【編者按】行業(yè)信息化建設(shè)不可避免需要深入業(yè)務(wù)層進(jìn)行梳理,在醫(yī)療行業(yè)中,隨著數(shù)據(jù)多樣化與醫(yī)療建設(shè)需求,行業(yè)經(jīng)歷過(guò)長(zhǎng)時(shí)間信息化探索,從”軟件定義存儲(chǔ)“角度出發(fā),醫(yī)療信息化可以開(kāi)展不一樣的業(yè)務(wù)。
在業(yè)務(wù)需求的牽引下,醫(yī)療系統(tǒng)種類和數(shù)量越來(lái)越多,數(shù)據(jù)量持續(xù)快速增長(zhǎng),IT基礎(chǔ)架構(gòu)也日趨復(fù)雜。從基礎(chǔ)架構(gòu)的角度看,系統(tǒng)性能/容量、數(shù)據(jù)共享與查詢、分散的存儲(chǔ)架構(gòu)方式等都是當(dāng)前數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)。從應(yīng)用的角度看,大量新增的需求與場(chǎng)景、工作負(fù)載趨向多樣化。這些因素都要求基礎(chǔ)架構(gòu)具備高度動(dòng)態(tài)、可調(diào)節(jié)的特性。
為了迎接這樣的挑戰(zhàn),醫(yī)療信息化建設(shè)已經(jīng)成為各機(jī)構(gòu)的當(dāng)務(wù)之急,醫(yī)療信息化即醫(yī)療服務(wù)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化,具體指通過(guò)計(jì)算機(jī)科學(xué)和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),為各醫(yī)院之間以及醫(yī)院內(nèi)部各部門(mén)之間提供病人信息和管理信息的收集、存儲(chǔ)、處理、提取和數(shù)據(jù)交換,并滿足所有授權(quán)用戶的功能需求。
有關(guān)醫(yī)療信息化之路的探索由來(lái)已久,而軟件定義一切的當(dāng)下,軟件定義存儲(chǔ)(Software Defined Storage,簡(jiǎn)稱SDS)等新的技術(shù)形態(tài)為醫(yī)療信息化基礎(chǔ)架構(gòu)建設(shè)提供了有益的思路。
全球網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)工業(yè)協(xié)會(huì)(SNIA)認(rèn)為,軟件定義存儲(chǔ)在當(dāng)前業(yè)內(nèi)市場(chǎng)具備一些典型特征:用戶可自主選擇商用硬件,并通過(guò)所提供的軟件自主創(chuàng)建解決方案,既支持通用硬件,也支持專用硬件的已有功能增強(qiáng),適用于幾乎所有橫向擴(kuò)展存儲(chǔ),而不僅僅局限于縱向擴(kuò)展的典型大存儲(chǔ)柜。
軟件定義存儲(chǔ)的核心目標(biāo)是將存儲(chǔ)應(yīng)用程序與物理的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施分離,將存儲(chǔ)容量視為一種商品,實(shí)現(xiàn)資源的靈活分配。從這一點(diǎn)上來(lái)說(shuō),SDS深得云計(jì)算精髓。
與傳統(tǒng)的存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)的最大區(qū)別在于,SDS可以實(shí)現(xiàn)軟件與硬件的隔離以及異構(gòu)平臺(tái)的有效共享:
一方面,通過(guò)控制平面和數(shù)據(jù)平面的分離,可針對(duì)不同的工作負(fù)荷提供不同的特性。醫(yī)療機(jī)構(gòu)業(yè)務(wù)系統(tǒng)多樣,有些業(yè)務(wù)負(fù)荷需要更多的數(shù)據(jù)服務(wù)、更高的性能,有的則需要低成本、大容量的存儲(chǔ),而對(duì)服務(wù)性和性能的要求并不高。與存儲(chǔ)虛擬化相比,軟件定義存儲(chǔ)最大的進(jìn)步是能夠在存儲(chǔ)資源池化的情況下,保留一些原來(lái)存儲(chǔ)所具有的特性。
