiàn)有的主干IP網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)可管理能力。性能：醫(yī)院的存儲(chǔ)性能要求主要需要解決兩個(gè)問題：1、PACS圖像的存儲(chǔ)和調(diào)用速度：DICOM設(shè)備每小時(shí)產(chǎn)生

6、數(shù)十幅甚至數(shù)百幅圖像，同時(shí)這些圖像可能由數(shù)十個(gè)醫(yī)師通過 PC終端進(jìn)行瀏覽，對(duì)一幅 CT圖像（10 30MB ）的調(diào)閱時(shí)間要在幾 秒鐘內(nèi)打開。而一般的存儲(chǔ)設(shè)備只考慮并發(fā)能力和最大帶寬，這和醫(yī)院“圖像容量大、并發(fā)相 對(duì)小、調(diào)閱響應(yīng)高”的要求有很大差距。這要求存儲(chǔ)設(shè)備采用專門的影像優(yōu)化技術(shù)對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備第16頁(yè)/共17頁(yè)Star力ge孕橋科捷的大容量圖像傳輸和調(diào)閱響應(yīng)能力進(jìn)行優(yōu)化，以適應(yīng)客戶的實(shí)際需要。2、磁盤碎片問題：實(shí)踐證明，PACS應(yīng)用環(huán)境下，將產(chǎn)生大量的磁盤碎片。一般的存儲(chǔ)產(chǎn)品，甚至包括一些國(guó)際品牌的存儲(chǔ)產(chǎn)品，對(duì)于大量磁盤碎片的產(chǎn)生都沒有很好的辦法。磁盤碎片能造成一段時(shí)間（半年后）存儲(chǔ)系統(tǒng)性能大

7、幅下降（甚至只有原來的三分之一），圖像調(diào)閱速度直線下降（調(diào)一幅10MB的CT圖片超過1分鐘），硬盤損壞概率增大等問題，因此PACS影像存儲(chǔ)系統(tǒng)，一定要解決磁盤碎片問題。穩(wěn)定性：存儲(chǔ)設(shè)備必須滿足關(guān)鍵部件（處理器、電源、風(fēng)扇）的冗余熱插拔設(shè)計(jì)，主機(jī)接口須實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡、失敗接管和獨(dú)立運(yùn)行三種模式，存儲(chǔ)設(shè)備必須在醫(yī)療行業(yè)擁有豐富的應(yīng)用案例和實(shí)施經(jīng) 驗(yàn)。擴(kuò)展能力：由于醫(yī)院PACS存儲(chǔ)系統(tǒng)容量預(yù)計(jì)未來將大幅增長(zhǎng)，為了滿足不斷增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求，存儲(chǔ)系統(tǒng)必須在支持大容量的同時(shí)，支持很高的擴(kuò)展性。考慮到數(shù)據(jù)量很大和系統(tǒng)的復(fù)雜度，在進(jìn)行 系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移將耗費(fèi)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，并存在相當(dāng)大的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)閿?shù)據(jù)遷移導(dǎo)致

8、的系統(tǒng)退出 服務(wù)是不可容忍的。因此，我們建議客戶的存儲(chǔ)系統(tǒng)能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)原地不動(dòng)”升級(jí)，即在不用做數(shù)據(jù)遷移的情況下，輕松實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)容量和性能的平滑擴(kuò)展。IP存儲(chǔ)直接和IP網(wǎng)絡(luò)相連，需要擴(kuò)充的時(shí)候，只需在網(wǎng)絡(luò)中增加新的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)即可，無需停止原有系統(tǒng)，擁有不間斷的無限擴(kuò)容能力，相比光纖SAN或磁盤陣列，IP存儲(chǔ)的擴(kuò)展能力要更為強(qiáng)大。兼容性：為了降低管理成本，必須考慮系統(tǒng)升級(jí)以及和其他相關(guān)IT系統(tǒng)融合問題，因此建議在滿足性能需求的情況下采用 IP-SAN方式。數(shù)據(jù)保護(hù)：存儲(chǔ)系統(tǒng)需支持對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)同步鏡像及容災(zāi)，以重點(diǎn)保護(hù)數(shù)據(jù)核心-數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù) 據(jù)；存儲(chǔ)系統(tǒng)需支持對(duì)圖像數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)同步、異步鏡像，支持未來建設(shè)

