醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和實施方案

1、醫(yī)院計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)改造工程方案的設(shè)計隨著醫(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)院計算機網(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，對醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行整體的結(jié)構(gòu) 化設(shè)計改造，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)的一個重要組 成部分。我院計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)于 1997 年建成，整個網(wǎng)絡(luò)共有 302 個信息點，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

2、管 理系統(tǒng)”軟件開發(fā)提供的系統(tǒng)管理架構(gòu)而確定。由于受當(dāng)時客觀條件的限制，網(wǎng)絡(luò) 站點設(shè)置及工作帶寬已嚴重不適應(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、 信息點嚴重不足，制約信息資源的利用；3、 網(wǎng)絡(luò)骨干的帶寬過窄，無法滿足大數(shù)據(jù)量的傳輸要求；4、 核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不具備容錯功能；5、 核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可擴展性、可管理性差；6、 用戶端 10Mbps 接入已無法滿足應(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，

3、又要為 PACS 等大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)南到y(tǒng)作好準備。針對我院目 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，網(wǎng)絡(luò)改造采用流行的三層網(wǎng)絡(luò)架 構(gòu)方案，全面升級為 1000M 交換式以太網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計網(wǎng)絡(luò)核心層通過更換網(wǎng)絡(luò)中心交換機和樓宇交換機構(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)利用原有的光纖進行升級。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)。網(wǎng)絡(luò)分布層樓宇的層間視為網(wǎng)絡(luò)分布層，樓宇交換機采用 1000M 光纖接入。根椐實際情況 決定樓宇交換機至樓層交換機的連接，樓層信息

4、點多、可采用 1000M 光纖引入各樓 層交換機，反之，可采用超五類雙絞線 100 M 引入到樓層交換機。網(wǎng)絡(luò)訪問層 根據(jù)醫(yī)院規(guī)劃和各建筑物的醫(yī)療功能布局，全面擴容訪問層網(wǎng)絡(luò)信息點，采用 1000M 光纖接入樓層交換機，通過水平布線系統(tǒng) 100M 交換到桌面。為保護利用原有資源，對于訪問數(shù)據(jù)量不大的信息點可以考慮采用10M HUB 或 10M SWITCI 到桌面。對網(wǎng)絡(luò)布線的要求 網(wǎng)絡(luò)布線的總體規(guī)劃 針對醫(yī)院目前的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，我們認為對網(wǎng)絡(luò)布線應(yīng)遵循“總體規(guī)劃，分步實施， 水平布線盡量到位”的設(shè)計原則。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，盡 量做到局部設(shè)計一步到位，減少日后的反復(fù)施工。由于

5、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，與原來的設(shè)計統(tǒng)一起來，盡量減少 管槽的重復(fù)鋪設(shè)，保持建筑物飾面的整體美觀。水平布線是網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，相對固定 和不宜改動，因此在設(shè)計時，要選用技術(shù)指標(biāo)高的線纜和相關(guān)配件，在此次設(shè)計中 采用了超五類雙絞線及系列產(chǎn)品。但也應(yīng)從實際出發(fā)，不肓目追求高標(biāo)準，以免造 成浪費。布線工程質(zhì)量控制 網(wǎng)絡(luò)工程質(zhì)量控制是工程組織和工程實施過程中十分重要的環(huán)節(jié)。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng) 注意以下幾點：進行科學(xué)設(shè)計和規(guī)范化管理，所謂“管理”，是從保證材料品質(zhì)、安裝工藝要 有一整套嚴格的管理制度。要保證網(wǎng)絡(luò)在較長時期內(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

