網(wǎng)閘助力醫(yī)院內(nèi)外網(wǎng)聯(lián)通的應(yīng)用

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院信息中心，浙江 杭州 310003

網(wǎng)閘助力醫(yī)院內(nèi)外網(wǎng)聯(lián)通的應(yīng)用

陳磊，陳燦達，樊迪

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院信息中心，浙江 杭州 310003

基于安全的內(nèi)外網(wǎng)互聯(lián)，隨著網(wǎng)閘技術(shù)的發(fā)展和成熟，使得網(wǎng)閘技術(shù)得以實現(xiàn)。本文介紹了網(wǎng)閘技術(shù)及在我院的部署，并著重介紹了它在醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的實際應(yīng)用。

網(wǎng)閘；網(wǎng)絡(luò)安全；內(nèi)外網(wǎng)聯(lián)通；醫(yī)院信息系統(tǒng)

0 前言

我國醫(yī)療機構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，根據(jù)國家保密局發(fā)布實施《計算機信息系統(tǒng)國際聯(lián)網(wǎng)保密管理規(guī)定》，基本都遵循內(nèi)部和外部兩套獨立網(wǎng)絡(luò)運行，并相互隔離。而隨著新醫(yī)改方案的推進，要求電子健康檔案、區(qū)域醫(yī)療、社會醫(yī)療保險、雙向轉(zhuǎn)診、遠(yuǎn)程醫(yī)療等應(yīng)用都趨向于信息共享化，網(wǎng)絡(luò)化。內(nèi)外網(wǎng)獨立運行架構(gòu)雖然能保證病人的隱私及醫(yī)院醫(yī)療數(shù)據(jù)的安全，但限制了區(qū)域化的發(fā)展；互聯(lián)互通符合發(fā)展的需要，卻隨時受到安全的威脅。隨著網(wǎng)閘技術(shù)的不斷發(fā)展和日漸成熟，使這樣的兩難問題得以解決。

1 安全隔離網(wǎng)閘的技術(shù)原理和特點

1.1 網(wǎng)閘的基本原理

網(wǎng)閘又稱網(wǎng)絡(luò)安全隔離與信息交換系統(tǒng)，是模擬人工在兩個隔離網(wǎng)絡(luò)之間的信息交換，中斷兩個網(wǎng)絡(luò)間的所有通信協(xié)議連接，包括TCP／lP、IPX／SPX、NetBEUI等，使之不能直接進行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通信。將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的協(xié)議剝離，還原為原始數(shù)據(jù)，對原始數(shù)據(jù)內(nèi)容進行安全檢測，即實現(xiàn)“協(xié)議落地、內(nèi)容檢測”。再將確認(rèn)安全的數(shù)據(jù)“擺渡”到網(wǎng)絡(luò)的另一側(cè)。這樣，由于任何時候兩個網(wǎng)絡(luò)間都沒有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議連接，就阻斷了基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的木馬、病毒等的攻擊。而對隱藏在原始數(shù)據(jù)中的病毒，則通過代碼掃描予以檢測清除。確保受保護的網(wǎng)絡(luò)對各種潛在的網(wǎng)絡(luò)攻擊具有免疫力，消除來自另一個網(wǎng)絡(luò)的各種威脅和風(fēng)險。網(wǎng)閘一般由外部主機、內(nèi)部主機和專用隔離開關(guān)系統(tǒng)組成，外部主機連接外網(wǎng)，內(nèi)部主機連接內(nèi)網(wǎng)，專用隔離開關(guān)系統(tǒng)在任一時刻點僅連接外部主機或內(nèi)部主機，與兩者間的連接受硬件電路的控制高速切換，保證在任一時刻僅連通外網(wǎng)或內(nèi)網(wǎng)[1]。

安全隔離網(wǎng)閘主要是用以解決內(nèi)外網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)交換問題，因此具有以下特點[2-3]：

（1）它對交互的文件信息采用內(nèi)容過濾、命令過濾、基于URL的路徑和文件名控制、文件類型控制和文件格式深度檢查等較高要求的信息保密檢查技術(shù)。

（2）防止外部網(wǎng)絡(luò)向內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的黑客攻擊和計算機病毒侵?jǐn)_，其中包括對未知的攻擊和病毒的防范和查殺。

（3）身份認(rèn)證也是安全隔離網(wǎng)閘所具備的關(guān)鍵技術(shù)，強化用戶的身份確認(rèn)、防抵賴和具有強調(diào)的審計和取證功能。在特殊情況下，應(yīng)該加強身份認(rèn)證的強度，采用一次一認(rèn)證，甚至是圖形認(rèn)證機制。

（4）它能夠解決外部網(wǎng)絡(luò)和內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)之間的大流量數(shù)據(jù)交換問題，在確保安全的前提下，盡可能提高效率，穩(wěn)定運行，加強可操作性。

2 安全隔離網(wǎng)閘技術(shù)在醫(yī)院的部署設(shè)計方案

2.1 醫(yī)院情況介紹

我院（原浙江省第一醫(yī)院）系三級甲等綜合性醫(yī)院，是浙江省醫(yī)療、教學(xué)、科研指導(dǎo)中心之一。近年來，醫(yī)院積極探索公立醫(yī)院改革之路借助主持的“十一五”重大科技攻關(guān)項目——“國家數(shù)字衛(wèi)生關(guān)鍵技術(shù)和區(qū)域示范應(yīng)用研究”，構(gòu)建“省、縣（區(qū)）、鄉(xiāng)三級醫(yī)療服務(wù)網(wǎng)絡(luò)”，成功使優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源垂直延伸到基層。目前，醫(yī)院已擁有1家托管醫(yī)院、3家合作醫(yī)院、89家協(xié)作醫(yī)院及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)單位、1家對口基層醫(yī)院，提供了上萬次的遠(yuǎn)程會診服務(wù)。

