医科大学DATACORE解决方案
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数据挖掘在医学大数据研究中的应用作者:孙雪松王晓丽来源:《中国信息化周报》2018年第21期医院信息化的发展及云计算、大数据、物联网、人工智能等在医疗领域的应用,为医学数据的获取、存储及处理提供了极大便利。
数据挖掘也随着计算机技术得到了广泛应用,从而提高了数据利用效率,拓展了知识发现的广度与深度。
目前,医院已积累了大量医疗相关数据。
医学大数据与数据挖掘的结合,能够帮助人们从存储的大体量、高复杂的医学数据中提取有价值信息,加速医学成果转化,为医疗行业开拓新的时代。
数据挖掘是指从数据库中,提取隐含在其中的人们事先未知、潜在的有用的信息和知识的过程。
数据挖掘已有较多成熟方法,并在医学大数据挖掘中取得了一定成果。
数据挖掘分类及常用算法预测型数据挖掘是从历史数据中发现的已知结果,推断或预测未知数据的可能值,有预测和回归两种类型。
常用算法有线性回归、Logistic回归、K-NN算法、决策树(DT)、人工神经网络(ANN)、支持向量机(SVM)及各种集成算法等。
回归是指确定响应变量和一个或多个自变量之间依赖关系以构建预测模型。
Kirkland等利用Logistic回归建立模型,对采集的病人临床指标等数据建立了疾病恶化预警模型,可对病人未来2-12小时可能出现的疾病恶化风险进行预测。
分类是指基于已知所属类别的历史数据的特征描述预先定义好的类别,构建预测类别的模型,再根据待查数据的相关特征与这些类别相应特征之间的相似程度,确定待查数据应划归的类别,可用于预测性研究。
描述型数据挖掘是识别数据中的模式或关系,旨在探索被分析数据的内在性质,常用方法有关联规则、序列规则和聚类。
关联规则通过从大量数据中,发现数据之间某些未知的、潜在的且有实际意义的关联或联系,并以关联规则的形式表现出来。
关联规则应用于医学研究,可以从医疗信息中揭示疾病发生、发展规律以及医学诊断、医学图像、症状与用药等某些内在联系,为疾病诊断和健康管理提供参考。
基于Dokeos的医学继续教育学习平台的设计与应用【摘要】本文旨在探讨基于Dokeos的医学继续教育学习平台的设计与应用。
在我们将介绍研究背景、研究目的和研究意义。
在正文中,我们将概述Dokeos学习平台,探讨医学继续教育的特点,阐述基于Dokeos的医学继续教育学习平台的设计原则,详细描述平台功能设计以及用户体验优化。
在我们将分析设计与应用效果,探讨未来发展方向,并进行总结。
通过本文的研究分析,旨在为医学继续教育领域提供优质的学习平台,促进医务人员的专业发展和知识更新。
【关键词】医学继续教育、Dokeos学习平台、设计原则、功能设计、用户体验、应用效果分析、未来发展、总结。
1. 引言1.1 研究背景医学继续教育一直是医学领域中非常重要的一部分,随着医学知识的不断更新和发展,医生们需要不断学习新知识和技能以保持自己的专业水平。
传统的医学继续教育方式主要是通过参加会议、培训班或者阅读专业书籍来获取知识,但这些方式存在时间和空间的限制,无法满足医生们的学习需求。
随着互联网技术的不断发展,基于网络的医学继续教育学习平台逐渐兴起。
这种在线学习平台可以提供各种形式的学习资源,如在线课程、视频讲座、讨论区等,使医生们可以随时随地进行学习,有效地提高学习效率。
在设计和应用这样的学习平台时,仍然存在一些挑战和问题需要解决,如平台功能设计是否满足用户需求、用户体验是否良好等。
基于Dokeos的医学继续教育学习平台的设计与应用就是为了解决这些问题而展开的研究。
通过分析Dokeos学习平台的特点和医学继续教育的特点,制定相应的设计原则,设计出功能齐全、用户体验优秀的医学继续教育学习平台,以提升医生们的学习体验和学习效果。
本文将从以上几个方面展开详细介绍。
