南華附二醫院：一次三維CT產生上千小文件 浪潮分布式存儲給3D醫療影像加速

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

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

南華大學附屬第二醫院

　　近年來，南華附二醫院的數字化創新進程較快，醫院新上了 3D PACS三維醫療影像系統，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范圍內波動。其中，文件大小200K~300K文件占文件總數的63%，100K~200K的文件占總數33%，由此產生了海量的小文件并發，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等業務高峰期，會出現圖片噴涌式上傳的現象，給存儲系統帶來很大的壓力。

　　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，存儲系統的容量必須足夠大，而且最好還能實現隨業務需求的敏捷擴展，避免過于超前的存儲系統建設帶來成本壓力。此外，醫院影像數據的保存和業務持續運行對疾病診療有重要意義，南華附二醫院應用上層對接VMware虛擬化平臺，虛機業務不可中斷，要求底層存儲高穩定、高可靠，業務不中斷、數據不丟失。

三維影像應用提出了海量小文件存儲需求

　　基于浪潮分布式存儲實現小文件性能躍升

　　為了化解3D PACS系統上線所帶來的海量數據存儲壓力，南華附二醫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 小文件并發性能這個燃眉之急，浪潮與南華附二醫院進行了聯合研究。浪潮發現，3D PACS系統目錄層級深，單一目錄小文件數量多，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、重構等性能。

浪潮分布式存儲

　　除了性能問題之外，業務可靠性也是醫院所關心的重要問題。南華附二醫院采用浪潮 AS5300G2 進行雙活部署，對接上層虛擬化業務，在單存儲故障后自動切換，保證業務數據不丟失，保障業務穩定運行。

　　訪問延遲＜1ms業務流暢運行

　　在部署浪潮分布式存儲 AS13000 之后，南華附二醫院 3D PACS 系統海量小文件的并發讀寫問題得以迎刃而解，實測的訪問延遲小于1毫秒，即使是在業務高峰期，3D PACS影像系統也能夠流暢、穩定運行。而且，由于浪潮 AS13000 具備線性擴展能力，因此醫院可以在業務數據增長的過程中，敏捷地通過增加存儲節點，來實現容量、性能的擴展。

　　南華附二醫院還基于浪潮統一存儲AS5300G2部署的雙活存儲上線后，實現數據零丟失、業務零中斷。由于在存儲基礎設施上打下了堅實的基礎，南華附二醫院得以放心推動新系統的上線，并承載醫療新業務。