醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)改造方案

1、醫(yī)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)改造工程方案的設(shè)計(jì)隨著醫(yī)院信息化管理的不斷深入，醫(yī)療設(shè)備數(shù)字化處理技術(shù)的不斷發(fā)展，要求醫(yī)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要有更大的容量、更快的速度，更合理的布局。因此，在醫(yī)院原有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已不能滿足醫(yī)院發(fā)展需求的情況下，對(duì)醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行整體的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)改造，使之適應(yīng)醫(yī)院信息化建設(shè)發(fā)展的需要，已成為醫(yī)院建設(shè)的一個(gè)重要組成部分。 我院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)于1997年建成，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)共有302個(gè)信息點(diǎn)，主要分布在院內(nèi)七棟大樓，樓宇之間采用多模光纖連接。網(wǎng)絡(luò)核心交換機(jī)采用Intel ES 10/100 Switch，為100Mbps交換結(jié)構(gòu)，10Mbps到桌面。網(wǎng)絡(luò)總體布局是根據(jù)“醫(yī)院信息管理系統(tǒng)”軟件開(kāi)發(fā)

2、提供的系統(tǒng)管理架構(gòu)而確定。由于受當(dāng)時(shí)客觀條件的限制，網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)設(shè)置及工作帶寬已嚴(yán)重不適應(yīng)醫(yī)院業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)存在以下缺陷：1、網(wǎng)絡(luò)布局不合理，不能有效復(fù)蓋院區(qū)；2、信息點(diǎn)嚴(yán)重不足，制約信息資源的利用；3、網(wǎng)絡(luò)骨干的帶寬過(guò)窄，無(wú)法滿足大數(shù)據(jù)量的傳輸要求；4、核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不具備容錯(cuò)功能；5、核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可擴(kuò)展性、可管理性差；6、用戶端10Mbps接入已無(wú)法滿足應(yīng)用需要。1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)改造方案網(wǎng)絡(luò)是醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS）得以穩(wěn)定、快速運(yùn)行的基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不但要考慮目前系統(tǒng)的要求，更要為今后發(fā)展保留足夠的可擴(kuò)充余地。既要滿足門診、住院等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量傳輸需求，又要為PACS等大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)南到y(tǒng)作好

3、準(zhǔn)備。針對(duì)我院目前的網(wǎng)絡(luò)狀況，結(jié)合醫(yī)院信息化建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)，網(wǎng)絡(luò)改造采用流行的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方案，全面升級(jí)為1000M交換式以太網(wǎng)。1.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過(guò)更換網(wǎng)絡(luò)中心交換機(jī)和樓宇交換機(jī)構(gòu)成醫(yī)院的網(wǎng)絡(luò)核心層。網(wǎng)絡(luò)主干線布設(shè)可有兩種方案：(1) 利用原有的光纖進(jìn)行升級(jí)。核心層部署1000M網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的帶寬；(2) 重新鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)中心至各樓宇1000M光纖，全面提升為1000Mbps快速以太網(wǎng)。樓宇的層間視為網(wǎng)絡(luò)分布層，樓宇交換機(jī)采用1000M光纖接入。根椐實(shí)際情況決定樓宇交換機(jī)至樓層交換機(jī)的連接，樓層信息點(diǎn)多、可采用1000M光纖引入各樓層交換機(jī)，反之，可采用超五類雙絞線100M

4、引入到樓層交換機(jī)。根據(jù)醫(yī)院規(guī)劃和各建筑物的醫(yī)療功能布局，全面擴(kuò)容訪問(wèn)層網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)，采用1000M光纖接入樓層交換機(jī)，通過(guò)水平布線系統(tǒng)100M交換到桌面。為保護(hù)利用原有資源，對(duì)于訪問(wèn)數(shù)據(jù)量不大的信息點(diǎn)可以考慮采用10M HUB或10M SWITCH到桌面。1.2 對(duì)網(wǎng)絡(luò)布線的要求針對(duì)醫(yī)院目前的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，我們認(rèn)為對(duì)網(wǎng)絡(luò)布線應(yīng)遵循“總體規(guī)劃，分步實(shí)施，水平布線盡量到位”的設(shè)計(jì)原則。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上采用樓宇結(jié)構(gòu)化綜合布線設(shè)計(jì)，盡量做到局部設(shè)計(jì)一步到位，減少日后的反復(fù)施工。由于醫(yī)院目前大多數(shù)樓宇是舊式建筑，新布線系統(tǒng)應(yīng)與原網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)盡可能集成，與原來(lái)的設(shè)計(jì)統(tǒng)一起來(lái)，盡量減少管槽的重復(fù)鋪設(shè)，保持建筑物飾面的整體