1.2 研究目的研究目的旨在探讨基于Dokeos的医学继续教育学习平台在提升医学教育水平和质量方面的作用。
通过分析平台的设计原则、功能设计和用户体验优化等方面,可以深入了解该平台在医学继续教育领域中的具体应用及效果。
专病数据中心与临床科研平台方案在当今医疗领域,随着信息技术的飞速发展,专病数据中心与临床科研平台的建设已成为提升医疗质量、推动医学研究的重要手段。
本文将详细阐述一个全面、高效的专病数据中心与临床科研平台方案,旨在为医疗机构提供有力的支持,促进临床研究的深入开展和医疗服务的优化。
一、背景与需求随着医疗信息化的不断推进,医疗机构积累了大量的临床数据。
然而,这些数据往往分散在不同的系统中,缺乏有效的整合和利用。
同时,临床科研工作也面临着数据采集困难、质量参差不齐、分析手段有限等问题。
因此,建立一个专病数据中心与临床科研平台,实现数据的集中管理、深度挖掘和共享应用,成为了迫切的需求。
二、总体目标与设计原则(一)总体目标构建一个集成化、智能化、规范化的专病数据中心与临床科研平台,实现以下目标:1、整合多源异构的临床数据,包括病历、检验检查报告、影像数据等,形成完整的专病数据集。
2、提供强大的数据治理和质量管理功能,确保数据的准确性、完整性和一致性。
3、支持多样化的临床研究设计和数据分析方法,加速科研成果的产出。
4、促进医疗机构内部以及医疗机构之间的科研合作与交流。
(二)设计原则1、以患者为中心:确保数据的采集和使用符合伦理和法律规范,保护患者隐私。
2、标准化与规范化:遵循国际、国内相关的数据标准和规范,保证数据的一致性和可比性。
3、开放性与可扩展性:平台应具备良好的开放性,能够与其他系统进行集成;同时,具备灵活的可扩展性,以适应不断变化的业务需求。
4、安全性与可靠性:采用严格的安全措施,保障数据的安全存储和传输;确保平台的稳定运行,避免数据丢失和系统故障。
三、平台架构与功能模块(一)数据采集与整合模块1、数据接口:通过与医院现有信息系统(如HIS、LIS、PACS 等)的接口,实现数据的自动采集和传输。
2、数据清洗与转换:对采集到的数据进行清洗、标准化和转换,去除冗余和错误信息,将其转化为统一的格式。
(二)数据存储与管理模块1、数据仓库:建立高性能的数据仓库,存储经过整合和处理的专病数据,并支持快速查询和检索。
健康医疗大数据应用开发方案第一章绪论 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究目的与意义 (3)第二章健康医疗大数据概述 (3)2.1 健康医疗大数据的定义 (3)2.2 健康医疗大数据的特点 (3)2.2.1 数据量大 (3)2.2.2 类型多样 (4)2.2.3 价值密度高 (4)2.2.4 增长速度快 (4)2.3 健康医疗大数据的类型 (4)2.3.1 电子病历数据 (4)2.3.2 医学影像数据 (4)2.3.3 病理切片数据 (4)2.3.4 公共卫生数据 (4)2.3.5 药物研发数据 (4)2.3.6 互联网医疗数据 (4)第三章数据采集与整合 (5)3.1 数据来源 (5)3.2 数据采集方法 (5)3.3 数据整合与清洗 (5)第四章数据存储与管理 (6)4.1 数据存储技术 (6)4.1.1 关系型数据库存储 (6)4.1.2 非关系型数据库存储 (6)4.1.3 分布式存储 (6)4.2 数据管理策略 (6)4.2.1 数据分类与整合 (7)4.2.2 数据清洗与预处理 (7)4.2.3 数据分析与挖掘 (7)4.3 数据安全与隐私保护 (7)4.3.1 数据加密 (7)4.3.2 访问控制 (7)4.3.3 数据审计 (7)4.3.4 隐私保护 (7)第五章数据分析与挖掘 (7)5.1 数据分析方法 (7)5.2 数据挖掘技术 (8)5.3 应用场景与案例 (8)第六章健康医疗大数据应用开发框架 (9)6.1 应用开发流程 (9)6.2 