9、容災(zāi)中心。存儲(chǔ)系統(tǒng)需支持對(duì)圖 像數(shù)據(jù)的全合成備份功能，能夠在兼容主流操作系統(tǒng)的情況下，自動(dòng)的從指定服務(wù)器上備份圖像數(shù)據(jù)， 實(shí)現(xiàn)定期全備份、增量備份和差量備份功能，滿足醫(yī)院對(duì)于備份的要求。存儲(chǔ)系統(tǒng)需支持基于快照卷 的，對(duì)生產(chǎn)服務(wù)器沒有影響的“ Server Free ”圖像檢索、調(diào)閱和備份，滿足醫(yī)院生產(chǎn)業(yè)務(wù)和檢索、調(diào) 閱業(yè)務(wù)互不干擾的要求。易用性：從方便維護(hù)和管理的角度出發(fā)，存儲(chǔ)系統(tǒng)需提供友好的管理界面，在國(guó)內(nèi)醫(yī)療行業(yè)建議 提供中文管理模式。Storbridge 3Storbr idge 1S5DI COM 網(wǎng)關(guān) Storbn Ige 2IP SAPACSPACS服務(wù)器打印作站Storbridg

10、e3方案設(shè)計(jì)3.1 Dicom圖像和數(shù)據(jù)庫(kù)分散存儲(chǔ)3.1.1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D像瀏覽工件站圖1分散存儲(chǔ)拓?fù)鋱D該方案分內(nèi)網(wǎng)外網(wǎng)兩部分（見上圖） ，采用IP SAN + NAS存儲(chǔ)架構(gòu)。1、系統(tǒng)架構(gòu)：Storbridge 2用于存儲(chǔ)符合 Dicom協(xié)議的醫(yī)療影像并定時(shí)鏡像至Storbridge 3的NAS共享中,Storbridge 1通過IP-SAN方式負(fù)責(zé)存儲(chǔ)PACS服務(wù)器所需數(shù)據(jù)庫(kù)。DICOM網(wǎng)關(guān)用于連接Dicom設(shè)備網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)所在局域網(wǎng)；2臺(tái)PACS服務(wù)器做雙機(jī)熱備，以防數(shù)據(jù)庫(kù)丟失；打印服務(wù)器用于按需從 Storbridge2中調(diào)用圖像并打印；Storbridge2和Storbridge3使用網(wǎng)絡(luò)

11、直連做定期數(shù)據(jù)鏡像2、工作流程：存儲(chǔ)流程：DICOM網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)接收處理來自CT、CR、MR等醫(yī)療影像設(shè)備的圖像數(shù)據(jù)，直接存儲(chǔ)到如圖所示Storbridge2網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)中，然后通知PACS服務(wù)器，PACS服務(wù)器在Storbridge 1中的數(shù)據(jù)庫(kù)中增加相應(yīng)紀(jì)錄。StorMc/ge尋橋科捷調(diào)用流程：圖像瀏覽工作站先和 PACS服務(wù)器通訊發(fā)出查詢指令，PACS服務(wù)器從Storbridgel中讀出數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容，獲取圖像所在位置信息并通知工作站，工作站根據(jù)存儲(chǔ)地址直接從Storbridge 2中下載圖像數(shù)據(jù)并顯示。3.1.2方案優(yōu)勢(shì)該存儲(chǔ)系統(tǒng)方案，主要優(yōu)點(diǎn)有：1、不同的存儲(chǔ)需求，采用不同的存儲(chǔ)設(shè)備， 圖片

12、的存儲(chǔ)使用性能相對(duì)比較低但是容量很大的存儲(chǔ) 設(shè)備，數(shù)據(jù)庫(kù)存放在容量小，但是并發(fā)性能很好的存儲(chǔ)設(shè)備；2、IP網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)兼容性能好，可以很容易的整合到現(xiàn)有的醫(yī)療行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)中；3、 近線存儲(chǔ)系統(tǒng)具備強(qiáng)大的擴(kuò)展能力，單點(diǎn)最大能擴(kuò)展至80TB，另外，還支持設(shè)備級(jí)的無限擴(kuò) 容能力；4、DICOM圖像所在卷采用 WORM機(jī)制，數(shù)據(jù)寫入無法篡改，滿足國(guó)家相關(guān)法規(guī)制度并極大的 提高了數(shù)據(jù)安全性；5、圣橋獨(dú)立研發(fā)的 StorRDC緩存處理算法，轉(zhuǎn)為醫(yī)療影像讀寫優(yōu)化，通過業(yè)界領(lǐng)先的緩存利用 能力提高了整體性能；6、 圣橋獨(dú)有StoreDefrag功能，使得整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)及時(shí)經(jīng)過多年的使用，性能也不會(huì)有明顯改變。St