5、美觀。水平布線是網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，相對(duì)固定和不宜改動(dòng)，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，要選用技術(shù)指標(biāo)高的線纜和相關(guān)配件，在此次設(shè)計(jì)中采用了超五類雙絞線及系列產(chǎn)品。但也應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，不肓目追求高標(biāo)準(zhǔn)，以免造成浪費(fèi)。網(wǎng)絡(luò)工程質(zhì)量控制是工程組織和工程實(shí)施過(guò)程中十分重要的環(huán)節(jié)。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)和規(guī)范化管理，所謂“管理”，是從保證材料品質(zhì)、安裝工藝要有一整套嚴(yán)格的管理制度。要保證網(wǎng)絡(luò)在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)滿足醫(yī)院業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，在工程中絕不允許摻“假”和粗制濫造。網(wǎng)絡(luò)工程對(duì)布線質(zhì)量要求很高，比如在網(wǎng)線鋪設(shè)中要求線纜直順、不能扭曲更不能打結(jié)、拐角過(guò)渡不能小于90度、要避開(kāi)電磁干擾源等。否則即使線路在低速率環(huán)境下工作正常

6、，但在以后高速率工作下也會(huì)造成通信不暢。另外，網(wǎng)絡(luò)布線一般多為隱蔽工程，施工中的隱患往往不易被發(fā)現(xiàn)，比如線纜裸露或線槽沒(méi)有封閉，極易造成后期鼠患使網(wǎng)絡(luò)通訊中斷。必須按照國(guó)家有關(guān)智能化建筑中弱電系統(tǒng)施工的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范對(duì)工程進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收。因此，選擇有專業(yè)設(shè)計(jì)和安裝施工隊(duì)伍，技術(shù)實(shí)力雄厚、經(jīng)驗(yàn)豐富、信譽(yù)良好的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成公司，極其重要。1.3 設(shè)備選型目前以太網(wǎng)交換技術(shù)的主要特點(diǎn)集中體現(xiàn)在高速度、高帶寬、能適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和提供服務(wù)質(zhì)量（QOS）保證，滿足Internet/Intranet發(fā)展所需的高性能。1、提供10/100/1000M bps速率；2、提供無(wú)擁塞的交換鏈路；3、提供線

7、速度IP路由功能，網(wǎng)絡(luò)能簡(jiǎn)便地?cái)U(kuò)展到幾百個(gè)上行用戶；4、服務(wù)質(zhì)量（QOS），采用包括帶寬管理、優(yōu)先級(jí)、擁塞控制和帶寬預(yù)留技術(shù)，基于策略的服務(wù)質(zhì)量保證；5、盡量選用同一品牌的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并應(yīng)注意與已有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備兼容；6、支持多種容錯(cuò)功能及基于策略的QOS功能；7、支持模塊的熱拔插功能并具有良好的可擴(kuò)展性；8、具有三層交換功能并具有端口中斷能力；9、支持VLAN功能、全雙工半雙工操作，支持多生成樹(shù)、支持遠(yuǎn)程管理。訪問(wèn)層交換機(jī)直接連接用戶終端設(shè)備，對(duì)其性能要求和每一個(gè)參數(shù)都影響到交換機(jī)的性能、功能和不同集成特性，選擇應(yīng)考慮以下指標(biāo)：1、采用直通轉(zhuǎn)發(fā)或存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)；2、交換機(jī)數(shù)據(jù)交換延時(shí)時(shí)間；3、交換機(jī)提

8、供的可管理功能；4、端口提供的MAC地址數(shù)；5、交換機(jī)智能化管理功能；6、提供擴(kuò)展樹(shù)算法或其他算法，檢測(cè)并限制拓?fù)洵h(huán)；7、允許端口同時(shí)收/發(fā)，全雙工通訊；8、提供高速端口連接關(guān)鍵業(yè)務(wù)服務(wù)器或上行主干；9、支持VLAN功能，支持多生成樹(shù)、支持遠(yuǎn)程管理。2 網(wǎng)絡(luò)改造工程2.1 網(wǎng)絡(luò)主干改造我院占地面積較大，院內(nèi)各建筑物地理位置分散，由于樓宇間距離較遠(yuǎn)，因此原網(wǎng)絡(luò)在建筑物之間采用的是4芯多模光纖連接，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是從網(wǎng)絡(luò)中心分別獨(dú)立拉至各樓。根據(jù)改造方案的設(shè)想，一種方案是在原來(lái)已鋪設(shè)的光纖基礎(chǔ)上，在網(wǎng)絡(luò)核心層和網(wǎng)絡(luò)分布層接入1000M的交換設(shè)備，提升原來(lái)網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的目的。利用4芯光纖