6、粗制濫造。網(wǎng)絡(luò)工程對布線質(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)、拐角過渡不能小于90 度、要避開電磁干擾源等。否則即使線路在低速率環(huán)境下工作正常，但在以后高速率工作下也會造 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。必須按照國家 有關(guān)智能化建筑中弱電系統(tǒng)施工的標(biāo)準和技術(shù)規(guī)范對工程進行設(shè)計、施工和驗收。因此，選擇有專業(yè)設(shè)計和安裝施工隊伍，技術(shù)實力雄厚、經(jīng)驗豐富、信譽良好的網(wǎng) 絡(luò)系統(tǒng)集成公司，極其重要。設(shè)備選型 目前以太網(wǎng)交換技術(shù)的主要特點集中體現(xiàn)在高速度、高帶寬、能適應(yīng)不同的網(wǎng)

7、絡(luò)規(guī)模和提供服務(wù)質(zhì)量（QOS 保證，滿足 Internet/lntranet發(fā)展所需的高性能。核心層交換設(shè)備的選擇應(yīng)考慮以下指標(biāo)：1、提供 10/100/1000M bps 速率； 2、提供無擁塞的交換鏈路； 3、提供線速度 IP路由功能，網(wǎng)絡(luò)能簡便地擴展到幾百個上行用戶；4、服務(wù)質(zhì)量（QOS，采用包括帶寬管理、優(yōu)先級、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

8、半雙工操作，支 持多生成樹、支持遠程管理。訪問層交換機直接連接用戶終端設(shè)備，對其性能要求和每一個參數(shù)都影響到交 換機的性能、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)或存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)； 2、交換機數(shù)據(jù)交換延時時間； 3、交換機提 供的可管理功能；4、端口提供的 MAC 地址數(shù)；5、交換機智能化管理功能；6 提供 擴展樹算法或其他算法，檢測并限制拓撲環(huán)； 7、允許端口同時收 /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、支持遠程管理。2 網(wǎng)絡(luò)改造工程網(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

9、較遠，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，其拓撲結(jié)構(gòu)是從網(wǎng)絡(luò)中心分別獨 立拉至各樓。根據(jù)改造方案的設(shè)想，一種方案是在原來已鋪設(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，提升原來網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率，達到網(wǎng)絡(luò)升級的 目的。利用 4 芯光纖中一對閑置的芯線接入原來的 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 專輸速率對光纖長度的要求。不足是主干光纖無冗余，不能擴展；第二種方案是采用6 芯單模光纜重新鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)

10、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 0A 與 In ternet 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)院未來發(fā)展需要，根據(jù)lOOOMbpS 專輸速率對光纖長度的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準，我們選擇了第二種網(wǎng)絡(luò)方案。第二種方案拓撲圖如下： 通過重新鋪設(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 ， 實現(xiàn)醫(yī)院辦公自動化和辦公無紙化。 通過專用代理服務(wù)器將醫(yī)院內(nèi)部的 Intranet 網(wǎng)與國際互聯(lián)網(wǎng) Internet 網(wǎng)連接，實現(xiàn)院內(nèi)國際互聯(lián)

11、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)險生存能力。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)計上沒有設(shè)置弱電井和網(wǎng)絡(luò)間， 因此，在樓宇干線布設(shè)和設(shè)備安放地點選擇上應(yīng)根據(jù)樓宇結(jié)構(gòu)，遵循既安全可靠又 方便維護，不破壞大樓原設(shè)計功能的原則，在滿足綜合布線技術(shù)規(guī)范的前提下，盡 可能簡化網(wǎng)絡(luò)分布結(jié)構(gòu)。在實際改造工程中針對醫(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柜， 通過水平布線系統(tǒng)輻 射到大樓的各處信

