基于PACS的分层存储的方法、系统及存储设备与流程

本申请涉及存储技术领域，特别涉及一种基于pacs的分层存储的方法、系统及存储设备。

背景技术：

pacs(picturearchivingandcommunicationsystems，医学影像归档与传输系统)是医院中数据量最大，数据保存周期最长的系统，目前国内的pacs系统厂家偏重流程，存储厂家对pacs系统产品了解不够深入，因此很难达到很好的融合，目前的pacs系统很难满足客户的需求。

市面上的存储介质种类很多，比如sasssd、enterprise、nearline盘。存储介质上的差别主要在于存取速度和容量上；存取速度快的存储介质通常都是存储单位成本高，而且容量相对较低。存储速度慢的存储介质通常是为了满足容量与成本的要求，也就是在相同的成本下可以得到更大的容量。分层存储其实是一种在高速小容量层级的介质层与低速大容量层级的介质层之间进行一种自动或手动数据迁移、复制、管理等操作。

pacs系统涉及医学影像的数字化获取、处理、调阅和检索等，对存储性能要求比较高，但是其中大部分文件会随时间的推移，被使用的概率也会大幅度降低，若全部采用高性能的ssd，其成本会非常高，因此需要采用切实可行的分层存储技术来降低采购成本。如何对pacs系统执行分层存储，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本申请的目的是提供一种基于pacs的分层存储的方法、系统及存储设备，通过对归档影像数据进行等级标记，得出相应级别的存储，算法简单，减少了不必要的数据迁移颠簸，并结合自动分层，既满足了性能要求又降低了采购成本。

为解决上述技术问题，本申请提供一种基于pacs的分层存储的方法，所述方法包括：

获取归档影像数据时，确定所述归档影像数据对应的等级标记；

将所述归档影像数据存储到所述等级标记对应等级的存储介质中。

其中，将所述归档影像数据存储到所述等级标记对应等级的存储介质中，包括：

当所述归档影像数据具有所述等级标记时，将所述归档影像数据存储到第一层高性能存储介质中；

当所述归档影像数据不具有所述等级标记时，将所述归档影像数据存储到第二层次高性能存储介质中。

其中，该方案还包括：

按照第一预设周期检测所述第一层高性能存储介质中的数据量是否达到第一阈值；

若是，则根据所述第一层高性能存储介质中归档影像数据的活跃度从低到高确定第一待迁移归档影像数据，并将所述第一待迁移归档影像数据迁移到第二层次高性能存储介质中。

其中，该方案还包括：

按照第二预设周期检测所述第二层次高性能存储介质中的数据量是否达到第二阈值；

若是，则根据所述第二层次高性能存储介质中归档影像数据的存储时长从大到小确定第二待迁移归档影像数据，并将所述第二待迁移归档影像数据迁移到第三层近线存储介质中。

其中，该方案还包括：

当用户从所述pacs系统中调取归档影像数据时，判断调取的归档影像数据存储位置是否在第一层高性能存储介质中；

若否，则将调取的归档影像数据迁移到所述第一层高性能存储介质中。

本申请还提供一种基于pacs的分层存储的系统，包括：

等级标记获取模块，用于获取归档影像数据时，确定所述归档影像数据对应的等级标记；

存储模块，用于将所述归档影像数据存储到所述等级标记对应等级的存储介质中。

其中，所述存储模块包括：

第一层存储单元，用于当所述归档影像数据具有所述等级标记时，将所述归档影像数据存储到第一层高性能存储介质中；

第二层存储单元，用于当所述归档影像数据不具有所述等级标记时，将所述归档影像数据存储到第二层次高性能存储介质中。

其中，该系统还包括：

第一迁移模块，用于按照第一预设周期检测所述第一层高性能存储介质中的数据量是否达到第一阈值；若是，则根据所述第一层高性能存储介质中归档影像数据的活跃度从低到高确定第一待迁移归档影像数据，并将所述第一待迁移归档影像数据迁移到第二层次高性能存储介质中；和/或，

