基于英特尔®傲腾™的XSKY XSCALER fCache技术助力医疗影像系统

ningxueqin

　2月初，国家卫健委发布《新型冠状病毒感染的肺炎的诊疗方案（试行第五版）》，CT影像结果被纳入湖北省临床诊断标准中，“疑似病例具有肺炎影像学特征者”，即为临床诊断病例。该方案一经发布，全国各省市医院CT扫描工作量激增，影像数据逐渐在医院数据中心占据主导。



　　从科室到医院再到区域架构演进，催生海量影像数据
　　以肺部影像为例，一位肺炎患者的二维CT影像大概在300张左右，如果做一次三维CT检测就会产生数千幅原始小文件。据此计算，患者拍一次CT影像产生的数据量会为几百MB级~GB级，一家大型3J医院每年的PACS影像数据可达到PB级。
　　传统存储因采用封闭的架构、扩容受限、数据孤岛等问题，已经无法满足现代医疗机构的应用需求；而大部分的分布式存储NFS协议下小文件的读写、海量小文件的创建，存在着性能瓶颈，因为缺少小文件加速功能，在很多典型的小文件场景，目前的分布式存储在性能上无法满足。
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　　基于新一代核心系统XScalerOSTM的XSKYXE2000系列SDS一体机推出的XSCALERfCacheNAS加速功能，完美解决了上述问题。XSCALERfCache采用NASVMStack+英特尔®傲腾™固态盘DCP4800X的整体架构，结合XSKY独有的针对NAS优化的独立软件栈和算法，软件定义存储实现高性能读写和更低的延迟抖动，加速系统的响应能力。




　　XSCALERfCache架构图
　　英特尔®傲腾™固态盘DCP4800X是首款结合内存和存储属性的产品，提供了行业领先的高吞吐率、低延迟、高服务质量和超高的耐用性。
　　DCP4800X可对应用进行加速，支持快速缓存和快速存储，提高服务器的可扩展性，并降低延迟敏感型工作负载的交易成本。此外，DCP4800X能够支持数据中心部署更大、更经济的数据集，在大型存储池中获得新的洞察，带来多项新特性和显著优势。
　　XSCALERfCache功能具有如下特性：
　　1、快速启动和切换：基于虚拟机的架构，具有启动快、切换快等特点；
　　2、高可靠：采用主备虚拟机模式利于在主节点宕机时，备节点可快速接管业务，达到客户业务无感知的效果；
　　3、系统优化：经过优化的协议处理单元和文件系统处理单元，业务数据IO可支持以多线程Direct-IO的方式直接进入fCache加速处理单元，尤其适用于密集型小IO应用；
　　4、高安全：采用高速网络技术进行节点间数据复制，进一步提升数据安全性；
　　5、高性能：fCache加速处理单元采用英特尔®傲腾TM固态盘DCP4800X，结合独立软件栈和算法优化，NAS4KB随机写性能相比普通分布式存储大幅提升。
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　　以拍一次CT影像产生的数据量为例，一般会切片成256KB，一个部位会拍500-1000张，所以平均拍一次CT影像的总数据量300MB左右。六节点XE2050集群可提供200TB的可用容量，可存储近70万次CT影像。
　　同时医生阅片从过去的5~6秒打开，到现在只需要1~2秒，医生阅片速度提高3倍以上，进一步缩短病情的确诊时间，为疫情防控和患者救治最大限度争取了宝贵时间。
　　XSKYXE2000系列SDS一体机基于英特尔®全新的技术平台，采用英特尔®至强®可扩展处理器和傲腾TM固态盘DCP4800X，结合XScalerOSTM软件定义存储方案在满足海量影像数据存储的同时，系统整体性能大幅提高。同时打破了原有的数据孤岛，实现不同业务数据的统一存储，加速医疗行业数字化转型。