嘉興市中醫(yī)院醫(yī)療信息網(wǎng)絡(luò)升級的設(shè)計與實現(xiàn)

摘要：闡述了嘉興市中醫(yī)院信息化建設(shè)的相關(guān)設(shè)計要點：通過雙核心交換機(jī)組成雙機(jī)熱備系統(tǒng)；利用VLAN、QOS等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)保障醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全可靠；網(wǎng)絡(luò)對外配置防火墻設(shè)備，保證醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)不受外部入侵。這一設(shè)計不但解決了醫(yī)院信息化建設(shè)中的網(wǎng)絡(luò)安全問題，也保障了醫(yī)院信息化建設(shè)中網(wǎng)絡(luò)的可靠性和高性能。

關(guān)鍵詞：核心交換機(jī)；匯聚層交換機(jī)；雙機(jī)熱備；安全性；QOS

引言

嘉興市中醫(yī)院誕生于1959年，核定床位450張，年門診人次40萬，年住院病人1.5萬人次。是浙江省文明中醫(yī)院、省重點中醫(yī)院、全市首批基本醫(yī)療和合作醫(yī)療保險定點醫(yī)療機(jī)構(gòu)，浙江省首批“綠色醫(yī)院”和“國際緊急救援中心網(wǎng)絡(luò)醫(yī)院”，系嘉興市首家三級乙等中醫(yī)院、嘉興市惠民醫(yī)院。

醫(yī)院建有門診大樓、病房大樓、制劑樓、行政樓各1幢以及正在新建的住院大樓等。隨著醫(yī)院規(guī)模的擴(kuò)大，如何進(jìn)一步提高醫(yī)療信息化的水平是擺在醫(yī)院面前的重要課題。為了提高信息化水平，必然對網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提出更高的要求。

1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

嘉興市中醫(yī)院原有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為一個簡單的純二層10／100M主干交換式網(wǎng)絡(luò)，配置了三層交換機(jī)，其中主干交換機(jī)選用一臺中興公司的T40G系列，交換機(jī)配置為8端口GE光接口＋4端口RJ45接口，通過雙絞線與服務(wù)器相連，通過三根光纖分別與行政樓、門診樓、病房大樓等二級交換機(jī)相連，二級交換機(jī)的型號有中興、安奈特等其它公司的產(chǎn)品，同時二級交換機(jī)通過雙絞線與三級HUB相連。隨著新住院大樓的啟用及醫(yī)院業(yè)務(wù)的發(fā)展，原主干交換機(jī)無法適應(yīng)醫(yī)院信息化發(fā)展的需求，需要對主干網(wǎng)絡(luò)(主要是主干交換機(jī)的性能)進(jìn)行升級。改造系統(tǒng)也涉及新住院大樓網(wǎng)絡(luò)的集成。

通過對網(wǎng)絡(luò)需求和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的細(xì)致分析和比較，我們選用中興公司新推出T64G系列智能化多千兆位路由交換機(jī)作為建設(shè)嘉興市中醫(yī)院信息網(wǎng)絡(luò)的主干交換機(jī)，根據(jù)嘉興市中醫(yī)院信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對安全性、穩(wěn)定性及有關(guān)應(yīng)用的需求，在中興T64G中心交換機(jī)上配置雙電源以增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全性；配置高性能引擎保障整體的交換性能，實現(xiàn)多層線速交換，配置一塊8端口GE光接口＋4端口RJ45接口，通過選用不同的GBIC連接各類服務(wù)器、匯聚層交換機(jī)和不同距離的二級交換機(jī)。整個網(wǎng)絡(luò)目前共有電腦信息點近200多個，根據(jù)實際情況作調(diào)整。改造后的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖1所示。