9、中一對(duì)閑置的芯線接入原來(lái)的100M網(wǎng)絡(luò)設(shè)備作為醫(yī)院OA辦公網(wǎng)，并可外接Internet互聯(lián)網(wǎng)。該方案的好處是充分利用原有源資，減少網(wǎng)絡(luò)改造的工程投資，但采用該方案的前提是原有的多模光纖必須滿足1000Mbps傳輸速率對(duì)光纖長(zhǎng)度的要求。不足是主干光纖無(wú)冗余，不能擴(kuò)展；第二種方案是采用6芯單模光纜重新鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)中心至各樓宇的主干光纖，在網(wǎng)絡(luò)核心層和網(wǎng)絡(luò)分布層接入1000M的網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，全面提升醫(yī)院主業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率。原有的100M光纖及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備保留不變，可以作為醫(yī)院OA與Internet網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。從提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性考慮，滿足醫(yī)院未來(lái)發(fā)展需要，根據(jù)1000Mbps傳輸速率對(duì)光纖長(zhǎng)度的技術(shù)

10、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，我們選擇了第二種網(wǎng)絡(luò)方案。第二種方案拓?fù)鋱D如下：通過(guò)重新鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)主干后，可利用前期原有的網(wǎng)絡(luò)建立醫(yī)院內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)Intranet，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院辦公自動(dòng)化和辦公無(wú)紙化。通過(guò)專用代理服務(wù)器將醫(yī)院內(nèi)部的Intranet網(wǎng)與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)Internet網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)院內(nèi)國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的單口接入和集中管理。作為醫(yī)院內(nèi)部業(yè)務(wù)網(wǎng)與連接Internet互聯(lián)網(wǎng)的外部網(wǎng)物理分離，可有效防止醫(yī)院內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)抵御外來(lái)入侵干擾的破壞。而且新舊網(wǎng)主干光纜可互為備份，提高了網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)生存能力。2.2 網(wǎng)絡(luò)分布層改造由于醫(yī)院目前大多數(shù)樓宇是舊式建筑，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上沒(méi)有設(shè)置弱電井和網(wǎng)絡(luò)間，因此，在樓宇干線布設(shè)和設(shè)備安放地點(diǎn)選擇上應(yīng)根據(jù)樓宇

11、結(jié)構(gòu)，遵循既安全可靠又方便維護(hù)，不破壞大樓原設(shè)計(jì)功能的原則，在滿足綜合布線技術(shù)規(guī)范的前提下，盡可能簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)分布結(jié)構(gòu)。在實(shí)際改造工程中針對(duì)醫(yī)院各樓宇建筑規(guī)模不大的情況，網(wǎng)絡(luò)分布層結(jié)構(gòu)基本是在樓宇的中間位置安放中心配線機(jī)柜，通過(guò)水平布線系統(tǒng)輻射到大樓的各處信息點(diǎn)，由1000M主干光纖接入到樓宇配線機(jī)柜，達(dá)到1000Mbps傳輸速率連接分布層交換機(jī)，100Mbps到桌面。2.3 網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層改造網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層布線系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中故障發(fā)生率相對(duì)較高的部份。因此，除了加強(qiáng)工程質(zhì)量外，網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品應(yīng)選用技術(shù)含量高，質(zhì)量可靠的產(chǎn)品。在本次網(wǎng)絡(luò)改造工程中選用了美國(guó)的AVAYA非屏蔽超五類雙絞線系列布線產(chǎn)品。訪問(wèn)層布線系

12、統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，工程確定后相對(duì)固定不會(huì)隨意改動(dòng)。因此網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層布線應(yīng)根據(jù)樓宇功能、使用要求和發(fā)展規(guī)劃，綜合設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的布設(shè)以及工作區(qū)布點(diǎn)的合理安排，并留有一定的冗余量。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中一般留有1020%余量，以備應(yīng)用擴(kuò)展的需要。樓層交換機(jī)通過(guò)水平布線系統(tǒng)以100M連接到桌面，使網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備獨(dú)享100M交換帶寬，全面提升了工作站信息處理的能力。2.4 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備改造網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選型可根據(jù)醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)改造工程的最終設(shè)計(jì)方案來(lái)進(jìn)行搭配，但應(yīng)按中心交換設(shè)備與樓宇或樓層交換設(shè)備的以太星形結(jié)構(gòu)方式選型，在設(shè)備性能上應(yīng)滿足網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中1000Mbps傳輸速率對(duì)設(shè)備功能的要求。1、根據(jù)醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用及今后56年內(nèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)