第二迁移模块，用于按照第二预设周期检测所述第二层次高性能存储介质中的数据量是否达到第二阈值；若是，则根据所述第二层次高性能存储介质中归档影像数据的存储时长从大到小确定第二待迁移归档影像数据，并将所述第二待迁移归档影像数据迁移到第三层近线存储介质中。

其中，该系统还包括：

第三迁移模块，用于当用户从所述pacs系统中调取归档影像数据时，判断调取的归档影像数据存储位置是否在第一层高性能存储介质中；若否，则将调取的归档影像数据迁移到所述第一层高性能存储介质中。

本申请还提供一种存储设备，包括：

处理器，用于获取归档影像数据时，确定所述归档影像数据对应的等级标记；将所述归档影像数据存储到所述等级标记对应等级的存储介质中；

存储部件，用于存储对应等级的归档影像数据；其中，所述存储部件由不同种类的存储介质组成。

本申请所提供的一种基于pacs的分层存储的方法，所述方法包括：获取归档影像数据时，确定所述归档影像数据对应的等级标记；将所述归档影像数据存储到所述等级标记对应等级的存储介质中。

可见，该方法通过设备技师和医生按照需求对影像数据进行等级标记，按照等级标记将归档影像数据存储到对应的存储介质中，即根据等级标记利用相应级别的存储或者迁移策略，算法简单，减少了不必要的数据迁移颠簸。结合自动分层，既满足了性能要求又降低了采购成本；本申请还公开了一种基于pacs的分层存储的系统及存储设备，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的基于pacs的分层存储的方法的流程图；

图2为本申请实施例所提供的基于pacs的分层存储的存储分布示意图；

图3为本申请实施例所提供的基于pacs的分层存储的系统的结构框图；

图4为本申请实施例所提供的存储设备的结构框图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种基于pacs的分层存储的方法、系统及存储设备，通过对归档影像数据进行等级标记，得出相应级别的存储，算法简单，减少了不必要的数据迁移颠簸，并结合自动分层，既满足了性能要求又降低了采购成本。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本实施例将存储的一种自动分层技术引用到pacs系统中，使pacs系统满足客户的需求。具体请参考图1，图1为本申请实施例所提供的基于pacs的分层存储的方法的流程图；该方法可以包括：

s100、获取归档影像数据时，确定归档影像数据对应的等级标记；

具体的，本实施例并不限定具体的归档影像数据(后续可以简称为数据)进行等级标记的方式；例如可以是在获取归档影像数据之前对归档影像数据进行标记，也可以是在获取归档影像数据之后，按照等级标记规则对归档影像数据进行等级标记，并确定其对应的等级标记，当然也可以是不对归档影像数据进行实际的等级标记，仅根据等级标记划分的规则，确定获取的归档影像数据对应的等级标记。即标记的特性是医生定义的，可以根据不同医院和医生的需要，自定义热点数据。实现等级标记的自定义特性，提高标记过程的适应性。

例如病人做在影像设备上完检查后，图像会从影像设备传输到影像工作站上，技师根据影像数据进行初步分析，对病人的图像进行等级标记，该等级标记的判断参数可以根据医院需求订制，一般的判断标准可以是典型案例或者三维重建的案例，如果满足等级标记条件，对该病人的数据进行等级标记。否则不进行等级标记。或者是在获取归档影像数据后，分析该归档影像数据是否能够满足判断参数，若满足，则对该病人的数据进行等级标记。否则不进行等级标记。