13、orMcfee茅橋科捷3.2 Dicom圖像和數(shù)據(jù)庫(kù)集中存儲(chǔ)3.2.1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)銼 (orbridge 2AMRPACS服務(wù)器LANPACS服務(wù)器Storbndge I耳拎制叮數(shù)據(jù)讀控制CR圖像瀏覽工作站圖2集中存儲(chǔ)拓?fù)鋱D該方案分內(nèi)網(wǎng)外網(wǎng)兩部分（見上圖），采用IP SAN + NAS存儲(chǔ)架構(gòu)，Dicom網(wǎng)關(guān)整合在圣橋網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)中。1、系統(tǒng)架構(gòu):Storbridge 1和Storbridge 2同時(shí)采用 NAS和IP-SAN , NAS文件共享用于存放醫(yī)療影像，IP-SAN用于存放PACS數(shù)據(jù)庫(kù)；DICOM網(wǎng)關(guān)整合在2臺(tái)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備中；2臺(tái)PACS服務(wù)器做雙機(jī)熱備，以防數(shù)據(jù)庫(kù)丟失；PACS內(nèi)網(wǎng)采用全

14、冗余架構(gòu)，每臺(tái)服務(wù)器和每臺(tái)存儲(chǔ)都和兩臺(tái)交換機(jī)相連，兩個(gè)交換機(jī)之間使用兩根網(wǎng)線連接；Storbridge1和Storbridge2做高可用，然后在高可用上面建立StorBDM，數(shù)據(jù)庫(kù)的讀寫操作會(huì)在兩臺(tái)存儲(chǔ)中同時(shí)進(jìn)行，如何一臺(tái)設(shè)備宕機(jī)都不會(huì)造成數(shù)據(jù)庫(kù)文件丟失；Storbridge1和Storbridge2中的圖像所在的 NAS文件共享使用網(wǎng)絡(luò)直連做定期數(shù)據(jù)鏡像。Stor力ridge童橋科技2、工作流程：存儲(chǔ)流程：Storbridge中的DICOM網(wǎng)關(guān)模塊負(fù)責(zé)接收處理來自 CT、CR、MR等醫(yī)療影像設(shè) 備的圖像數(shù)據(jù)，直接存儲(chǔ)在Storbridge網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的NAS共享中，然后通知PACS服務(wù)器,P

15、ACS服務(wù)器在Storbridge中的數(shù)據(jù)庫(kù)表中增加相應(yīng)紀(jì)錄；調(diào)用流程：圖像瀏覽工作站先和 PACS服務(wù)器通訊發(fā)出查詢指令，PACS服務(wù)器從Storbridge 中讀出數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容，獲取圖像所在位置信息并通知工作站，工作站根據(jù)存儲(chǔ)地址直接從Storbridge中下載圖像數(shù)據(jù)并顯示；3.2.2方案優(yōu)勢(shì)1、 降低購(gòu)置成本，節(jié)省了Dicom網(wǎng)關(guān)服務(wù)器購(gòu)置費(fèi)用；2、IP網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)兼容性能好，可以很容易的整合到現(xiàn)有的醫(yī)療行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)中；3、 綠色節(jié)能，使用一臺(tái)設(shè)備就完成 NAS文件共享和數(shù)據(jù)庫(kù)IP-SAN的工作；4、 系統(tǒng)采用全冗余架構(gòu)，服務(wù)器采用雙機(jī) Active-Standby，兩臺(tái)交換機(jī)通過兩根網(wǎng)線