13、備技術(shù)儲(chǔ)備的應(yīng)用空間，選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備類型；2、以目前技術(shù)成熟的主流進(jìn)口品牌為主，選擇性能和價(jià)格比較優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品；3、主干交換機(jī)應(yīng)能滿足今后一段時(shí)期內(nèi)醫(yī)院業(yè)務(wù)擴(kuò)展的需要；4、網(wǎng)絡(luò)中心交換設(shè)備光/電接口應(yīng)滿足使用要求，并有端口冗余；5、樓宇工作組交換機(jī)具備1000Mbps上連端口及10/100Mbps自適應(yīng)接入端口；6、樓宇工作組交換機(jī)端口數(shù)量應(yīng)以實(shí)際工作站點(diǎn)數(shù)為準(zhǔn)，并有10%的端口冗余，要求可堆疊方便擴(kuò)展；7、所有交換機(jī)應(yīng)具備智能管理功能，可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制管理。(1) 核心交換機(jī)：在實(shí)際改造升級(jí)方案中選用美國(guó)3COM Switch 4007R機(jī)箱式帶擴(kuò)展插槽交換機(jī)：具有無(wú)阻塞的第三層交換、Qos

14、功能；事務(wù)優(yōu)先級(jí)設(shè)置、組播過(guò)濾、VLAN、多點(diǎn)鏈路聚合等；48Gbps的交換矩陣，實(shí)現(xiàn)無(wú)阻塞的網(wǎng)絡(luò)交換性能和確保不間斷運(yùn)行；智能化網(wǎng)絡(luò)管理功能；240Gbps容量的背板速度。(2) 樓宇交換機(jī)由于在樓宇網(wǎng)絡(luò)布局結(jié)構(gòu)上基本采取設(shè)備集中管理的模式，在改造升級(jí)方案中選用美國(guó)3COM SuperStack 3 Switch 4400訪問(wèn)層交換機(jī)，通過(guò)1000M光纖接口直接上連核心交換機(jī)：交換機(jī)配有24或48口10BASE-T/100BASE-TX自適應(yīng)端口，1000M上行光纖端口；具有網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量服務(wù)（Qos），實(shí)現(xiàn)流量的優(yōu)先級(jí)和帶寬預(yù)留功能；支持熱插拔堆疊便于維護(hù)和擴(kuò)展；交換機(jī)結(jié)構(gòu)性能17.6Gbps交

15、換能力，10.1Mpps轉(zhuǎn)發(fā)速率。3 總結(jié)與討論在醫(yī)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)改造方案設(shè)計(jì)中，應(yīng)以總體發(fā)展的目光規(guī)劃系統(tǒng)的建設(shè)，不能只滿足當(dāng)前使用的要求，適當(dāng)超前可為醫(yī)院信息化建設(shè)的持續(xù)發(fā)展奠定一個(gè)長(zhǎng)久堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)是上層信息應(yīng)用的載體，網(wǎng)絡(luò)在規(guī)模和選型上應(yīng)滿足醫(yī)院中遠(yuǎn)期發(fā)展的需要，要考慮今后PACS等系統(tǒng)大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)囊?，避免?dāng)發(fā)現(xiàn)不夠用時(shí)再建設(shè)，造成重復(fù)投資浪費(fèi)，又使網(wǎng)絡(luò)縱橫交錯(cuò)難以管理；醫(yī)院對(duì)信息系統(tǒng)的依賴性日益提高，更加重了對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)注。醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)布局中內(nèi)部的業(yè)務(wù)網(wǎng)與外部的互聯(lián)網(wǎng)之間應(yīng)實(shí)行隔離，因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)上病毒、木馬以及黑客等入侵極易造成對(duì)醫(yī)院關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的破壞，一旦數(shù)據(jù)遭到破壞將造成不可挽回的損失。內(nèi)外網(wǎng)可實(shí)行硬件隔離或軟件隔離。硬件隔離是兩個(gè)網(wǎng)物理分開(kāi)，安全性和可靠性較高，缺點(diǎn)是硬件投資大；軟件隔離是采用在同一個(gè)網(wǎng)上實(shí)行邏輯分開(kāi)網(wǎng)段的方式，優(yōu)點(diǎn)是投資小。目前醫(yī)護(hù)人員的計(jì)算機(jī)水平普遍提高，醫(yī)生在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行資料查詢和大流量的數(shù)據(jù)下載將會(huì)占用網(wǎng)絡(luò)的大量帶寬，直接造成業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的下降； 網(wǎng)絡(luò)工程施工中要注重工程質(zhì)量，尤其水平布線系統(tǒng)的工程質(zhì)量直