另一方面,軟件定義存儲(chǔ)可以更好地實(shí)現(xiàn)整個(gè)數(shù)據(jù)中心資源的自動(dòng)化,只有存儲(chǔ)虛擬化時(shí),存儲(chǔ)很難與服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)以及數(shù)據(jù)中心的其他信息基礎(chǔ)架構(gòu)協(xié)調(diào)。而通過(guò)軟件定義存儲(chǔ)的形式,可以根據(jù)服務(wù)目錄(Service Catalog),選擇不同服務(wù)級(jí)別或不同QoS(服務(wù)質(zhì)量),按需分配相應(yīng)的存儲(chǔ)資源,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)數(shù)據(jù)中心各種資源的協(xié)作。
以具體業(yè)務(wù)應(yīng)用為例,醫(yī)療機(jī)構(gòu)龐大的的影像數(shù)據(jù)主要來(lái)自于HIS(醫(yī)院信息系統(tǒng))及PACS(影像歸檔和通信系統(tǒng)),數(shù)據(jù)量大、增長(zhǎng)速度快,各部門(mén)之間的數(shù)據(jù)需要共享,同時(shí),醫(yī)療機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)中心又是典型的多業(yè)務(wù)系統(tǒng)中心,雖然硬件相對(duì)獨(dú)立,但軟件的應(yīng)用層面卻是相互連通甚至共享的,當(dāng)某一個(gè)業(yè)務(wù)需要對(duì)存儲(chǔ)進(jìn)行擴(kuò)容或遷移的時(shí)候,就會(huì)對(duì)其他業(yè)務(wù)造成影響。
通過(guò)軟件定義存儲(chǔ)的方式,醫(yī)療機(jī)構(gòu)可以建立一個(gè)統(tǒng)一的存儲(chǔ)資源池,醫(yī)院所有的業(yè)務(wù)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)按需申請(qǐng)、按需分配存儲(chǔ)資源。例如,利用軟件定義存儲(chǔ)技術(shù)(Ceph等),將現(xiàn)有的(多廠商、多品牌)存儲(chǔ)設(shè)備抽象化,對(duì)現(xiàn)有的部分業(yè)務(wù)進(jìn)行整合,通過(guò)軟件層面的池化將原有或新增的應(yīng)用服務(wù)器添加到虛擬化平臺(tái)中,同時(shí)依靠軟件定義存儲(chǔ)的分布式技術(shù)保證數(shù)據(jù)的可靠性,并且通過(guò)虛擬化網(wǎng)關(guān)的鏡像功能,實(shí)時(shí)復(fù)制虛擬化平臺(tái)中業(yè)務(wù)的任何一個(gè)I/O,這樣就可以保證在任何一臺(tái)后端存儲(chǔ)發(fā)生故障時(shí),不會(huì)影響上層應(yīng)用數(shù)據(jù)的可用性。在自動(dòng)化方面,可以通過(guò)與OpenStack等開(kāi)源云平臺(tái)的對(duì)接,形成一個(gè)完整的、高效的云存儲(chǔ)環(huán)境,將既有的同構(gòu)或異構(gòu)存儲(chǔ)整合,根據(jù)業(yè)務(wù)所需要的IOPS或SLA級(jí)別自動(dòng)配置合適的存儲(chǔ)資源。
當(dāng)前,數(shù)字化醫(yī)院正從單機(jī)化服務(wù)向網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)轉(zhuǎn)型。今后的趨勢(shì)是集團(tuán)化、社會(huì)化的醫(yī)院服務(wù),這一過(guò)程中,虛擬化技術(shù)奠定了初步基礎(chǔ),未來(lái),只有高可擴(kuò)展、高靈活度、高效易管理的信息基礎(chǔ)架構(gòu)才能有效提升醫(yī)院信息服務(wù)水平,滿足業(yè)務(wù)所需。
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