16、互聯(lián)，兩臺(tái) 存儲(chǔ)之間通過StorBDM做塊級(jí)別的數(shù)據(jù)同步，這樣任何一臺(tái)冗余架構(gòu)中的設(shè)備或任意一條網(wǎng) 絡(luò)通路出問題都不會(huì)使網(wǎng)絡(luò)失效，數(shù)據(jù)丟失；5、 DICOM圖像所在卷采用 WORM機(jī)制，數(shù)據(jù)寫入無法篡改，滿足國(guó)家相關(guān)法規(guī)制度并極大的 提高了數(shù)據(jù)安全性。6、圣橋獨(dú)立研發(fā)的 StorRDC緩存處理算法，轉(zhuǎn)為醫(yī)療影像讀寫優(yōu)化，通過業(yè)界領(lǐng)先的緩存利用能力提高了整體性能；7、 PACS圖像通過圣橋自主研發(fā)的StorMirror定期做鏡像備份，極大的提高了數(shù)據(jù)可用性；&圣橋獨(dú)有StoreDefrag功能，使得整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)及時(shí)經(jīng)過多年的使用，性能也不會(huì)有明顯改變。4知識(shí)庫(kù)-圣橋特有網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)優(yōu)化特性4.1嵌入

17、式防病毒攻擊專業(yè)存儲(chǔ)操作系統(tǒng)圣橋研發(fā)團(tuán)隊(duì)傾力多年研發(fā)的 Storix操作系統(tǒng)是一種高度優(yōu)化、可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)專用操作系統(tǒng)， 能夠處理異構(gòu)環(huán)境，能無縫集成到Windows、Linux和UNIX等環(huán)境，為存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建奠定基礎(chǔ)。Storix采用自主研發(fā)的、 基于Linux的嵌入式系統(tǒng)，它是專門針對(duì)于存儲(chǔ)服務(wù)優(yōu)化的操作系統(tǒng)，其精簡(jiǎn)的Linux內(nèi)核只保留和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)服務(wù)相關(guān)的模塊和驅(qū)動(dòng)，提供比普通存儲(chǔ)更卓越的I/O性能；它固化在DOM中，具有出眾的病毒免疫能力和 Windows系統(tǒng)無法比擬的安全性和可靠性。Stor力ridge童橋科孩4.2圖像緩存優(yōu)化技術(shù)StorRDC圖像緩存優(yōu)化技術(shù)是圣橋?qū)ｉT針對(duì)

18、醫(yī)療行業(yè)“圖像容量大、并發(fā)相對(duì)小、調(diào)閱響應(yīng)高” 的應(yīng)用環(huán)境，為提升圖像傳輸和調(diào)閱能力而專門開發(fā)的緩存優(yōu)化技術(shù)。StorRDC通過對(duì)緩存進(jìn)行分區(qū),把I/O隊(duì)列按不同存儲(chǔ)地址進(jìn)行分類，實(shí)現(xiàn)連續(xù)寫入。采用StorRDC緩存技術(shù)，圣橋存儲(chǔ)相比同檔次的其他沒有經(jīng)過相應(yīng)緩存處理的存儲(chǔ)設(shè)備，可縮短一半的調(diào)閱時(shí)間，和提升20 %的圖像傳輸速度。4.3歷久彌快的磁盤碎片免疫技術(shù)圣橋的StorDefrag磁盤碎片整理通過 3種方式達(dá)到最佳的磁盤碎片整理效果:Win dows 系統(tǒng)大大減圣橋存儲(chǔ)采用優(yōu)化了的日志型操作系統(tǒng)，從源頭上來講產(chǎn)生的碎片相對(duì)于 少。StorDefrag獨(dú)有的寫緩存算法，可以將 10隊(duì)列重新排

19、序，盡量采用連續(xù)的磁盤空間存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。StorDefrag有定期的磁盤碎片整理功能，在系統(tǒng)相對(duì)空閑的時(shí)候進(jìn)行磁盤碎片整理工作，將產(chǎn)生 的磁盤碎片重新整理成為聯(lián)系空間。通過以上3種技術(shù)，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)前，存儲(chǔ)中，存儲(chǔ)后都針對(duì)碎片的產(chǎn)生做了預(yù)防或治理，因此在 同類存儲(chǔ)產(chǎn)品中，圣橋的磁盤碎片整理效果是非常領(lǐng)先的。間題2：造 成和儲(chǔ)茶統(tǒng) 的性能人幅下降問題1：縮 斑檯頭春 命.減少問題3：持 片幣理序響系統(tǒng)處理能力普通的存魅址備問題4：若醯 盤同時(shí)損壞 會(huì)導(dǎo)致RAIDS護(hù)數(shù)據(jù)磁盤碎片 /11數(shù)機(jī)決X采用性能更就的日 志型文件系統(tǒng).A 愴減少噬盤祁片的 廣勺丿圣橋存儲(chǔ)專用的織盤碎片難 超程序，進(jìn)吋自動(dòng) 整理儺