应用开发关键技术 (9)6.3 应用开发平台与工具 (10)第七章健康医疗大数据应用案例 (10)7.1 智能诊断与辅助决策 (10)7.1.1 肺结节智能诊断系统 (10)7.1.2 心电图智能分析系统 (11)7.1.3 病理切片智能识别系统 (11)7.2 个性化医疗与健康管理 (11)7.2.1 基因组数据分析与应用 (11)7.2.2 智能穿戴设备与健康管理 (11)7.2.3 药物重定向与个性化用药 (11)7.3 医疗资源优化与调度 (11)7.3.1 医疗资源分布与优化 (11)7.3.2 智能预约与调度系统 (12)7.3.3 疾病预测与防控 (12)第八章政策法规与标准规范 (12)8.1 国内外政策法规概述 (12)8.2 健康医疗大数据标准规范体系 (12)8.3 政策法规对应用开发的指导作用 (13)第九章市场前景与投资策略 (13)9.1 市场前景分析 (13)9.2 投资策略与建议 (14)9.3 成功案例分析 (14)第十章总结与展望 (14)10.1 研究成果总结 (14)10.2 存在问题与挑战 (15)10.3 未来发展趋势与展望 (15)第一章绪论1.1 研究背景信息技术的飞速发展,大数据技术在各个行业中的应用日益广泛,健康医疗领域也迎来了大数据时代。
医学大数据重塑整个精准医疗体系作者:赵小文来源:《中国信息化周报》2016年第45期医学大数据的架构具有很强的扩展性,在获取人体的基本数据以后,不仅可以构建人体的解剖结构和生理结构,而且可以从分子层面去构建微观模型。
例如,基于一些复杂的数学模型,可以从DNA序列推演到mRNA结构,最后构建这段DNA序列表达的蛋白结构。
近年来包括医学在内的多种学科不断交叉融合,学术界的交流以及创业公司都在努力推动多种技术的融合。
在医学上不仅仅牵涉到临床医学,同时涉及生物学、分子生物学、细胞生物学、化学等等,以及自动化,包括检测、统计、分析、影像等方面都会涉及。
当然,数学肯定是最基础的,建立数学模型、复杂的算法都跟数学基础息息相关。
新兴的大数据即数据科学,也离不开基础的计算机科学。
所以,未来医学是众多学科融合的综合科学,大数据的价值是众多领域量化的数据融合,这就是技术趋势。
市场需求是重要驱动去解决实际临床问题更多依赖于医生的经验,不论是生理层面还是分子层面许多都还没有被完全的量化,而是记录在医生的经验当中。
医院也已经采集到很多数据,存放在不同的计算机系统中,但是基本以数据孤岛的形式存在,并没有被充分利用和挖掘,而这些其实就是做基础研究最重要的数据。
医学大数据发展有三大价值驱动力,首先是生活质量的提高,人们对生命质量或者是健康质量的不断追求和高标准的要求;其次是在高品质生命健康需求下促使成的生命科学技术的进步;最后是基于生命科学技术进步的临床手段不断丰富,临床治疗质量不断提高,这就是整个医学大数据价值驱动的核心。
此外,巨大的患者人体组织器官替换的市场需求也是重要的驱动因素。
整个再生医学行业的大背景是全球每年大概有8000多万的各种组织器官的需求,包括脏器器官、软骨、胰、颅颌面、眼膜等,目前只能通过捐献满足,而捐献所能满足的需求是非常有限的。
所以,众多科学家希望可以获得除了捐献以外的方式来替代和满足大量的需求。
脱细胞异体移植是正在研究的一种方法,即从供体上取出的组织脱细胞后,种植受体的细胞进行培养,然后再移植到新物体上。
