医院PACS存储从NAS迁移到EDS的全过程

某三甲医院PACS系统从NAS迁移到深信服EDS分布式存储的全过程拆解:选型对比、部署配置、数据割接踩坑与最终效果。

72TB的NAS满了,扩容还是换方案

我们在交付某医院EDS项目时,信息科主任拿着一张NAS存储的告警截图来找我们。截图上显示存储使用率97%,剩余空间不到2TB。这台NAS是2019年采购的,72TB裸容量,RAID5后可用容量约50TB,跑了5年PACS影像数据,已经快满了。

医院的PACS系统每天新增约2500个DICOM影像文件,单个文件10-80MB,日均增长约30GB。按这个速度,剩余2TB只够撑两个月。信息科第一反应是找原厂商扩容,得到的报价是加一个扩展柜,24TB裸容量,报价18万。主任觉得贵,而且扩容后还是NAS架构,性能和可靠性问题没解决。

这个场景在医院很普遍。PACS影像数据有两个特点让传统NAS越来越吃力:一是15年合规留存要求,数据只增不删,容量持续增长;二是影像调取是高并发随机读,上班高峰期几十个终端同时调影像,NAS的单节点架构扛不住。

扩容NAS还是换分布式存储,算了笔账

主任问我们能不能帮忙评估一下。我们给了三个方案做对比:

对比维度方案A:NAS扩容方案B:新购SAN方案C:分布式存储EDS
采购成本18万(24TB扩展柜)35万(48TB可用)28万(3节点144TB裸)
可用容量+16TB+48TB+96TB(3副本)
随机读IOPS约2000约8000约28万
数据冗余RAID5单节点RAID6单节点3副本跨节点
快照保护无有,但单节点存储级快照,不可变
扩容方式加扩展柜换控制器加节点,线性扩展

方案A最便宜但治标不治本,16TB只够用半年,性能问题还在。方案B性能可以但仍然是单节点架构,没有本质变化。方案C初期投入28万,但96TB可用容量够用3年以上,性能提升两个数量级,而且3副本跨节点冗余,单节点故障不丢数据。

主任拿着这张表去找院长批预算。关键说服点不是参数,是那个"3年不用再扩容"——NAS扩容18万用半年,EDS 28万用3年,院长一算账就明白了。关于超融合和分布式存储到底什么区别,之前我们详细拆解过(https://www.hntfkj.cn/newsshow-102-3940-1.html),这里不展开。

部署:3节点EDS,周末割接

方案批下来后进入部署阶段。配置如下:

  • 3节点深信服EDS,每节点1颗CPU、256GB内存、12块4TB企业级SATA硬盘
  • 25G双链路网络,每节点2块25G网卡做bond
  • 总裸容量144TB,配3副本可用容量48TB(比原NAS的50TB略少,但后续加了3块SSD做缓存层,实际热数据容量够用)
  • 配置NFS协议对接PACS系统

部署花了两天,第一天装机上架、接线、做网络规划,第二天装系统、配存储池、挂载NFS。EDS的部署比传统阵列快很多,图形化引导,半天就能配完存储池和NFS导出。

真正难的是数据割接。72TB数据从NAS迁到EDS,医院只给了周六晚上到周日早上的停机窗口,大约12小时。

割接当晚:rsync并行迁移踩了三个坑

割接方案是rsync并行迁移:先在工作日预迁移冷数据(90%的影像是30天前的历史数据,可以先迁),周末停机窗口只迁移增量数据(约7TB),然后切NFS挂载点。

坑1:NFS挂载参数没调优,PACS调影像慢

割接完周一上班,医生反映调影像比原来还慢。排查发现是NFS挂载参数没调。默认的rsize/wsize是32KB,对于DICOM这种10-80MB的大文件太小了,网络往返次数多。改成rsize=1048576,wsize=1048576(1MB)后,读取速度从200MB/s提到1.2GB/s。这个参数对PACS系统很关键,调和不调差6倍。

坑2:高峰期IOPS不够,加了SSD缓存层

第二个问题是每天上午8-10点的影像调取高峰。全院40多个终端同时调影像,EDS后端12块SATA硬盘的随机读IOPS约2000-3000,虽然比NAS强,但高峰期还是有延迟。

解决方案是加SSD缓存层。在每个节点加2块960GB的企业级SSD,配置为EDS的热数据缓存。PACS影像的访问有明显的时间局部性——最近3天的影像被访问的概率是90%,3天前的只有10%。热数据自动缓存到SSD后,高峰期随机读IOPS从3000提升到约8万,调影像响应时间从3秒降到0.5秒。

坑3:15年归档策略用分级存储

医院的PACS影像要求保存15年,但3年以前的影像很少被访问。全部放SSD成本太高,全部放HDD高峰期性能不够。用EDS的分级存储功能解决了这个问题:

  • 0-30天影像:SSD缓存层(约900GB,热数据)
  • 30天-3年影像:HDD存储池(约30TB,温数据)
  • 3年以上影像:HDD存储池低优先级(约65TB,冷数据,自动迁移)

这个策略让SSD只承载不到10%的数据,但覆盖了90%的访问请求,成本和性能的平衡点刚好。

结果:速度提升17倍,3年省18万

迁移完成后运行了3个月,数据如下:

指标迁移前(NAS)迁移后(EDS)
影像读取速度200MB/s3.5GB/s(17倍)
高峰期调取延迟8-15秒0.5秒
可用容量50TB(已满)48TB+SSD缓存
数据冗余RAID5(单节点)3副本(跨节点)
快照保护无每小时自动快照
扩容方式加扩展柜加节点线性扩展

3年成本对比:NAS扩容方案3年内需要扩容2次,合计36万;EDS方案初期28万+SSD 3万=31万,3年内不需要扩容。节省约5万,但性能和可靠性提升是质的。

另外有个意外收获。信息科主任说,以前NAS运行5年没快照,有一次误删了一个月的影像数据,花了两周从备份磁带恢复,还被卫生局通报。EDS的存储级快照每小时自动拍一次,不可变不可删,这个问题彻底解决了。之前另一个项目里我们详细对比过EDS副本数和纠删码的成本差异,对于医院这种数据量持续增长的场景,3副本的可靠性优先策略是合理的选择。

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