基於PACS的分層存儲的方法、系統及存儲設備與流程
2023-04-24 01:51:21 1
本申請涉及存儲技術領域，特別涉及一種基於pacs的分層存儲的方法、系統及存儲設備。
背景技術：
pacs(picturearchivingandcommunicationsystems，醫學影像歸檔與傳輸系統)是醫院中數據量最大，數據保存周期最長的系統，目前國內的pacs系統廠家偏重流程，存儲廠家對pacs系統產品了解不夠深入，因此很難達到很好的融合，目前的pacs系統很難滿足客戶的需求。
市面上的存儲介質種類很多，比如sasssd、enterprise、nearline盤。存儲介質上的差別主要在於存取速度和容量上；存取速度快的存儲介質通常都是存儲單位成本高，而且容量相對較低。存儲速度慢的存儲介質通常是為了滿足容量與成本的要求，也就是在相同的成本下可以得到更大的容量。分層存儲其實是一種在高速小容量層級的介質層與低速大容量層級的介質層之間進行一種自動或手動數據遷移、複製、管理等操作。
pacs系統涉及醫學影像的數位化獲取、處理、調閱和檢索等，對存儲性能要求比較高，但是其中大部分文件會隨時間的推移，被使用的概率也會大幅度降低，若全部採用高性能的ssd，其成本會非常高，因此需要採用切實可行的分層存儲技術來降低採購成本。如何對pacs系統執行分層存儲，是本領域技術人員需要解決的技術問題。
技術實現要素：
本申請的目的是提供一種基於pacs的分層存儲的方法、系統及存儲設備，通過對歸檔影像數據進行等級標記，得出相應級別的存儲，算法簡單，減少了不必要的數據遷移顛簸，並結合自動分層，既滿足了性能要求又降低了採購成本。
為解決上述技術問題，本申請提供一種基於pacs的分層存儲的方法，所述方法包括：
獲取歸檔影像數據時，確定所述歸檔影像數據對應的等級標記；
將所述歸檔影像數據存儲到所述等級標記對應等級的存儲介質中。
其中，將所述歸檔影像數據存儲到所述等級標記對應等級的存儲介質中，包括：
當所述歸檔影像數據具有所述等級標記時，將所述歸檔影像數據存儲到第一層高性能存儲介質中；
當所述歸檔影像數據不具有所述等級標記時，將所述歸檔影像數據存儲到第二層次高性能存儲介質中。
其中，該方案還包括：
按照第一預設周期檢測所述第一層高性能存儲介質中的數據量是否達到第一閾值；
若是，則根據所述第一層高性能存儲介質中歸檔影像數據的活躍度從低到高確定第一待遷移歸檔影像數據，並將所述第一待遷移歸檔影像數據遷移到第二層次高性能存儲介質中。
其中，該方案還包括：
按照第二預設周期檢測所述第二層次高性能存儲介質中的數據量是否達到第二閾值；
若是，則根據所述第二層次高性能存儲介質中歸檔影像數據的存儲時長從大到小確定第二待遷移歸檔影像數據，並將所述第二待遷移歸檔影像數據遷移到第三層近線存儲介質中。
其中，該方案還包括：
當用戶從所述pacs系統中調取歸檔影像數據時，判斷調取的歸檔影像數據存儲位置是否在第一層高性能存儲介質中；
若否，則將調取的歸檔影像數據遷移到所述第一層高性能存儲介質中。
本申請還提供一種基於pacs的分層存儲的系統，包括：
等級標記獲取模塊，用於獲取歸檔影像數據時，確定所述歸檔影像數據對應的等級標記；
存儲模塊，用於將所述歸檔影像數據存儲到所述等級標記對應等級的存儲介質中。
其中，所述存儲模塊包括：
第一層存儲單元，用於當所述歸檔影像數據具有所述等級標記時，將所述歸檔影像數據存儲到第一層高性能存儲介質中；
第二層存儲單元，用於當所述歸檔影像數據不具有所述等級標記時，將所述歸檔影像數據存儲到第二層次高性能存儲介質中。
其中，該系統還包括：
第一遷移模塊，用於按照第一預設周期檢測所述第一層高性能存儲介質中的數據量是否達到第一閾值；若是，則根據所述第一層高性能存儲介質中歸檔影像數據的活躍度從低到高確定第一待遷移歸檔影像數據，並將所述第一待遷移歸檔影像數據遷移到第二層次高性能存儲介質中；和/或，
第二遷移模塊，用於按照第二預設周期檢測所述第二層次高性能存儲介質中的數據量是否達到第二閾值；若是，則根據所述第二層次高性能存儲介質中歸檔影像數據的存儲時長從大到小確定第二待遷移歸檔影像數據，並將所述第二待遷移歸檔影像數據遷移到第三層近線存儲介質中。
其中，該系統還包括：
