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摘要：随着PACS系统产生的数据量越来越大，现在的结构已经不能满足需求，各种自然灾害、系统故障或人为误操作等意外情况皆有可能造成数据丢失及业务中断。医学影像存档和通信系统（Picture Archiving and Communication Systems，PACS）作为医院常规检查最主要的业务系统，必须保持其稳定性和连续性。该文以作者所在医院为例探讨实施全院PACS系统灾备升级应用的最新技术，同时剖析灾备的发展趋势。
关键词：全院PACS；系统灾备
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）20-4853-02
Upgrade Scheme of Data Backup and Recovery for Hospital-wide PACS
CHEN Kai， TANG Ning ， FENG Jie-liang
Abstract： As the amount of data generated by the growing PACS system， the structure can’t meet current needs of a variety of natural disasters， system failures or human errors are possible unforeseen circumstances， such as loss of data and business interruption. Picture archiving and communication systems （Picture Archiving and Communication Systems， PACS） as the main hospital routine examination of business systems， must maintain its stability and continuity. In this paper， an example of the hospital PACS systems upgrade is used to explore the implementation of disaster recovery application of the latest technology， and analysis of trends disaster recovery.
Key words： PACS； data backup and recovery
随着医院业务的扩展，就诊病人日益增加以及放射超声等影像设备的不断投入，医学影像存档和通信系统（Picture Archiving and Communication Systems，PACS）系统已成为医院日常业务的一个重要工作平台[1]，随之产生的系统数据备份及容灾问题也越来越重要[2]。如何保证在灾难发生时，医院业务能够正常运行，同时保证系统数据不丢失并从灾难中快速恢复数据，是急需解决的问题。
1 升级前的灾备方案
升级前我院采用服务器镜像的方式进行异地灾备（系统结构如图1如示），硬件方面主要包括镜像服务器，在/线存储等。其中，中心服务器与镜像服务器异地放置，采用光纤直连，并配有2个大容量存储，分别用于在线及离线归档。
数据库备份采用SQL Sever提供的数据库复制技术[3]（即将—组数据从—个数据源拷贝到多个数据目的点，是一种将数据保存到多个存储点上的有效方式）将PACS中心服务器的数据库文件同时备份到镜像服务器与在线存储，保持数据自动同步更新，从而保证数据的—致性。当中心服务器故障时，可立即启用镜像服务器，在短时间内恢复系统的运行。
图像文件备份则采用EMC提供的M?i?r?r?o?r?V?i?e?w?方式，将在线存储里面的数据通过同步方式复制到在线归档存储中，当在线存储故障时，可将存储迅速切换到归档存储服务器，保证图像文件可被正常访问。
经长期实际使用，发现该技术架构具有以下不足之处：1） 中心服务器发生故障后，需要先排除其他故障，最后才人工切换到至镜像服务器，切换时间长，应急措施不足，影响了医院业务的正常开展；2） 基于M?i?r?r?o?r?V?i?e?w?的备份方式主存储和备份存储数据一致性无法实时验证，必须针对特定文件，待主存储业务中断，备份存储启用后，才能在PACS平台上得到数据一致性校验；3） 随着医院业务的大量增长，PACS系统数据量剧增，备份进程占用过多系统资源，导致实时查询、文件上传/下载及文件归档愈加缓慢，严重时会影响生产系统正常工作。基于以上原因，我院对原有的PACS灾备方案进行了升级。
2 升级后的灾备方案
根据上述问题的分析，结合医院系统的运行现状，我院从以下五个方面对PACS系统灾备方案实施了升级，升级后的架构如图2所示。
1） 构建PACS服务器集群，数据库同步镜像。新增1台监控服务器，用于实时监控中心服务器与镜像服务器的运行状态，当其中一台服务器发生故障时，另一台服务器会自动接管服务，同时应用终端软件也能自动切换，保证客户端可以正常运行。通过监控服务器的工作，避免了故障时需要人工切换的耗时弊端，可快速启用镜像服务器。
2） 增加备份存储数据核查功能。现有存储架构不变，保留EMC存储自带的数据自动备份功能，同时增加了在线备份存储的数据核查功能，保证所有影像数据两份在线并且一致。
3） 扩充在线存储容量。扩大医院PACS系统的总体在线存储容量，同时通过建立在线主存储和在线备份存储的架构，加强影像数据的在线安全，确保五年内的数据在线，满足临床数据对比的调阅需求，提高整体工作效率。
4） 建立各子系统的应急系统。在放射、超声、内窥镜等科建立应急单机工作系统，当所有网络或服务器发生意外故障时医生工作站可以正常运行，不影响科室的正常工作；当服务器正常后，工作站再上传数据到服务器。
3 讨论
本次PACS系统灾备方案升级后，不但保证系统具有更高的可用性、提高了数据的安全性，且无须担心业务量爆炸式的增长。
从我院PACS系统的服务器构架模式的实施及运行可见，对于全院级PACS而言。采用服务器分级架构强调多个服务器之间的相互热备，对于保障发生灾难性故障时整个系统的安全性是十分必要的。
参考文献：
[1] 李桂祥，王放，任莉等.全院PACS/HIS中影像科室工作流程的优化[J].医疗设备信息，2003，18（7）：33-35.
[2] 余元龙，杨勇，李巧平等.全院PACS系统远程备份与容灾技术的研究应用[J].中国数字医学，2011，06（1）：37-40.