20、盤碎片兒 乎不耗費(fèi)系統(tǒng)資源- 丿圖3碎片免疫功能示意圖Stor力ridge圣橋科孩4.4管理方便的文件鏡像系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心容災(zāi)中心12. I佩 1.2Q0網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)192. L 2DI圖4 StorMirror示意圖圣橋StorMirror數(shù)據(jù)鏡像軟件采用異步數(shù)據(jù)拷貝模式，是一種圣橋網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)間的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份技 術(shù)，在主存儲(chǔ)和次存儲(chǔ)之間通過差異化的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)提供數(shù)據(jù)鏡像功能，而無需占用任何主機(jī)資源。此外，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)影像拷貝的生成和管理維護(hù)，使客戶以不同的方式更好、更充分的利用業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，獲 得更大的增值效益。StorMirror包含客戶端和服務(wù)端兩個(gè)部分：StorMirror客戶端：安裝于數(shù)據(jù)中心的圣橋

21、存儲(chǔ)中，可根據(jù)實(shí)際情況和數(shù)據(jù)重要性設(shè)置不同 的備份策略；StorMirror服務(wù)端：安裝于容災(zāi)中心的圣橋存儲(chǔ)中，和客戶端完成數(shù)據(jù)的校驗(yàn)和傳輸。1）安全可靠：StorMirror采用基于整數(shù)有限域離散對(duì)數(shù)難題的公鑰密碼算法進(jìn)行安全驗(yàn)證，從而實(shí)現(xiàn)安全的信息通道，保證鏡像數(shù)據(jù)的安全傳輸；2）快速高效：StorMirror通過校驗(yàn)信息判斷文件是否被修改，鏡像新數(shù)據(jù)和經(jīng)過改動(dòng)的數(shù)據(jù)，減少了數(shù)據(jù)傳輸所需要的時(shí)間和對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求，甚至能通過ADSL等電信寬帶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中完成數(shù)據(jù)的異地災(zāi)備。3）數(shù)據(jù)復(fù)制：StorMirror能夠幫助企業(yè)高效地使用信息，在多個(gè)地方可以得到本地的最新信息的鏡像數(shù)據(jù)，大大地降低數(shù)據(jù)

22、維護(hù)成本。4）數(shù)據(jù)保護(hù)：遠(yuǎn)程鏡像技術(shù)增大了數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)系統(tǒng)與備份中心存儲(chǔ)系統(tǒng)之間的距離，當(dāng)災(zāi)難 在生產(chǎn)中心發(fā)生時(shí)，備份中心可能不受影響。5）高經(jīng)濟(jì)性：異步遠(yuǎn)程鏡像方案能有效地利用通信帶寬資源，為存儲(chǔ)用戶提供了無縫的、安全 的、長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)鏡像功能。Storbridge4.5基于塊級(jí)別的高效數(shù)據(jù)同步功能SERVICESERVICE1?FILE SYSTEMBUFFEft CACHEFILE SYSTEMBUFFEACACHEStorBDMRAW DEVICERAW DEVICEi?tcivipTCFyiPStorBDMDISK SCHEDITIT話.!“DISK SCHEDDISK DRIVER

23、-HDISKNIC DRIVERNIC DRIVER I5K DRIVER圖5 StorBDM功能示意圖通過StorBDM可以完成實(shí)時(shí)的2臺(tái)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備間的數(shù)據(jù)同步工作,當(dāng)應(yīng)用向Storix發(fā)出寫操作請(qǐng)求時(shí)，兩臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備中的primary的設(shè)備接收到請(qǐng)求，首先會(huì)寫入本機(jī)，然后寫入到slave的機(jī)器,最后再反饋回應(yīng)用程序通知10操作完成。通過這種技術(shù)，可以保證所有的數(shù)據(jù)都可以完整的寫入到每臺(tái)設(shè)備中。4.6易擴(kuò)展的虛擬化統(tǒng)一存儲(chǔ)Workstations前謊服務(wù)器群MicrosoftOracleFite ServerExdnnoeSf：S h li.it. .存儲(chǔ)管理客戶端Ethernet Swit