第三遷移模塊，用於當用戶從所述pacs系統中調取歸檔影像數據時，判斷調取的歸檔影像數據存儲位置是否在第一層高性能存儲介質中；若否，則將調取的歸檔影像數據遷移到所述第一層高性能存儲介質中。
本申請還提供一種存儲設備，包括：
處理器，用於獲取歸檔影像數據時，確定所述歸檔影像數據對應的等級標記；將所述歸檔影像數據存儲到所述等級標記對應等級的存儲介質中；
存儲部件，用於存儲對應等級的歸檔影像數據；其中，所述存儲部件由不同種類的存儲介質組成。
本申請所提供的一種基於pacs的分層存儲的方法，所述方法包括：獲取歸檔影像數據時，確定所述歸檔影像數據對應的等級標記；將所述歸檔影像數據存儲到所述等級標記對應等級的存儲介質中。
可見，該方法通過設備技師和醫生按照需求對影像數據進行等級標記，按照等級標記將歸檔影像數據存儲到對應的存儲介質中，即根據等級標記利用相應級別的存儲或者遷移策略，算法簡單，減少了不必要的數據遷移顛簸。結合自動分層，既滿足了性能要求又降低了採購成本；本申請還公開了一種基於pacs的分層存儲的系統及存儲設備，具有上述有益效果，在此不再贅述。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本申請實施例所提供的基於pacs的分層存儲的方法的流程圖；
圖2為本申請實施例所提供的基於pacs的分層存儲的存儲分布示意圖；
圖3為本申請實施例所提供的基於pacs的分層存儲的系統的結構框圖；
圖4為本申請實施例所提供的存儲設備的結構框圖。
具體實施方式
本申請的核心是提供一種基於pacs的分層存儲的方法、系統及存儲設備，通過對歸檔影像數據進行等級標記，得出相應級別的存儲，算法簡單，減少了不必要的數據遷移顛簸，並結合自動分層，既滿足了性能要求又降低了採購成本。
為使本申請實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本申請保護的範圍。
本實施例將存儲的一種自動分層技術引用到pacs系統中，使pacs系統滿足客戶的需求。具體請參考圖1，圖1為本申請實施例所提供的基於pacs的分層存儲的方法的流程圖；該方法可以包括：
s100、獲取歸檔影像數據時，確定歸檔影像數據對應的等級標記；
具體的，本實施例並不限定具體的歸檔影像數據(後續可以簡稱為數據)進行等級標記的方式；例如可以是在獲取歸檔影像數據之前對歸檔影像數據進行標記，也可以是在獲取歸檔影像數據之後，按照等級標記規則對歸檔影像數據進行等級標記，並確定其對應的等級標記，當然也可以是不對歸檔影像數據進行實際的等級標記，僅根據等級標記劃分的規則，確定獲取的歸檔影像數據對應的等級標記。即標記的特性是醫生定義的，可以根據不同醫院和醫生的需要，自定義熱點數據。實現等級標記的自定義特性，提高標記過程的適應性。
例如病人做在影像設備上完檢查後，圖像會從影像設備傳輸到影像工作站上，技師根據影像數據進行初步分析，對病人的圖像進行等級標記，該等級標記的判斷參數可以根據醫院需求訂製，一般的判斷標準可以是典型案例或者三維重建的案例，如果滿足等級標記條件，對該病人的數據進行等級標記。否則不進行等級標記。或者是在獲取歸檔影像數據後，分析該歸檔影像數據是否能夠滿足判斷參數，若滿足，則對該病人的數據進行等級標記。否則不進行等級標記。
本實施例並不限定等級標記的等級數量，其只要可以與存儲介質相對應即可。例如等級標記可以僅存在兩個等級；或者存在三個等級等。用戶可以根據設定的存儲介質的分層數量進行相對應的設置。其中，兩個等級的一種具體情況可以是利用對數據進行等級標記和不進行等級標記進行區分。
s110、將歸檔影像數據存儲到等級標記對應等級的存儲介質中。
具體的，本實施例並不限定等級標記與存儲介質的層數一一對應，只要各等級標記都存在對應等級的存儲介質即可。例如當等級標記存在兩個，可以僅存在兩層不同種類的存儲介質(如ssd和enterprise盤)；當等級標記存在兩個，也可以僅存在三層不同種類的存儲介質(如ssd、enterprise盤和nearline盤)。本實施例中存儲介質分級可以根據存儲介質的存儲速度也即存儲效率進行分層。層數可以由用戶根據具體情況進行確定，例如根據歸檔影像數據的等級標記等級數量進行對應的分層，每層都有其特定的存儲特點，以滿足用戶使用pacs系統的實際需求。