医疗行业医疗大数据应用开发方案第1章项目背景与目标 (3)1.1 医疗大数据应用背景 (3)1.2 项目目标与意义 (4)1.3 医疗大数据应用领域概述 (4)第2章医疗大数据资源整合 (5)2.1 数据来源与采集 (5)2.1.1 数据来源 (5)2.1.2 数据采集 (5)2.2 数据存储与管理 (5)2.2.1 数据存储 (6)2.2.2 数据管理 (6)2.3 数据质量保障与清洗 (6)2.3.1 数据质量保障 (6)2.3.2 数据清洗 (6)2.4 数据安全与隐私保护 (7)2.4.1 数据安全 (7)2.4.2 隐私保护 (7)第3章医疗大数据预处理技术 (7)3.1 数据预处理方法 (7)3.1.1 数据清洗 (7)3.1.2 数据整合 (7)3.2 特征工程与选择 (8)3.2.1 特征提取 (8)3.2.2 特征选择 (8)3.3 异常值处理与缺失值填充 (8)3.3.1 异常值处理 (8)3.3.2 缺失值填充 (8)3.4 数据降维与压缩 (9)3.4.1 数据降维 (9)3.4.2 数据压缩 (9)第4章医疗大数据分析方法 (9)4.1 机器学习与数据挖掘 (9)4.1.1 分类与预测 (9)4.1.2 聚类分析 (9)4.1.3 关联规则挖掘 (10)4.2 深度学习与神经网络 (10)4.2.1 卷积神经网络(CNN) (10)4.2.2 循环神经网络(RNN) (10)4.2.3 对抗网络(GAN) (10)4.3 统计分析方法 (10)4.3.1 描述性统计分析 (10)4.3.3 回归分析 (10)4.4 数据可视化与展现 (10)4.4.1 散点图与线图 (10)4.4.2 热力图与矩阵图 (11)4.4.3 三维可视化与虚拟现实 (11)4.4.4 交互式数据可视化 (11)第5章医疗大数据应用场景 (11)5.1 疾病预测与风险评估 (11)5.2 临床决策支持 (11)5.3 药物研发与个性化治疗 (11)5.4 医疗资源优化与调度 (11)第6章医疗大数据平台架构设计 (12)6.1 总体架构设计 (12)6.2 数据层设计 (12)6.3 计算层设计 (12)6.4 应用层设计 (13)第7章医疗大数据应用开发关键技术 (13)7.1 分布式计算与存储技术 (13)7.1.1 Hadoop生态系统 (13)7.1.2 Spark分布式计算框架 (13)7.1.3 分布式文件存储系统(如HDFS、Ceph等) (13)7.1.4 分布式数据库技术(如NoSQL、NewSQL等) (13)7.2 云计算与大数据处理技术 (13)7.2.1 公共云、私有云和混合云架构 (13)7.2.2 云计算服务模式(IaaS、PaaS、SaaS) (13)7.2.3 大数据处理平台(如云MaxCompute、云GaussDB等) (14)7.2.4 实时数据处理技术(如Apache Kafka、Apache Flink等) (14)7.3 医疗人工智能技术 (14)7.3.1 机器学习与深度学习算法 (14)7.3.2 计算机视觉技术在医疗领域的应用(如影像诊断、病理分析等) (14)7.3.3 自然语言处理技术在医疗领域的应用(如电子病历解析、智能问答等) (14)7.3.4 人工智能辅助决策系统 (14)7.4 数据安全与隐私保护技术 (14)7.4.1 数据加密技术(如对称加密、非对称加密等) (14)7.4.2 访问控制与身份认证技术(如RBAC、ABAC等) (14)7.4.3 数据脱敏与隐私保护技术(如差分隐私、同态加密等) (14)7.4.4 安全审计与合规性检查 (14)第8章医疗大数据应用评估与优化 (14)8.1 应用功能评估方法 (14)8.1.1 功能指标体系构建 (14)8.1.2 数据采集与处理 (14)8.1.3 功能评估模型 (15)8.1.4 评估结果分析 (15)8.2.1 参数调优 (15)8.2.2 特征工程 (15)8.2.3 模型结构优化 (15)8.2.4 模型融合 (15)8.3 用户反馈与需求分析 (15)8.3.1 用户满意度调查 (15)8.3.2 用户行为分析 (15)8.3.3 竞品分析 (15)8.3.4 需求优先级排序 (16)8.4 持续迭代与升级 (16)8.4.1 版本规划 (16)8.4.2 快速迭代 (16)8.4.3 质量保证 (16)8.4.4 用户培训与支持 (16)8.4.5 市场反馈监测 (16)第9章医疗大数据应用案例解析 (16)9.1 疾病预测案例 (16)9.1.1 基于机器学习的糖尿病预测 (16)9.1.2 基于深度学习的脑卒中预测 (16)9.2 临床决策支持案例 (17)9.2.1 基于大数据的抗生素合理使用决策支持 (17)9.2.2 基于医疗大数据的临床路径优化 (17)9.3 药物研发与个性化治疗案例 (17)9.3.1 基于大数据的药物靶点发觉 (17)9.3.2 基于基因大数据的个性化治疗方案 (17)9.4 医疗资源优化案例 (17)9.4.1 基于大数据的医疗资源调度 (17)9.4.2 基于大数据的远程医疗服务 (17)第10章项目实施与推广策略 (17)10.1 项目实施步骤与计划 (17)10.2 团队建设与人才培养 (18)10.3 市场推广与合作伙伴 (18)10.4 风险评估与应对措施 (19)第1章项目背景与目标1.1 医疗大数据应用背景信息技术的飞速发展,医疗行业积累了海量的数据资源。
山西医科大学Datacore存储高可用系统解决方案DataCore Software Corporation本方案由Datacore 美国公司驻亚太区为山西医科大学存储虚拟化建设解决方案特写2013年8月14日目录一、关于本方案 (3)二、概述 (4)三、需求描述及分析 (6)3.1.需求分析 (6)3.2.业务需求 (6)3.3.性能需求 (6)3.4.安全需求 (7)四、总体设计 (8)4.1.总体设计目标 (8)4.2.总体逻辑架构设计拓扑图 (8)4.3.方案设计详细说明 (8)4.4.硬件系统设计 (10)4.4.1.服务器硬件推荐 (10)4.4.2.网络设备配置推荐 (11)五、技术支持和服务 (13)六、项目预算 (13)七、DATACORE公司简介 (13)八、附录一DATACORE 产品简介 (14)九、附录二DATACORE技术优势、特点、标准及规范简介 (14)一、关于本方案本方案设计目标主要基于山西医科大学信息中心存储需求而设计。
方案提纲包含以下几部分方案背景概述☞在方案背景概述中介绍了SAN 存储架构在设计之初,目的是把计算资源与存储资源分离。
同时,通过光纤技术、RAID冗余技术、磁盘热备技术等方式来解决可靠性低、性能低,容量低以及管理不便等问题。
需求描述及分析☞此部分根据IT信息中心现状以及未来的需求分析并详细阐述了对存储建设规划的业务需求、性能需求以及数据保护安全需求。
方案总体设计☞此部分根据IT信息中心的需求分三部分设计:包含总体设计目标、总体逻辑架构设计拓扑图以及方案设计的关键部分并做了详细阐述。
硬件系统设计☞此部分根据IT信息中心存储建立方案详细设计了服务器硬件配置以及光纤交换机的配置推荐表。
项目预算部分☞此部分根据IT中心存储建设方案的设计给出了项目整体预算。
技术支持、公司、产品简介☞附录部分详细介绍了Datacore对客户的技术支持、公司简介以及产品的技术指标。
二、 概述SAN 存储架构在设计之初,目的是把计算资源与存储资源分离。
同时,通过光纤技术、RAID 冗余技术、磁盘热备技术等方式来解决 DAS (Direct Attached Storage) 可靠性低、性能低,容量低以及管理不便等问题,如下图1、图2所示。
图1. 存储成为单点故障,增加业务系统风险图2.设备损毁一个SAN 存储设备(以磁盘阵列为例)往往同时支撑着多个业务应用系统。
根据存储设备性能和容量的不同,可服务的业务应用系统从几个到数十个不等。
在这种倒金字塔的结构之下,存储成为了IT 系统中的单点故障。
当完成了应用服务器集群、光纤交换机冗余之后,IT 系统的所有风险都集中到了存储设备之上。
即使设备厂商再三保证存储设备的稳定性,存储单点故障的风险随时都威胁着企业的IT 业务系统。
同时,随着CPU 多核技术的日臻成熟,强大的硬件能力使单机运行多个独立应用平台更显游刃有余。