本实施例并不限定等级标记的等级数量，其只要可以与存储介质相对应即可。例如等级标记可以仅存在两个等级；或者存在三个等级等。用户可以根据设定的存储介质的分层数量进行相对应的设置。其中，两个等级的一种具体情况可以是利用对数据进行等级标记和不进行等级标记进行区分。

s110、将归档影像数据存储到等级标记对应等级的存储介质中。

具体的，本实施例并不限定等级标记与存储介质的层数一一对应，只要各等级标记都存在对应等级的存储介质即可。例如当等级标记存在两个，可以仅存在两层不同种类的存储介质(如ssd和enterprise盘)；当等级标记存在两个，也可以仅存在三层不同种类的存储介质(如ssd、enterprise盘和nearline盘)。本实施例中存储介质分级可以根据存储介质的存储速度也即存储效率进行分层。层数可以由用户根据具体情况进行确定，例如根据归档影像数据的等级标记等级数量进行对应的分层，每层都有其特定的存储特点，以满足用户使用pacs系统的实际需求。

优选的，将归档影像数据存储到等级标记对应等级的存储介质中可以包括：

当归档影像数据具有等级标记时，将归档影像数据存储到第一层高性能存储介质中；

当归档影像数据不具有等级标记时，将归档影像数据存储到第二层次高性能存储介质中。

其中，这样可以节省高性能存储介质的数量，在不影响系统读取效率的情况下，减少高性能存储介质的占用，节省系统成本。为了进一步提高存储的使用效率，还可以设置成本更低但是容量大的第三层存储介质，以便存储历史数据，或者是从前两层存储介质中迁移出来的数据，从而在保证数据可靠性的前提下再次提高前两层高性能存储介质的使用效率。

下面请参考图2，以三层存储介质为例进行说明：

采用三级分层，分别是tier0(即第一层高性能存储介质)，tier1(即第二层次高性能存储介质)，tier2(即第三层近线存储介质)，采用的存储介质性能上从高到低分别是第一层sasssd，第二层enterprise盘，第三层nearline盘。在存储池(即存储部件)中采用三种类型的存储介质，在存储池中，创建3种类型的卷，分别是tier0，tier1，tier2。具体见附图2，其中具有标记等级的数据存储到tier0层，未标记数据存储到tier1层，历史数据存储到tier2层。即将近期经常访问的影像数据放在sasssd上，将远期不长访问的数据放在低速的nearline磁盘上，既满足了性能的要求，又降低了整体的拥有成本。

基于上述技术方案，本申请实施例提供的基于pacs的分层存储的方法，该方法通过设备技师和医生按照需求对影像数据进行等级标记，按照等级标记将归档影像数据存储到对应的存储介质中，即根据等级标记利用相应级别的存储或者迁移策略，算法简单，减少了不必要的数据迁移颠簸。结合自动分层，既满足了性能要求又降低了采购成本。

基于上述实施例，考虑到存储数据的时效性，本实施例还可以数据外迁。即可以设定迁移策略，对各层存储介质中的数据进行分析，将满足迁移条件的数据执行迁移动作，以提高各层存储介质的使用效率。本实施例并不限定具体的迁移策略，用户可以根据实际需求进行限定。例如将性能高的各层存储介质中的数据进行分析(本实施例并不限定各层存储介质进行分析的依据，例如可以是按照存储时间进行筛选，也可以是按照存储的数据的活跃度(活跃度可以根据用户调取次数进行标记，或者数据被使用频率进行标记)来进行筛选等)，筛选出相对不重要的数据迁移到下一层存储介质中；也可以是将性能高的各层存储介质中的数据进行分析，筛选出相对不重要的数据迁移到最后一层存储介质中等。

下面以三层存储介质为了进行说明，则本实施例还可以包括：

按照第一预设周期检测第一层高性能存储介质中的数据量是否达到第一阈值；

若是，则根据第一层高性能存储介质中归档影像数据的活跃度从低到高确定第一待迁移归档影像数据，并将第一待迁移归档影像数据迁移到第二层次高性能存储介质中。

按照第二预设周期检测第二层次高性能存储介质中的数据量是否达到第二阈值；

若是，则根据第二层次高性能存储介质中归档影像数据的存储时长从大到小确定第二待迁移归档影像数据，并将第二待迁移归档影像数据迁移到第三层近线存储介质中。

具体的，本实施例并不限定第一预设周期、第二预设周期、第一阈值以及第二阈值的具体数值。例如请参考图2，说明上述过程，利用tier0层数据外迁进程执行循环检测的机制，定期检测tier0(sasssd)层的数据量是否达到第一阈值，如果达到第一阈值，那么采用对比策略将活跃度相对较低的数据迁移到tier1层。利用tier1层数据的外迁进程执行循环检测的机制，定期检测tier1层的数据量是否达到第二阈值，如果达到第二阈值，采用对比策略，将时间相对久远的数据迁移到tier2层。这也就是平常所说的近线操作。