優選的，將歸檔影像數據存儲到等級標記對應等級的存儲介質中可以包括：
當歸檔影像數據具有等級標記時，將歸檔影像數據存儲到第一層高性能存儲介質中；
當歸檔影像數據不具有等級標記時，將歸檔影像數據存儲到第二層次高性能存儲介質中。
其中，這樣可以節省高性能存儲介質的數量，在不影響系統讀取效率的情況下，減少高性能存儲介質的佔用，節省系統成本。為了進一步提高存儲的使用效率，還可以設置成本更低但是容量大的第三層存儲介質，以便存儲歷史數據，或者是從前兩層存儲介質中遷移出來的數據，從而在保證數據可靠性的前提下再次提高前兩層高性能存儲介質的使用效率。
下面請參考圖2，以三層存儲介質為例進行說明：
採用三級分層，分別是tier0(即第一層高性能存儲介質)，tier1(即第二層次高性能存儲介質)，tier2(即第三層近線存儲介質)，採用的存儲介質性能上從高到低分別是第一層sasssd，第二層enterprise盤，第三層nearline盤。在存儲池(即存儲部件)中採用三種類型的存儲介質，在存儲池中，創建3種類型的卷，分別是tier0，tier1，tier2。具體見附圖2，其中具有標記等級的數據存儲到tier0層，未標記數據存儲到tier1層，歷史數據存儲到tier2層。即將近期經常訪問的影像數據放在sasssd上，將遠期不長訪問的數據放在低速的nearline磁碟上，既滿足了性能的要求，又降低了整體的擁有成本。
基於上述技術方案，本申請實施例提供的基於pacs的分層存儲的方法，該方法通過設備技師和醫生按照需求對影像數據進行等級標記，按照等級標記將歸檔影像數據存儲到對應的存儲介質中，即根據等級標記利用相應級別的存儲或者遷移策略，算法簡單，減少了不必要的數據遷移顛簸。結合自動分層，既滿足了性能要求又降低了採購成本。
基於上述實施例，考慮到存儲數據的時效性，本實施例還可以數據外遷。即可以設定遷移策略，對各層存儲介質中的數據進行分析，將滿足遷移條件的數據執行遷移動作，以提高各層存儲介質的使用效率。本實施例並不限定具體的遷移策略，用戶可以根據實際需求進行限定。例如將性能高的各層存儲介質中的數據進行分析(本實施例並不限定各層存儲介質進行分析的依據，例如可以是按照存儲時間進行篩選，也可以是按照存儲的數據的活躍度(活躍度可以根據用戶調取次數進行標記，或者數據被使用頻率進行標記)來進行篩選等)，篩選出相對不重要的數據遷移到下一層存儲介質中；也可以是將性能高的各層存儲介質中的數據進行分析，篩選出相對不重要的數據遷移到最後一層存儲介質中等。
下面以三層存儲介質為了進行說明，則本實施例還可以包括：
按照第一預設周期檢測第一層高性能存儲介質中的數據量是否達到第一閾值；
若是，則根據第一層高性能存儲介質中歸檔影像數據的活躍度從低到高確定第一待遷移歸檔影像數據，並將第一待遷移歸檔影像數據遷移到第二層次高性能存儲介質中。
按照第二預設周期檢測第二層次高性能存儲介質中的數據量是否達到第二閾值；
若是，則根據第二層次高性能存儲介質中歸檔影像數據的存儲時長從大到小確定第二待遷移歸檔影像數據，並將第二待遷移歸檔影像數據遷移到第三層近線存儲介質中。
具體的，本實施例並不限定第一預設周期、第二預設周期、第一閾值以及第二閾值的具體數值。例如請參考圖2，說明上述過程，利用tier0層數據外遷進程執行循環檢測的機制，定期檢測tier0(sasssd)層的數據量是否達到第一閾值，如果達到第一閾值，那麼採用對比策略將活躍度相對較低的數據遷移到tier1層。利用tier1層數據的外遷進程執行循環檢測的機制，定期檢測tier1層的數據量是否達到第二閾值，如果達到第二閾值，採用對比策略，將時間相對久遠的數據遷移到tier2層。這也就是平常所說的近線操作。
基於上述技術方案，為了進一步提高數據標記的靈活性，防止遺漏重要數據，本實施例可以二次對數據進行等級標記，並將標記的數據遷移到對應的存儲介質中。本實施例並不限定具體的二次標記的方式。例如可以是用戶從pacs系統中調取歸檔影像數據時，判斷該數據是否為標記數據，若不是，則將其變為標記數據並遷移到標記數據對應的存儲介質中；也可以是根據調取的數據的當前存儲位置來進行遷移，即只要調取的數據不在最高性能存儲介質中，都向前一層存儲介質進行遷移，即將該數據存儲到性能更高的存儲介質中。