虚拟服务器的应用也日益广泛。
并且,使用虚拟机作服务器可以提高机器的使APP SerStorageSwitch用效率,大幅节省硬件成本。
使用虚拟机作服务器的好处非常突出,但是缺点也很明显。
例如,由于多台虚拟服务器共享同一台物理存储设备,所以一台物理存储设备的故障会导致多台虚拟服务器业务停止,造成应用业务的广泛中断。
因此,避免存储设备单点故障,从而保证业务的连续运行就的需求就显得尤为重要了。
虽然市面上已经有不少数据保护的解决方案,如文件备份、数据快照、连续数据保护等等,但这些都属于离线(offline)数据保护手段。
当硬件故障造成原始数据损毁时,将导致应用程序执行中断,且必须依赖人工进行数据回存后,才能重新恢复应用程序服务。
即使执行数据回存操作所需时间相当短暂,但只要系统管理人员未查觉问题发生(例如事件发生在夜间未被有效监控的机房),便无法启动恢复措施。
然而,DataCore 所提供的是一种完全在线的数据及业务连续性保护方案。
在DataCore HA存储集群架构中,由于故障切换作业由应用程序服务器操作系统层级的多重存取路径功能完成,因此切换作业透通(transparent)于应用程序,应用程序并不会感知数据存取路径切换程序,进而确保其正常工作,达到零服务中断的水平。
DataCore存储高可用方案的恢复点目标(RPO)以及恢复时间目标(RTO)均为零。
DataCore 存储高可用解决方案由两台 DataCore SANmelody 智能存储服务器所组成。
两台SANmelody服务器之间通过光纤线(FC)作为数据同步的心跳线。
两台SANmelody智能存储服务器分别通过光纤线与前端双机集群主机连接。
DataCore SANmelody 存储高可用解决方案支持各种主流应用主机集群软件,包括Windows MSCS,Redhad Cluster,Rose HA 等等。
通过应用主机高可用与存储设备高可用的结合,可以形成完整的业务连续性保护方案。
如下图3所示:图3三、需求描述及分析3.1. 需求分析随着山西医科大学信息中心运行中各个环节对信息系统的依赖度越来越高,IT系统在提供各种社会服务的不同企业中的重要性也在迅速提高。
同时,IT系统的服务最终都需要通过数据来体现。
因此,业务的成长也必然带来了企业内部数据量爆炸性的增长。
然而,传统SAN存储架构越来越无法应对这一形势。
存储设备的相互独立造成了管理困难、使用效率低等问题。
在此前提之下,存储整合的需求日益显现。
当人们对信息系统的依赖程度越大,伴随着数据量迅速成长之际,才逐渐发现完全倚赖存储设备服务品质不但已经无法真正达到数据保护的目的,反而更加深因硬件故障造成系统运作长时间中断的风险。
DataCore存储虚拟化软件所提供的存储功能,可在单节点部署,也可以在两台或多台存储服务器(即安装存储虚拟化软件之服务器)间建立具备高可用性的存储集群,透过存储服务器与实体存储设备的自动化备份机制,实现最佳的数据保护方案。
3.2. 业务需求山西医科大学业务所需求的存储级别的数据保护手段主要有五种:存储大容量高缓存、在线扩容、存储快照(Snapshot)、数据镜像(Sync/Async Mirror)和连续数据保护(CDP)。
3.3. 性能需求山西医科大学对存储的性能需求不仅要保证生产系统的业务连续,磁盘要使用精简配置合理的利用磁盘空间,同时对存储IO的性能也要求极高。
DataCore虚拟存储系统建立虚拟数据卷时,并不给该虚拟卷分配实际的物理存储空间。
只有当真正的生产数据发生时,才会按照实际发生的数据量分配物理容量。
这样可以充分有效地利用有限的物理存储资源,同时也减少了由于系统规划和使用不周造成的物理存储资源的浪费。
举例说明:如果一个应用系统规划在3年内数据库容量将达到20TB。
那么在传统的存储架构基础上建立数据库时,就要分配给它20TB的实际物理容量。