具體主干交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的描述如下：

(1)核心交換機(jī)：中心交換機(jī)選用一臺中興公司的T64G交換機(jī)，交換機(jī)互為冗余配置，配備一塊8端口千兆SFP光接口+4端口千兆光電可選接口。在核心交換機(jī)運用VLAN、三層路由等技術(shù)進(jìn)行醫(yī)院工作站按區(qū)劃分VLAN，防止網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴在整個醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)中的傳播。中興T64G通過支持多級網(wǎng)絡(luò)生存彈性和服務(wù)能力提高網(wǎng)絡(luò)可靠性。為保證系統(tǒng)高可用性，中興T64G能支持冗余監(jiān)控模塊、負(fù)載均衡電源、風(fēng)扇、系統(tǒng)時鐘、上行和交換陣列。所有系統(tǒng)部件均可以進(jìn)行熱插拔，以確保系統(tǒng)的最大可用性，這對于可靠性要求較高的醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)十分重要。中興T64G交換機(jī)還可以通過配置和有效地管理以提供端到端設(shè)備、VLAN、通信和策略管理功能。

(2)匯聚層交換機(jī)：醫(yī)院新住院大樓門診樓新增加150個電腦信息點左右，在利用原網(wǎng)絡(luò)資源的前提下及綜合考慮網(wǎng)絡(luò)性能，門診樓交換機(jī)采用一臺中興公司的T40G三層交換機(jī)，配置一塊8端口千兆SFP光接口+4端口千兆光電可選接口，并與中心機(jī)房相連。

(3)樓層交換機(jī)：從安全角度看，接入層交換機(jī)采用中興RS-3900系列三層網(wǎng)管型交換機(jī)，根據(jù)樓層信息點分布的不同，分別配置24或48端口的交換機(jī)。該系列產(chǎn)品具有密集的接口類型，強(qiáng)大的路由能力，完善的安全和高效的QoS優(yōu)先級機(jī)制，支持強(qiáng)大的硬件ACL、流量限制、抗病毒攻擊等能力，以其優(yōu)異的性能價格比適用于各種復(fù)雜環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等等。中興RS-3900系列也提供了廣泛的、無需額外費用的管理功能，包括基于Console、CLI、WEB、SNMP的管理和TELNET。

(4)防火墻：雖然核心交換機(jī)能保證一定的網(wǎng)絡(luò)安全，但對INTERNET的攻擊，御防配置還不夠，故在入口處配置一臺深信服的M5100S系列的防火墻，對進(jìn)出數(shù)據(jù)流進(jìn)行網(wǎng)關(guān)殺毒、入侵檢測及上網(wǎng)行為管理等功能，保障醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)的安全。

2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢分析

嘉興市中醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)升級后的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有以下特點：

(1)高性能的路由交換能力

中興ZXRl0 T64G擁有高性能的路由交換能力。在最新版本的路由交換軟件中，中興ZXRl0 T64G其背板容量可以高達(dá)480Gbps，每秒384M數(shù)據(jù)包的吞吐能力。同時，SwicthBlade4008采用了硬件技術(shù)來實現(xiàn)分布式的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的路由、過濾、分類和策略，從而保證了高性能的路由交換能力。

(2)高可靠性

中興ZXR10 T64G首先通過雙交換機(jī)、2塊電源模塊、多組風(fēng)扇系統(tǒng)以及全部模塊可熱插拔的功能，充分保證了設(shè)備的高可靠性。其次，中興ZXRl0 T64G可實現(xiàn)2臺交換機(jī)間8條1000M鏈路連接的聚合，聚合中的任意一條連接出現(xiàn)問題都不會影響2臺交換機(jī)之間的通訊。這就充分保證了網(wǎng)絡(luò)連接的高可靠性。同時通過路由協(xié)議可實現(xiàn)多條鏈路的均衡負(fù)載和熱備份。最后，通過RFC2338標(biāo)準(zhǔn)VRRP協(xié)議可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)級的高可靠性，即實現(xiàn)虛擬網(wǎng)VLAN的缺省網(wǎng)關(guān)的高可靠性。任何服務(wù)器和客戶端設(shè)置的惟一缺省網(wǎng)關(guān)均可實現(xiàn)備份，同時這種備份對于服務(wù)器和客戶端是完全透明的。