24、chIP弓AN主機(jī)頭i&CSIl TargetSATA磁盤系統(tǒng)Stor力ridge孕橋科技Storix系統(tǒng)提供簡(jiǎn)單、靈活的StorVol卷技術(shù)配置方案，可以幫您獲得最高水平的存儲(chǔ)利用率和更快的應(yīng)用部署，并最大程度的發(fā)揮存儲(chǔ)系統(tǒng)的整體性能和成本效率。StorIX系統(tǒng)首先是在一個(gè)或多個(gè)RAID之上建立存儲(chǔ)池空間，即Pool，然后所有的虛擬卷都建立在Pool之上。使用StorVol技術(shù)可以做到如下幾點(diǎn)：虛擬磁盤的大小可以在線擴(kuò)展，即在系統(tǒng)不關(guān)機(jī)的情況下，可以把虛擬磁盤的容量變大。需要注 意的是，在存儲(chǔ)系統(tǒng)的管理界面中，在進(jìn)行虛擬磁盤擴(kuò)展的時(shí)候，在擴(kuò)展容量那里輸入的是擴(kuò)展的增 量，而不是擴(kuò)展后的容量。

25、5附錄：網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)入門知識(shí)在線存儲(chǔ)技術(shù)主要有直接附屬存儲(chǔ)（DAS）和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)兩大類，前者的典型代表是磁盤陣列，后者典型的產(chǎn)品是網(wǎng)絡(luò)附屬存儲(chǔ)（NAS ）、光纖通道存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)（FC SAN ）和IP存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)（IP SAN ）。5.1磁盤陣列（DAS）存儲(chǔ)設(shè)備通過SCSI總線或FC總線直接和服務(wù)器總線建立連接，為服務(wù)器提供存儲(chǔ)，DAS難以滿足現(xiàn)今復(fù)雜多變的應(yīng)用環(huán)境，主要問題表現(xiàn)在：分布式存儲(chǔ)導(dǎo)致管理復(fù)雜;存儲(chǔ)利用率低； 無法在線擴(kuò)展；總體擁有成本（TCO）高。磁盤陣列一分散式存儲(chǔ)模式I圖6 DAS示意圖因?yàn)榇疟P陣列（DAS ）無法共享、擴(kuò)容麻煩，并且存儲(chǔ)利用率低等缺點(diǎn)，使得它的應(yīng)用范圍急劇 萎縮。特

26、別是在對(duì)容量擴(kuò)充要求較高、訪問距離較遠(yuǎn)的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)是最佳選擇。StofOridge童橋科技5.2網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展使網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)開始取代DAS成為主流存儲(chǔ)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)基于以存儲(chǔ)為中心的設(shè)計(jì)思想，它最主要的特征是：不再附屬于服務(wù)器，可以支持多臺(tái)服務(wù)器的并發(fā)訪問；采用統(tǒng)一調(diào)度的存儲(chǔ)管理策略，為每個(gè)存儲(chǔ)需求分配獨(dú)立的存儲(chǔ)空間。NAS和SAN （包括FC SAN和IP SAN ）代表了存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展方向，它們是相互補(bǔ)充的兩種網(wǎng) 絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)。NAS 通過 CIFS、NFS、AFP、WebDAV 和 FTP 等協(xié)議向 Windows、Unix/Linux 和 Mac OS 等服務(wù)器和客戶機(jī)提供異構(gòu)平臺(tái)的