即使在3年中该数据库没有达到期望的20TB数据量,这部分的物理存储空间也不能够分配给其它应用使用,造成实际的物理资源浪费。
同时也对在整个存储系统规划初期提出很高的要求。
在DataCore虚拟存储系统中,所有物理存储资源是统一管理的。
这些物理资源只分配给实际需要存储空间的生产数据卷。
不会发生某一个应用系统独占资源,又不能交给他人使用的局面。
从而提高了整体物理存储资源的利用率。
另外,DataCore虚拟存储系统还提供已分配存储空间回收功能。
将已经分配出去的但是不再使用的物理空间回收到虚拟存储池中再利用,这样可以进一步提高存储资源的利用率。
3.4. 安全需求D ataCore SDS节点都有数据链路连接到应用服务器(FC或iSCSI)。
在多个DataCore虚拟存储系统之间配备数据链路(FC或iSCSI),形成高可用集群网格。
在高可用环境中,每一个数据卷都有一个主结点和附结点。
针对生产主卷(主结点上卷)的任何数据的修改都会实时地复制到镜像卷(附结点上的卷)上,保证了生产数据卷与镜像卷中的数据在任何时间点上完全一致。
如下图4所示:图4通过部署两个(或以上)DataCore 虚拟化存储管理服务器,可构建成存储级高可用架构,从而保障应用系统的业务连续性。
如上图 1 所示,应用服务器分别通过两条(或多条)链路分别与不同的 DataCore 虚拟化存储管理服务器连接。
DataCore 可通过配置虚拟镜像卷,对应用服务器提供存储服务。
从应用服务器的角度来看,相当于发现了一个具有多重路径的存储卷设备,应用服务器写数据时,数据被保存在两个存储实体中。
当整个存储系统中任何一个环节出现故障时(无论是链路故障、交换机故障或者是存储设备故障),应用服务器可通过多路径软件自动把存储路径切换到另外一台DataCore 虚拟化存储管理服务器上(Fail-Over)。
当故障修复后,路径自动回切(Fail-Back)。
与其他存储高可用方案相比,DataCore 存储高可用方案具有以下优势:存储设备不相关性、无需人工干预、可形成 N+1 高可用集群。
四、 总体设计 4.1. 总体设计目标本方案设计专为山西医科大学存储虚拟化建设的五大目标而设计。
☞ 一、存储大容量高缓存 ☞ 二、在线扩容☞ 三、存储快照(Snapshot )☞ 四、数据镜像(Sync/Async Mirror ) ☞ 五、连续数据保护(CDP )4.2. 总体逻辑架构设计拓扑图图54.3. 方案设计详细说明一、存储高速缓存详细说明本方案采用DATACORE HA 高速缓存技术设计: DATACORE 服务器配置64GB 内存来结合SANmelody 技术提供领先的高速缓存性能。
DATACORE 服务器均配置FC HBA 卡6GB 速率,DATACORE 服务器通过光纤交机提供给前端应用服务器。
独有的先进的CACHE 算法研发设计,使SANmelody 能达到70%~90%的CACHE 读命中率和100%的CACHE 写命中率,同时提供顺序文件读应用的高效RAID3的CACHE 技术。
每个存储处理器的高速缓存均彼此构成镜像。
换言之,每个存储处理器中的高速缓存既包含它所拥有的磁盘组的基本高速缓存数据,也包含其他存储处理器的基本数据的副本。
如果发生存储处理器失效,则仍正常工作的存储处理器的高速缓存—包括其基本高速缓存和与其并列的存储处理器的镜像—将立即被写入磁盘存储。
因此,DataCore SANmelody磁盘阵列能永远确保写操作被安全地逐级传递给磁盘,即使在存储处理器失效的情况下亦如此。
如果发生电源失效的情况,则备用电池装置可提供需要的电力,从而确保在电源关闭前将全局高速缓存安全地写入磁盘。
镜像高速缓存的数目可极大地缩短响应时间,并使客户扩大特定性能所要求的内存大小。
SANmelody系列存储处理器的内存是完全受ECC保护的;硬件可在所有总线上提供奇偶校验保护。