(3)安全性

中興T64G交換機(jī)支持多種安全措施，以保證網(wǎng)絡(luò)的安全。中興T64G交換機(jī)的每個業(yè)務(wù)模塊均支持線速的ACL處理以及安全策略，使網(wǎng)絡(luò)在啟動安全策略的情況下仍能保證高速交換能力。

中興T64G交換機(jī)自帶802．1x認(rèn)證功能，能為接入用戶依據(jù)MAC地址進(jìn)行認(rèn)證，保障網(wǎng)絡(luò)避免非法入侵。支持SSH v2和SNMP v3作加密管理，并對非法的數(shù)據(jù)流作出線速過濾。還可提供附加狀態(tài)檢測防火墻升級選件、SMTP／HTFP代理、HTTP過濾器，為用戶提供銅墻鐵壁的安全防護(hù)能力。

在帶寬控制管理方面，中興T64G交換機(jī)可以64K為增量，從64K到16G的范圍內(nèi)，來調(diào)置數(shù)據(jù)流與每個物理端口上的帶寬。這樣，可以有效地控制網(wǎng)絡(luò)上的不良數(shù)據(jù)流，從而避免網(wǎng)絡(luò)被無用的數(shù)據(jù)流所阻塞。

(4)采用多項基于標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

中興系列交換機(jī)的使用，使得網(wǎng)絡(luò)支持IEEE 802.1 q與802.1 p標(biāo)準(zhǔn)，可以進(jìn)行全網(wǎng)的VLAN劃分以及優(yōu)先級控制。中興ZXRl0 T64G交換機(jī)還支持RSVP等特性，可實現(xiàn)端到端的服務(wù)。

(5)出色的QoS服務(wù)質(zhì)量控制

中興T64G交換機(jī)擁有極強(qiáng)的QoS功能，完全實現(xiàn)了多層線速交換與QoS，無需添加任何子卡。中興T64G交換機(jī)以分布式的智能芯片組來實現(xiàn)基于硬件的QoS，有別于在核心交換引擎上采用軟件實現(xiàn)的方式。

中興T64G交換機(jī)可以在每個端口上提供8級硬件隊列、64級的軟件隊列，每模塊最多支持3072個隊列，每交換支持隊列數(shù)可達(dá)24576，并可根據(jù)二三四層的條件對個別數(shù)據(jù)流作QoS調(diào)整。

在帶寬控制管理方面，中興T64G交換機(jī)可以64K為增量，從64K到16G的范圍內(nèi)，來調(diào)置數(shù)據(jù)流與每個物理端口上的帶寬，除了可作帶寬限制之外亦可提供帶寬保證服務(wù)，確保在出現(xiàn)擁塞的情況下，特定數(shù)據(jù)流依然可以得到良好的服務(wù)質(zhì)量保障。

中興T64G交換機(jī)出色的QoS功能，為網(wǎng)絡(luò)中同時運行的多種應(yīng)用與服務(wù)提供了強(qiáng)有力的服務(wù)質(zhì)量保障，各類數(shù)據(jù)傳輸?shù)难訒r、抖動，帶寬和穩(wěn)定性都能更好地配合網(wǎng)絡(luò)的資源分配。

(6)可擴(kuò)展性及投資保護(hù)

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能優(yōu)良，能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用擴(kuò)展的要求。中興ZXRl0 T64G核心交換機(jī)具備一定的端口擴(kuò)展能力，可以適應(yīng)未來技術(shù)的發(fā)展和變化。

3 結(jié)束語

中興通訊的一體化互聯(lián)信息網(wǎng)絡(luò)是一個全面的、端到端的體系結(jié)構(gòu)，這一解決方案能以最優(yōu)的性能價格比，包容不同廠商的各類電信網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。我們在新大樓網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中，將它們組成一個可高速互連的一體化實用網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了與中興的RS-3900系列網(wǎng)管型10／100自適應(yīng)堆疊交換機(jī)良好的配合和協(xié)調(diào)。