12、息點， 由 1000M主干光纖接入到樓宇配線機柜，達到 lOOOMbpS 專 輸速率連接分布層交換機，100Mbps到桌面。網(wǎng)絡(luò)訪問層改造 網(wǎng)絡(luò)訪問層布線系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中故障發(fā)生率相對較高的部份。因此，除了加 強工程質(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 程中選用了美國的 AVAYA 非屏蔽超五類雙絞線系列布線產(chǎn)品。訪問層布線系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，工程確定后相對固定不會隨意改動。因此網(wǎng)絡(luò) 訪問層布線應(yīng)根據(jù)樓宇功能、使用要求和發(fā)展規(guī)劃，綜合設(shè)計網(wǎng)絡(luò)站點的布設(shè)以及 工作區(qū)布點的合理安排，并留有一定的冗余量。在實際工程設(shè)計中一般留有 1020% 余量，以備應(yīng)用擴展的需要。樓層

13、交換機通過水平布線系統(tǒng)以100M 連接到桌面，使網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備獨享 100M 交換帶寬，全面提升了工作站信息處理的能力。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)計方案來進行搭配，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)計中1000Mbps 傳輸速率對設(shè)備功能的要求。設(shè)備選型考慮因素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)備技術(shù)儲備的應(yīng)用空間，選擇網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備類型； 2、以目前技術(shù)成熟的主流進口品牌為主，選擇性能和價格比較優(yōu)的網(wǎng)絡(luò) 產(chǎn)品；3、主干交換機應(yīng)能滿足今后一段時期內(nèi)醫(yī)院業(yè)務(wù)擴展的需要；4、網(wǎng)絡(luò)中心交換設(shè)備光 / 電接口應(yīng)滿

14、足使用要求， 并有端口冗余；5、 樓宇工作組交換機具備 1000Mbps上連端口及 10/100Mbps 自適應(yīng)接入端口； 6 樓宇工作組交換機端口數(shù)量 應(yīng)以實際工作站點數(shù)為準，并有 10%的端口冗余，要求可堆疊方便擴展；7、所有交換機應(yīng)具備智能管理功能，可進行網(wǎng)絡(luò)遠程控制管理。設(shè)備選型(1)核心交換機：在實際改造升級方案中選用美國 3COM Switch 4007R 機箱式帶擴展插槽交換機：具有無阻塞的第三層交換、Qos 功能；事務(wù)優(yōu)先級設(shè)置、組播過濾、VLAN 多點 鏈路聚合等；48Gbps 的交換矩陣，實現(xiàn)無阻塞的網(wǎng)絡(luò)交換性能和確保不間斷運行；智能化網(wǎng)絡(luò)管理功能；240Gbps 容量的背

15、板速度。(2)樓宇交換機 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，在改造升級方案中選用美國 3COM SuperStack 3 Switch 4400 訪問層交換機，通過 1000M 光纖接口直 接上連核心交換機：交換機配有 24 或 48 口 10BASE-T/100BASE-T)自適應(yīng)端口， 1000M行光纖端口；具有網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量服務(wù)(Qos),實現(xiàn)流量的優(yōu)先級和帶寬預(yù)留功能；支持熱插拔堆疊便 于維護和擴展；交換機結(jié)構(gòu)性能交換能力，轉(zhuǎn)發(fā)速率。3 總結(jié)與討論在醫(yī)院計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)改造方案設(shè)計中，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

16、續(xù)發(fā)展奠定一 個長久堅實的基礎(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 用時再建設(shè)，造成重復(fù)投資浪費，又使網(wǎng)絡(luò)縱橫交錯難以管理；醫(yī)院對信息系統(tǒng) 的依賴性日益提高，更加重了對網(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)實行隔離，因為互聯(lián)網(wǎng)上病毒、木馬以及黑客等入侵極易造成對醫(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)可實行硬件隔離或軟件隔離。硬件隔離是兩個網(wǎng)物理分開，安全性和可靠性較高，缺點是硬件投資大；軟件隔離是采用在同一個網(wǎng)上實行邏輯分開網(wǎng)段的方式，優(yōu)點是投資小。目前醫(yī)護人員的計算機水平普遍提高，醫(yī)生在互聯(lián)網(wǎng)上進行資料查詢和大 流量的數(shù)據(jù)下載將會占用網(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；3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)量直接