基于上述技术方案，为了进一步提高数据标记的灵活性，防止遗漏重要数据，本实施例可以二次对数据进行等级标记，并将标记的数据迁移到对应的存储介质中。本实施例并不限定具体的二次标记的方式。例如可以是用户从pacs系统中调取归档影像数据时，判断该数据是否为标记数据，若不是，则将其变为标记数据并迁移到标记数据对应的存储介质中；也可以是根据调取的数据的当前存储位置来进行迁移，即只要调取的数据不在最高性能存储介质中，都向前一层存储介质进行迁移，即将该数据存储到性能更高的存储介质中。

优选的。本实施例还可以包括：

当用户从pacs系统中调取归档影像数据时，判断调取的归档影像数据存储位置是否在第一层高性能存储介质中；

若否，则将调取的归档影像数据迁移到第一层高性能存储介质中。

下面举例说明上述方案，该存储系统具有三个进程，即进程一用于数据标记和常规的数据存储。进程二，用于tier0层数据外迁，进程三用于tier1层数据的外迁。

进程一具体实施过程如下：

病人做在影像设备上完检查后，图像会从影像设备传输到影像工作站上，技师根据影像数据进行初步分析，对病人的图像进行标记，该标记的判断参数可以根据医院需求订制，一般的判断标准可以是典型案例或者三维重建的案例，如果满足标记条件，对该病人的数据进行标记。否则不标记。数据在归档的时候，会根据是否有标记，分别存储在不同的层次上，已标记的病人图像，存储在tier0层，未标记的病人图像存储在tier1层。这样保证了典型案例和三维重建的案例，在后续的数字化处理、检索和调阅中，具有比较高的性能，提高了医生的工作效率。

当门诊或者住院的医生从归档系统调取病人的图像进行诊断时，根据后续诊断的需要，比如，如果复诊或者会诊的情况下，可以对图像进行再次标记，新标记的图像，数据会从tier1层迁移到tier0层。

进程二具体实施过程如下：

该进程采用循环检测的机制，定期检测tier0(sasssd)层的数据量是否达到第一阈值，如果达到第一阈值，那么采用对比策略将活跃度相对较低的数据迁移到tier1层。

进程三具体实施过程如下：

该进程跟进程二类似，也是采用循环检测的机制，定期检测tier1层的数据量是否达到第二阈值，如果达到第二阈值，采用对比策略，将时间相对久远的数据迁移到tier2层。这也就是平常所说的近线操作。

基于上述技术方案，本申请实施例提供的基于pacs的分层存储的方法，改进的自动分层技术，引入到pacs系统中，通过标记影像数据的特性，给出相应的级别的存储或者迁移策略，算法相对简单，并且减少了不必要的数据迁移颠簸。结合三级自动分层，既满足了性能要求又降低了采购成本。

下面对本申请实施例提供的基于pacs的分层存储的系统及存储设备进行介绍，下文描述的基于pacs的分层存储的系统及存储设备与上文描述的基于pacs的分层存储的方法可相互对应参照。

请参考图3，图3为本申请实施例所提供的基于pacs的分层存储的系统的结构框图；该系统可以包括：

等级标记获取模块100，用于获取归档影像数据时，确定归档影像数据对应的等级标记；

存储模块200，用于将归档影像数据存储到等级标记对应等级的存储介质中。

基于上述实施例，该系统中存储模块200可以包括：

第一层存储单元，用于当归档影像数据具有等级标记时，将归档影像数据存储到第一层高性能存储介质中；

第二层存储单元，用于当归档影像数据不具有等级标记时，将归档影像数据存储到第二层次高性能存储介质中。

基于上述实施例，该系统还可以包括：

第一迁移模块，用于按照第一预设周期检测第一层高性能存储介质中的数据量是否达到第一阈值；若是，则根据第一层高性能存储介质中归档影像数据的活跃度从低到高确定第一待迁移归档影像数据，并将第一待迁移归档影像数据迁移到第二层次高性能存储介质中；和/或，