優選的。本實施例還可以包括：
當用戶從pacs系統中調取歸檔影像數據時，判斷調取的歸檔影像數據存儲位置是否在第一層高性能存儲介質中；
若否，則將調取的歸檔影像數據遷移到第一層高性能存儲介質中。
下面舉例說明上述方案，該存儲系統具有三個進程，即進程一用於數據標記和常規的數據存儲。進程二，用於tier0層數據外遷，進程三用於tier1層數據的外遷。
進程一具體實施過程如下：
病人做在影像設備上完檢查後，圖像會從影像設備傳輸到影像工作站上，技師根據影像數據進行初步分析，對病人的圖像進行標記，該標記的判斷參數可以根據醫院需求訂製，一般的判斷標準可以是典型案例或者三維重建的案例，如果滿足標記條件，對該病人的數據進行標記。否則不標記。數據在歸檔的時候，會根據是否有標記，分別存儲在不同的層次上，已標記的病人圖像，存儲在tier0層，未標記的病人圖像存儲在tier1層。這樣保證了典型案例和三維重建的案例，在後續的數位化處理、檢索和調閱中，具有比較高的性能，提高了醫生的工作效率。
當門診或者住院的醫生從歸檔系統調取病人的圖像進行診斷時，根據後續診斷的需要，比如，如果複診或者會診的情況下，可以對圖像進行再次標記，新標記的圖像，數據會從tier1層遷移到tier0層。
進程二具體實施過程如下：
該進程採用循環檢測的機制，定期檢測tier0(sasssd)層的數據量是否達到第一閾值，如果達到第一閾值，那麼採用對比策略將活躍度相對較低的數據遷移到tier1層。
進程三具體實施過程如下：
該進程跟進程二類似，也是採用循環檢測的機制，定期檢測tier1層的數據量是否達到第二閾值，如果達到第二閾值，採用對比策略，將時間相對久遠的數據遷移到tier2層。這也就是平常所說的近線操作。
基於上述技術方案，本申請實施例提供的基於pacs的分層存儲的方法，改進的自動分層技術，引入到pacs系統中，通過標記影像數據的特性，給出相應的級別的存儲或者遷移策略，算法相對簡單，並且減少了不必要的數據遷移顛簸。結合三級自動分層，既滿足了性能要求又降低了採購成本。
下面對本申請實施例提供的基於pacs的分層存儲的系統及存儲設備進行介紹，下文描述的基於pacs的分層存儲的系統及存儲設備與上文描述的基於pacs的分層存儲的方法可相互對應參照。
請參考圖3，圖3為本申請實施例所提供的基於pacs的分層存儲的系統的結構框圖；該系統可以包括：
等級標記獲取模塊100，用於獲取歸檔影像數據時，確定歸檔影像數據對應的等級標記；
存儲模塊200，用於將歸檔影像數據存儲到等級標記對應等級的存儲介質中。
基於上述實施例，該系統中存儲模塊200可以包括：
第一層存儲單元，用於當歸檔影像數據具有等級標記時，將歸檔影像數據存儲到第一層高性能存儲介質中；
第二層存儲單元，用於當歸檔影像數據不具有等級標記時，將歸檔影像數據存儲到第二層次高性能存儲介質中。
基於上述實施例，該系統還可以包括：
第一遷移模塊，用於按照第一預設周期檢測第一層高性能存儲介質中的數據量是否達到第一閾值；若是，則根據第一層高性能存儲介質中歸檔影像數據的活躍度從低到高確定第一待遷移歸檔影像數據，並將第一待遷移歸檔影像數據遷移到第二層次高性能存儲介質中；和/或，
第二遷移模塊，用於按照第二預設周期檢測第二層次高性能存儲介質中的數據量是否達到第二閾值；若是，則根據第二層次高性能存儲介質中歸檔影像數據的存儲時長從大到小確定第二待遷移歸檔影像數據，並將第二待遷移歸檔影像數據遷移到第三層近線存儲介質中。
基於上述實施例，該系統還可以包括：
第三遷移模塊，用於當用戶從pacs系統中調取歸檔影像數據時，判斷調取的歸檔影像數據存儲位置是否在第一層高性能存儲介質中；若否，則將調取的歸檔影像數據遷移到第一層高性能存儲介質中。
請參考圖4，圖4為本申請實施例所提供的存儲設備的結構框圖；該存儲設備可以包括：
處理器300，用於獲取歸檔影像數據時，確定歸檔影像數據對應的等級標記；將歸檔影像數據存儲到等級標記對應等級的存儲介質中；
存儲部件400，用於存儲對應等級的歸檔影像數據；其中，存儲部件由不同種類的存儲介質組成。
其中，所述處理器300可以包含三個進程，所述存儲部件400可以包含3層存儲介質，分別是第一層高性能存儲介質sasssd，第二層次高性能存儲介質enterprise盤，第三層近線存儲介質nearline盤。