[3] 罗小平，王福兆.SQL Server数据备份策略的选择[J].计算机系统应用，2005，（5）：74-75.
[4] 赵海涛，陆军，韩月东等.PACS服务器架构在应急处理方案中的应用价值[J].实用放射学杂志，2007，23（10）：1406-1408，1415.
关键词：全院PACS；系统灾备
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）20-4853-02
Upgrade Scheme of Data Backup and Recovery for Hospital-wide PACS
CHEN Kai， TANG Ning ， FENG Jie-liang
Abstract： As the amount of data generated by the growing PACS system， the structure can’t meet current needs of a variety of natural disasters， system failures or human errors are possible unforeseen circumstances， such as loss of data and business interruption. Picture archiving and communication systems （Picture Archiving and Communication Systems， PACS） as the main hospital routine examination of business systems， must maintain its stability and continuity. In this paper， an example of the hospital PACS systems upgrade is used to explore the implementation of disaster recovery application of the latest technology， and analysis of trends disaster recovery.
Key words： PACS； data backup and recovery
随着医院业务的扩展，就诊病人日益增加以及放射超声等影像设备的不断投入，医学影像存档和通信系统（Picture Archiving and Communication Systems，PACS）系统已成为医院日常业务的一个重要工作平台[1]，随之产生的系统数据备份及容灾问题也越来越重要[2]。如何保证在灾难发生时，医院业务能够正常运行，同时保证系统数据不丢失并从灾难中快速恢复数据，是急需解决的问题。
1 升级前的灾备方案
升级前我院采用服务器镜像的方式进行异地灾备（系统结构如图1如示），硬件方面主要包括镜像服务器，在/线存储等。其中，中心服务器与镜像服务器异地放置，采用光纤直连，并配有2个大容量存储，分别用于在线及离线归档。
数据库备份采用SQL Sever提供的数据库复制技术[3]（即将—组数据从—个数据源拷贝到多个数据目的点，是一种将数据保存到多个存储点上的有效方式）将PACS中心服务器的数据库文件同时备份到镜像服务器与在线存储，保持数据自动同步更新，从而保证数据的—致性。当中心服务器故障时，可立即启用镜像服务器，在短时间内恢复系统的运行。
图像文件备份则采用EMC提供的M?i?r?r?o?r?V?i?e?w?方式，将在线存储里面的数据通过同步方式复制到在线归档存储中，当在线存储故障时，可将存储迅速切换到归档存储服务器，保证图像文件可被正常访问。
经长期实际使用，发现该技术架构具有以下不足之处：1） 中心服务器发生故障后，需要先排除其他故障，最后才人工切换到至镜像服务器，切换时间长，应急措施不足，影响了医院业务的正常开展；2） 基于M?i?r?r?o?r?V?i?e?w?的备份方式主存储和备份存储数据一致性无法实时验证，必须针对特定文件，待主存储业务中断，备份存储启用后，才能在PACS平台上得到数据一致性校验；3） 随着医院业务的大量增长，PACS系统数据量剧增，备份进程占用过多系统资源，导致实时查询、文件上传/下载及文件归档愈加缓慢，严重时会影响生产系统正常工作。基于以上原因，我院对原有的PACS灾备方案进行了升级。
2 升级后的灾备方案
根据上述问题的分析，结合医院系统的运行现状，我院从以下五个方面对PACS系统灾备方案实施了升级，升级后的架构如图2所示。
1） 构建PACS服务器集群，数据库同步镜像。新增1台监控服务器，用于实时监控中心服务器与镜像服务器的运行状态，当其中一台服务器发生故障时，另一台服务器会自动接管服务，同时应用终端软件也能自动切换，保证客户端可以正常运行。通过监控服务器的工作，避免了故障时需要人工切换的耗时弊端，可快速启用镜像服务器。
2） 增加备份存储数据核查功能。现有存储架构不变，保留EMC存储自带的数据自动备份功能，同时增加了在线备份存储的数据核查功能，保证所有影像数据两份在线并且一致。
3） 扩充在线存储容量。扩大医院PACS系统的总体在线存储容量，同时通过建立在线主存储和在线备份存储的架构，加强影像数据的在线安全，确保五年内的数据在线，满足临床数据对比的调阅需求，提高整体工作效率。
4） 建立各子系统的应急系统。在放射、超声、内窥镜等科建立应急单机工作系统，当所有网络或服务器发生意外故障时医生工作站可以正常运行，不影响科室的正常工作；当服务器正常后，工作站再上传数据到服务器。
3 讨论
本次PACS系统灾备方案升级后，不但保证系统具有更高的可用性、提高了数据的安全性，且无须担心业务量爆炸式的增长。
从我院PACS系统的服务器构架模式的实施及运行可见，对于全院级PACS而言。采用服务器分级架构强调多个服务器之间的相互热备，对于保障发生灾难性故障时整个系统的安全性是十分必要的。
参考文献：
[1] 李桂祥，王放，任莉等.全院PACS/HIS中影像科室工作流程的优化[J].医疗设备信息，2003，18（7）：33-35.
[2] 余元龙，杨勇，李巧平等.全院PACS系统远程备份与容灾技术的研究应用[J].中国数字医学，2011，06（1）：37-40.
[3] 罗小平，王福兆.SQL Server数据备份策略的选择[J].计算机系统应用，2005，（5）：74-75.
[4] 赵海涛，陆军，韩月东等.PACS服务器架构在应急处理方案中的应用价值[J].实用放射学杂志，2007，23（10）：1406-1408，1415.