第二迁移模块，用于按照第二预设周期检测第二层次高性能存储介质中的数据量是否达到第二阈值；若是，则根据第二层次高性能存储介质中归档影像数据的存储时长从大到小确定第二待迁移归档影像数据，并将第二待迁移归档影像数据迁移到第三层近线存储介质中。

基于上述实施例，该系统还可以包括：

第三迁移模块，用于当用户从pacs系统中调取归档影像数据时，判断调取的归档影像数据存储位置是否在第一层高性能存储介质中；若否，则将调取的归档影像数据迁移到第一层高性能存储介质中。

请参考图4，图4为本申请实施例所提供的存储设备的结构框图；该存储设备可以包括：

处理器300，用于获取归档影像数据时，确定归档影像数据对应的等级标记；将归档影像数据存储到等级标记对应等级的存储介质中；

存储部件400，用于存储对应等级的归档影像数据；其中，存储部件由不同种类的存储介质组成。

其中，所述处理器300可以包含三个进程，所述存储部件400可以包含3层存储介质，分别是第一层高性能存储介质sasssd，第二层次高性能存储介质enterprise盘，第三层近线存储介质nearline盘。

该存储设备的工作过程可以是：

通过手工标记影像数据的特性，给出相应的存储或者迁移策略，避免了不必要的数据迁移颠簸。在影像工作站标记的图像存储到sasssd层，未标记的图像存储到enterprise层。在医生工作站标记的图像，会发生数据迁移，迁移方向从enterprise层迁移到sasssd层。主要包括几个步骤：

步骤一：在影像工作站，技师根据经验对病人的图像进行首次标记，标记的图像发送到存储的sasssd层，未标记的图像发送到存储到enterprise层。那么后续医生在调用图像的时候，效率会大大提高。

步骤二：医生在诊断病人的图像的时候，可以根据后续读取的需要进行再次的标记，标记完后，系统会对比较数据进行对比，查看先前是否已经标记过，如果已经标记过，那么数据已经在ssd层，不用处理。如果未标记，那么数据会从enterprise层迁移到sasssd层。

即将自动分层应用到了pacs系统，融合到了医生诊断的流程中。长久以来，pacs厂家偏重流程，存储厂家对pacs产品了解不够深入，因此两者很难达到很好的融合，pacs的性能和成本很难权衡和把握，该申请满足了这种需求。

医院中病人图像的传输流程简要描述如下：医生在影像设备做检查，设备会把图像发送到影像工作站，技师对图像进行处理后，将图像发送到存储归档系统。门诊或者住院的医生在医生工作站可以调用存储归档系统中的病人图像进行诊断。

首先：医生在影像设备做检查，设备会把图像发送到影像工作站，技师对图像进行处理后，将图像发送到存储归档系统。此时，技师可以对某些病人的图像，比如典型案例或者三维成像的案例进行标记，那么在发送图像的时候，标记的图像会存储到sasssd层，未标记的图像会存储到enterprise层,那么医生后续在调用图像的时候，性能会大大提高。

其次：门诊或者住院的医生对病人图像诊断后，根据诊断结果，比如复诊或者会诊病人，再次对病人图像进行标记，系统对标记结果进行判断，查看该病人是否标记过，如果已经标记，系统不会对图像进行处理，否则图像会从enterprise层迁移到sasssd层。这样，后续医生在复诊或者会诊等的查看病人的图像的时候，会提高查阅处理图像的性能。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本申请所提供的基于pacs的分层存储的方法、系统及存储设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。