27、文件共享服務(wù)。SAN通過FCP或iSCSI等協(xié)議向服務(wù)器提供數(shù)據(jù)塊共享，以解決支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)等應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)解決方案，而FC SAN成本仍然偏高的情況下，以iSCSI組建IP SAN就成為他們的首選。網(wǎng)絡(luò)第巾帝HAS F網(wǎng)第昭厲徉帰） 包括 TOVIP.囲絡(luò)文件共享悵成本.桂定，禍于韶暑ip saw up存儲(chǔ)區(qū)城用） IP網(wǎng)堆，可共孰酬FC刪FC存儲(chǔ)宓域弭專甬FG網(wǎng)第 Fcptibyt故據(jù)共車屯定.昜于IT席.但部舌圖7網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)示意圖據(jù)IDC統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)，2003年開始，磁盤陣列逐漸被網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)取代。到2008年，磁盤陣列占外部存儲(chǔ)的比重將由2003年的41 %，急劇萎縮到17%!5.2.1 FC S

28、AN 和 IP SANSAN （Storage Area Network，存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）是一個(gè)由存儲(chǔ)設(shè)備、服務(wù)器和交換機(jī)等設(shè)備構(gòu)成的 網(wǎng)絡(luò)。所有的通信都在一個(gè)與應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)隔離的單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)上完成，可以被用來集中和共享存儲(chǔ)資源。SAN不但提供了對(duì)數(shù)據(jù)設(shè)備的高性能連接，提高了數(shù)據(jù)備份速度，還增加了對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的冗余連接， 提供了對(duì)高可用群集系統(tǒng)的支持。面對(duì)迅速增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求，越來越多的企業(yè)開始選擇 SAN作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。SAN網(wǎng)絡(luò)具有出色的可擴(kuò)展性，SAN比傳統(tǒng)的存儲(chǔ)架構(gòu)具有更多優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的服務(wù)器連接存儲(chǔ)通常難于更新或集中 管理。每臺(tái)服務(wù)器必須關(guān)閉才能增加和配置新的存儲(chǔ)。相比較而言，SAN不必宕機(jī)

29、或中斷與服務(wù)器的連接即可增加存儲(chǔ)。SAN還可以集中管理數(shù)據(jù)，從而降低總體擁有成本。SAN可以有效地傳輸數(shù)據(jù)塊，Stor力ridge童橋科技通過支持在存儲(chǔ)和服務(wù)器之間傳輸海量數(shù)據(jù)塊，SAN提供了數(shù)據(jù)備份的有效方式。因此，傳統(tǒng)上用于數(shù)據(jù)備份的網(wǎng)絡(luò)帶寬可以節(jié)約下來，用于其他應(yīng)用。SAN克服了傳統(tǒng)上與 SCSI相連的線纜限制，極大地拓展了服務(wù)器和存儲(chǔ)之間的距離，從而增加了更多連接的可能性。改進(jìn)的擴(kuò)展性還簡(jiǎn)化了服務(wù)器 的部署和升級(jí)，保護(hù)了原有硬件設(shè)備的投資。SAN都將整個(gè)系統(tǒng)規(guī)劃出兩張網(wǎng) ：一張是面對(duì)應(yīng)用網(wǎng)（或Client/Server架構(gòu)或Browzer /Web server 架構(gòu)）；另一張是存儲(chǔ)網(wǎng)

30、（由主機(jī)中的HBA卡、交換機(jī)及存儲(chǔ)設(shè)備三層結(jié)構(gòu)組成的SAN），它專門解決主機(jī)系統(tǒng)對(duì)磁盤的塊級(jí)（Block-Level）存儲(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)用，這也是SAN較NAS優(yōu)越的原因之一。因?yàn)镹AS除了未建立獨(dú)立的存儲(chǔ)網(wǎng)外，它只能解決對(duì)文件級(jí)的調(diào)用。SAN包含F(xiàn)C SAN和IP SAN兩類。簡(jiǎn)單地說， FC SAN是貴族化的產(chǎn)品，而 IP SAN是平民化的 產(chǎn)品。在iSCSI誕生以前，搭建 SAN只能選擇光纖通道，這也是 SAN曾經(jīng)成為光纖存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)代名詞 的原因。在iSCSI出現(xiàn)以后，用以IP技術(shù)搭建的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生。這時(shí)候SAN就不能作為光纖存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的代名詞了，因此，我們不得不將SAN這個(gè)“名”前面加一個(gè)

