Wegen des exponentiellen Datenwachstums ergänzt das Universitätsklinikum des Saarlandes die bestehenden SAN-Systeme. Mit den beiden Hitachi-NAS der Baureihe 3080 wird die Kapazität um weitere 100 TByte erhöht, zuverlässig und kostensparend.

Dennis Frank, Hitachi Data Systems

Die IT-Infrastruktur in komplexen Institutionen, wie einem Universitätsklinikum, muss besonders hohen Anforderungen gerecht werden: Das Einsatzspektrum im Universitätsklinikum des Saarlandes (UKS) in Homburg reicht von Verwaltungsanwendungen über die Organspenderdatenbank bis zu bildgebenden Diagnosesystemen, deren Daten auch während chirurgischen Eingriffen verfügbar sein müssen. Die Klinik-IT muss zudem sehr effizient arbeiten, um die Budgets der öffentlichen Hand zu schonen. Diese Vorgaben erfüllt das UKS seit einigen Jahren erfolgreich mit einer zentralen Speicherlösung von Hitachi Data Systems (HDS). Wegen des exponentiellen Datenwachstums hat die Einrichtung im Jahr 2012 die bestehenden SAN-Systeme von HDS um Network Attached Storage (NAS) ergänzt. Mit den beiden Hitachi High Performance NAS (HNAS) der Baureihe 3080 erhielt das UKS weitere 100 TByte zuverlässiger und Kosten sparender Kapazität.

Seit dem Jahr 2004 verfügt das Universitätsklinikum des Saarlandes (UKS) über eine moderne IT-Umgebung mit separatem Storage-Pool und Blade-Servern. So konnte die Einrichtung den Anforderungen nach größtmöglicher Kosteneffizienz bei gleichzeitiger Leistungsfähigkeit und Verfügbarkeit gerecht werden – zentrale Anforderungen, die bis heute gleich geblieben sind. Geändert haben sich jedoch die Größenordnungen, mit denen das Zentrum für Informations- und Kommunikationstechnik (ZIK) als zentrale IT-Stelle des UKS und dessen Mitarbeiter fertig werden müssen. 2004 waren – damals bereits beachtliche – 22 TByte Kapazität installiert, die jedoch schon bald nicht mehr ausreichten. Zudem belastete das Datenwachstum die Performance. Insbesondere beim auf SAP basierenden Klinikinformationssystem – kurz KIS – zeigte sich die Notwendigkeit, schnelleren Speicher bereitzustellen. Immerhin greifen bis zu 3.000 Mitarbeiter gleichzeitig auf die Systeme zu. Aus diesem Grund beschaffte das UKS im Jahr 2010 über den Hitachi-Partner Cristie zwei »Adaptable Modular Storage (AMS) 2500 «von HDS. Die Systeme laufen seitdem zuverlässig im Produktivdienst und übernehmen eine Vielzahl der anfallenden Speicheraufgaben, wie etwa die Versorgung der ESX-Server. Die Active-Active-Controller der AMS erhöhen im Regelfall die Leistung des Systems und übernehmen im Fehlerfall die Funktion des ausgefallenen Controllers. Damit bieten sie seit ihrer Installation neben hoher Leistung und Kapazität auch die erforderliche Zuverlässigkeit.

Erweiterung der SAN-Speicherumgebung um NAS-Systeme

Mit Einzug der AMS hatte sich das Datenvolumen im Vergleich zum Jahr 2004 damit beinahe um den Faktor 14 erhöht: Etwa 300 TByte SAN-Kapazität galt es im Jahr 2012 bei höchster Verfügbarkeit bereitzustellen. Bei derartigen Wachstumsraten war absehbar, dass die kommenden Volumina nicht mehr ausschließlich im SAN bewältigt werden können. Immerhin stellt das UKS nicht nur Speicher für den Klinikbetrieb bereit, sondern auch für die medizinische und zahnmedizinische Fakultät der Universität, wo relativ viele unstrukturierte Daten, wie beispielsweise Dokumente oder Grafiken, erzeugt werden. Größter Wachstumstreiber sind jedoch nach wie vor die bildgebenden Diagnoseverfahren, die das UKS im Picture Archiving and Communication System (PACS) ablegt.