該存儲設備的工作過程可以是：
通過手工標記影像數據的特性，給出相應的存儲或者遷移策略，避免了不必要的數據遷移顛簸。在影像工作站標記的圖像存儲到sasssd層，未標記的圖像存儲到enterprise層。在醫生工作站標記的圖像，會發生數據遷移，遷移方向從enterprise層遷移到sasssd層。主要包括幾個步驟：
步驟一：在影像工作站，技師根據經驗對病人的圖像進行首次標記，標記的圖像發送到存儲的sasssd層，未標記的圖像發送到存儲到enterprise層。那麼後續醫生在調用圖像的時候，效率會大大提高。
步驟二：醫生在診斷病人的圖像的時候，可以根據後續讀取的需要進行再次的標記，標記完後，系統會對比較數據進行對比，查看先前是否已經標記過，如果已經標記過，那麼數據已經在ssd層，不用處理。如果未標記，那麼數據會從enterprise層遷移到sasssd層。
即將自動分層應用到了pacs系統，融合到了醫生診斷的流程中。長久以來，pacs廠家偏重流程，存儲廠家對pacs產品了解不夠深入，因此兩者很難達到很好的融合，pacs的性能和成本很難權衡和把握，該申請滿足了這種需求。
醫院中病人圖像的傳輸流程簡要描述如下：醫生在影像設備做檢查，設備會把圖像發送到影像工作站，技師對圖像進行處理後，將圖像發送到存儲歸檔系統。門診或者住院的醫生在醫生工作站可以調用存儲歸檔系統中的病人圖像進行診斷。
首先：醫生在影像設備做檢查，設備會把圖像發送到影像工作站，技師對圖像進行處理後，將圖像發送到存儲歸檔系統。此時，技師可以對某些病人的圖像，比如典型案例或者三維成像的案例進行標記，那麼在發送圖像的時候，標記的圖像會存儲到sasssd層，未標記的圖像會存儲到enterprise層,那麼醫生後續在調用圖像的時候，性能會大大提高。
其次：門診或者住院的醫生對病人圖像診斷後，根據診斷結果，比如複診或者會診病人，再次對病人圖像進行標記，系統對標記結果進行判斷，查看該病人是否標記過，如果已經標記，系統不會對圖像進行處理，否則圖像會從enterprise層遷移到sasssd層。這樣，後續醫生在複診或者會診等的查看病人的圖像的時候，會提高查閱處理圖像的性能。
說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對於實施例公開的裝置而言，由於其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。
專業人員還可以進一步意識到，結合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬體、計算機軟體或者二者的結合來實現，為了清楚地說明硬體和軟體的可互換性，在上述說明中已經按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬體還是軟體方式來執行，取決於技術方案的特定應用和設計約束條件。專業技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能，但是這種實現不應認為超出本申請的範圍。
結合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬體、處理器執行的軟體模塊，或者二者的結合來實施。軟體模塊可以置於隨機存儲器(ram)、內存、只讀存儲器(rom)、電可編程rom、電可擦除可編程rom、寄存器、硬碟、可移動磁碟、cd-rom、或技術領域內所公知的任意其它形式的存儲介質中。
以上對本申請所提供的基於pacs的分層存儲的方法、系統及存儲設備進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本申請的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本申請的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以對本申請進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本申請權利要求的保護範圍內。