31、“姓”便于區(qū)分兩種不同技術(shù)的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。以光纖搭建的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)是FC SAN，以iSCSI技術(shù)搭建的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)叫做 IP SAN。兩種存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)最大的區(qū)別是作為網(wǎng)絡(luò)的核心連接設(shè)備不同，導(dǎo)致了連接線纜的不同:FC SAN使用光纖交換機(jī)，通過光纖（或者銅纜）連接主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)議是 FC; IP SAN使用以太網(wǎng)交換 機(jī)，通過IP連接主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)議是 TCP/IP。傳輸距離：FC SAN采用光纖通道傳輸數(shù)據(jù)，它的傳輸距離通常不超過50公里，比如，單模光纖最遠(yuǎn)距離可達(dá)到10公里。因此，F(xiàn)C SAN還不能有效地整合更多的主機(jī)與存儲(chǔ)的需求。兼容性：雖然光纖通道技術(shù)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但各家廠商

32、卻有不同的解釋。時(shí)至今日，互操作 性仍是FC SAN實(shí)施過程中存在的主要問題。建設(shè)成本：基于 FC SAN的存儲(chǔ)設(shè)備價(jià)格高昂，一個(gè)企業(yè)如果考慮使用FC SAN，就不得不購(gòu)買HBA、光纖交換機(jī)、光纖磁盤陣列、管理軟件這并不是中小企業(yè)能夠承受得起的。信息孤島：是它的物理機(jī)理決定的，它無法使存儲(chǔ)設(shè)備隨它在In ternet上運(yùn)行，物理覆蓋有限，不超過 50公里。容易形成存儲(chǔ)孤島。物理覆蓋有限面臨的第一個(gè)挑戰(zhàn)是異地備份解決方案如何基于 FC SAN設(shè)計(jì)。也許正是應(yīng)了那句話：“貴族永遠(yuǎn)解決不了平民的問題。”雖然它不斷的自降身價(jià)，從2000年動(dòng)輒百萬到現(xiàn)在少則二三十萬就可以搭建一個(gè)FC系統(tǒng)，它卻依然秉持著

33、貴族的一貫作風(fēng)一一想與它交流，至少要穿一件像樣的貴族服裝。不可或缺的FC HBA和昂貴的FC硬盤永遠(yuǎn)是它心里永遠(yuǎn)的痛。越來越多的用戶正在翹首以盼，新的技術(shù)能夠改變他們?nèi)找婊靵y的系統(tǒng)，改變他們?cè)絹碓蕉嗟刭?gòu) 買新產(chǎn)品和管理的大量投入。iSCSI的橫空出世似乎正在向人們宣告，平民出身的它正在以義無反顧地姿態(tài)展現(xiàn)在人們面前：將 SCSI、FC融合在一起，創(chuàng)造一個(gè)新的存儲(chǔ)紀(jì)元！對(duì)各行各業(yè)的IT技術(shù)人員而言，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是基于Ethernet及TCP/IP構(gòu)筑的，它們的許多應(yīng)用已建立在In ternet的架構(gòu)之上，并期待著存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)化最終會(huì)向這個(gè)方向邁進(jìn)。過去IT發(fā)展的歷史已經(jīng)說明，包括Token-Ring、F

34、DDI、ATM以及Bell發(fā)明了一百余年的、面向連接的語(yǔ)音交換技術(shù)，都將統(tǒng) 一融合到TCP/IP為基本架構(gòu)的In ternet上去。SAN也將向基于IP網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展。iSCSI （In ternet SCSI，互聯(lián)網(wǎng)小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口）是一種在In ternet協(xié)議網(wǎng)絡(luò)上，特別是以太網(wǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。它是由Cisco和IBM兩家發(fā)起的，并且得到了 IP存儲(chǔ)技術(shù)擁護(hù)者的大力支持。iSCSI是一個(gè)供硬件設(shè)備使用的，可以在IP協(xié)議上運(yùn)行的SCSI指令集。簡(jiǎn)單地說，iSCSI是可以在IP網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的SCSI協(xié)議。在IP SAN中，千兆以太網(wǎng)交換機(jī)代替了價(jià)格昂貴且只有FC SAN專用的光纖交換機(jī)，客戶端的Storbridge圣橋科技Word文件編寫規(guī)范SQ /QW-01-2009-01修改狀態(tài)/版本：0/1Initiator軟件或iSCSI卡代替了價(jià)格較高的主機(jī)HBA卡，