»Es gibt kaum noch Patienten ohne Röntgen-Aufnahmen. Dazu kommen Aufnahmen aus den Bereichen Kernspin, Ultraschall, Infrarot, Videoaufnahmen und so weiter«, erläutert Ralph Hastenteufel, der im ZIK des UKS den Bereich SAP, Server und Storage Management verantwortet. »Alle Aufnahmen wandern zunächst in unser PACS und verbleiben dort für zwei bis drei Jahre, danach erfolgt die Archivierung auf revisionssichere Speichersysteme und Bänder. Der Zeitraum ist gut geeignet hinsichtlich Nachbehandlungen, allerdings wächst so der Datenbestand im PACS allein um etwa 20 TByte pro Jahr. Und mit jeder neuen Modalitätengeneration nimmt die Wachstumsrate weiter zu, da die Informationsdichte der Geräte stetig steigt.«

HNAS setzt sich durch

Aus diesem Grund begann das IT-Team bereits im Jahr 2011 die Planungen für die Beschaffung eines leistungsfähigen neuen NAS-Systems mit hoher Kapazität, das die vorhandenen Windows-NAS ablösen und die AMS ergänzen sollte. Nach ersten Markt-Screenings bestätigte sich schnell, dass ein solches System gut in das Design der IT-Infrastruktur integriert werden kann. Nachdem sich das IT-Team umfassend über die am Markt verfügbaren Lösungen informiert hatte, erfolgte vorschriftsmäßig die europaweite Ausschreibung für das Network-Attached-Storage (NAS).

In dem offenen Verfahren konnte sich Cristie mit seinem HDS-Angebot durchsetzen, so dass im Juli 2012 die Beauftragung durch das UKS erfolgte. Im August und September installierten das ZIK, Cristie und HDS das NAS-System, letzte technische Arbeiten erfolgten im Oktober. Die Migration der PACS-Daten auf das neue NAS schloss das UKS im März 2013 ab.

Insgesamt 30 Logical Unit Numbers (LUNs) mit je einem TByte Kapazität wurden dabei über sechs Server in das PACS transferiert. Die Anbindung war insofern herausfordernd, als einige der bildgebenden Modalitäten und ihre zugehörige Bediener-Software proprietär, also ohne Nutzung etablierter Standards, konzipiert sind. Ausfälle können hohe Kosten bedeuten, etwa wenn Operationen verschoben werden müssen. »Die Migration war aus den genannten Gründen nicht einfach, dennoch hat alles zu unserer Zufriedenheit funktioniert«, bestätigt Hastenteufel. »Die Zusammenarbeit mit Cristie und HDS war vorbildlich. Das trifft auf den ganzen Projektverlauf zu, von der Angebotserstellung einschließlich berücksichtigter Preiskontinuität bis hin zu Schulungen und Support. Das HNAS 3080 erfüllt die hohen Anforderungen an Produktqualität, die HDS mit der AMS-Reihe bei uns geweckt hatte.«

Künftig noch mehr Bedeutung für NAS

Seit Inbetriebnahme der HNAS 3080 verfügt das ZIK über 100 TByte zusätzliche Speicherkapazität, die hochverfügbar auf die beiden, mehrere hundert Meter voneinander entfernten Standorte im Container-Rechenzentrum und einem weiteren Gebäude verteilt sind. Die Spiegelung über die beiden Standorte erfolgt mit Hitachi »TrueCopy« über eine mehrfach redundante Glasfaserleitung. Ein dritter Standort auf dem Gelände stellt zudem eine zusätzliche Kontrollinstanz dar, um den Fehlerfall zu verifizieren und das automatische Failover zu initialisieren. Auf dem Wunschzettel des ZIK steht dabei, diese Funktion künftig in den beiden eigentlichen Rechenzentren durchzuführen.

Es gibt viele weitere Bereiche am UKS, die unstrukturierte Daten erzeugen. Bei der Psychiatrie kommen etwa besonders volumenintensive Video-Files hinzu. Bereits jetzt plant das ZIK daher, auch Bereiche jenseits des PACS anzubinden: »Wir erhalten monatlich NAS-Anforderungen«, sagt IT-Leiter Hastenteufel. »Bei vielen weiteren Gelegenheiten müssen wir meist recht kurzfristig Speicher bereitstellen. Da wir über eine insgesamt sehr effiziente IT verfügen, bietet sich eine Konsolidierung der File Server natürlich an. Dank der HDS-Systeme und der guten Zusammenarbeit mit Cristie und den HDS-Mitarbeitern sehe ich den kommenden Aufgaben jedoch gelassen entgegen.«