為了使鋼筋外觀滿足相關(guān)質(zhì)量規(guī)范要求，就應(yīng)該對鋼筋進場前進行相關(guān)質(zhì)量檢查，確保鋼筋外觀質(zhì)符合相關(guān)規(guī)定。因此，對于鋼筋的選材，應(yīng)該選擇較為平直形態(tài)的，并且鋼筋表面沒有絲毫損傷，不會有裂痕，表面沒有附著雜質(zhì)[2]。若是彎曲狀態(tài)的鋼筋被敲直后則不能在進行使用。鋼筋的質(zhì)量于混凝土的穩(wěn)定有著巨大的作用，唯有保證鋼筋質(zhì)量滿足國家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，才能保證建筑工程中混凝土的穩(wěn)定性。針對此觀點，就應(yīng)該對鋼筋采取全面的質(zhì)量監(jiān)控工作，選擇有質(zhì)量檢驗合格報告的鋼筋，進入施工現(xiàn)場后再進行相應(yīng)的抽查工作。

醫(yī)院的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為內(nèi)外網(wǎng)2套相互獨立的網(wǎng)絡(luò)。內(nèi)網(wǎng)是醫(yī)院的生產(chǎn)網(wǎng)，用于運行醫(yī)院的核心應(yīng)用醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS）、影像存儲與通訊系統(tǒng)（PACS）、實驗室信息系統(tǒng)（LIS）、財務(wù)應(yīng)用等，并通過防火墻VPN與各個醫(yī)保連接；外網(wǎng)也通過防火墻同時接入浙大校園網(wǎng)和電信網(wǎng)，主要用于遠(yuǎn)程醫(yī)療、浙大OA辦公系統(tǒng)應(yīng)用、醫(yī)院門戶網(wǎng)站，為設(shè)在我院的傳染病診治國家重點實驗室、衛(wèi)生部多器官聯(lián)合移植研究重點實驗室、國家中醫(yī)藥科研三級實驗室（分子生物學(xué)、腎病、血液）等國家級實驗室及浙江省的40余個重點實驗室提供資料文獻的查詢；為期刊中心的4家國家級雜志社提供工作便利；同時為醫(yī)院普通職工、VIP病人提供上網(wǎng)服務(wù)。

2.2 網(wǎng)閘產(chǎn)品的設(shè)計部署

在經(jīng)過多方考察及參照相等規(guī)模單位的成功案例，多輪模擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境測試和局部實地網(wǎng)絡(luò)測試后，我院最終采用了各項功能和性能均符合我院情況及未來業(yè)務(wù)擴展需要的聯(lián)想網(wǎng)御leadsec NETGAPSIS產(chǎn)品。并同時配置了內(nèi)外網(wǎng)前置機。醫(yī)院網(wǎng)閘放置架構(gòu)圖，見圖1。

圖1 醫(yī)院網(wǎng)閘放置架構(gòu)圖

我院內(nèi)網(wǎng)劃分有多個VLAN，通過三層交換實現(xiàn)VLAN間的路由，服務(wù)器所處網(wǎng)段為192.168.1.254/24；醫(yī)院外網(wǎng)，也劃分有多個VLAN，通過三層交換實現(xiàn)VLAN間的路由，核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所處網(wǎng)段為10.31.29.1/27。網(wǎng)閘就設(shè)在內(nèi)外網(wǎng)核心交換機之間，網(wǎng)閘連接內(nèi)網(wǎng)的端口地址為192.168.102.202/24，連接外網(wǎng)的端口地址為10.31.29.5/27。內(nèi)網(wǎng)前置機的地址為：192.168.1.60/24，外網(wǎng)前置機的地址為：10.31.29.53/27。

在沒有配置網(wǎng)閘的情況下，兩個網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用是不可以相互訪問的，在配置了網(wǎng)閘之后，雙方的應(yīng)用也還是不能進行通信，只有在內(nèi)外網(wǎng)前置機上針對相對應(yīng)的應(yīng)用建立其特定的通道，內(nèi)外網(wǎng)的有針對性的應(yīng)用才能得以通信。

網(wǎng)閘內(nèi)網(wǎng)口和外網(wǎng)口，除了可以分別設(shè)置一個主地址外，還可以設(shè)置多個從地址，來滿足多個外網(wǎng)對內(nèi)網(wǎng)訪問數(shù)據(jù)的要求。

3 在醫(yī)療領(lǐng)域通過網(wǎng)閘技術(shù)實現(xiàn)的各類應(yīng)用

網(wǎng)閘產(chǎn)品的成功放置，助力了醫(yī)院的各項應(yīng)用，使以前受限的諸多應(yīng)用，在經(jīng)過有針對性的二次程序開發(fā)后，高效地實現(xiàn)醫(yī)院內(nèi)外網(wǎng)間的數(shù)據(jù)交互，為患者提供了方便。

3.1 區(qū)域醫(yī)療雙向轉(zhuǎn)診

區(qū)域醫(yī)療又稱為區(qū)域醫(yī)療協(xié)同，雙向轉(zhuǎn)診的目的是使大醫(yī)院更多地承擔(dān)重要、疑難疾病的診斷和治療，新醫(yī)學(xué)技術(shù)的研究及臨床應(yīng)用；而社區(qū)醫(yī)院主要承擔(dān)健康教育、預(yù)防、保健、康復(fù)、計劃生育以及常見病、多發(fā)病、慢性病治療工作[4]。連同診療記錄等電子病歷及電子健康檔案一起在網(wǎng)上傳遞的“上傳下送”不僅可以使“醫(yī)療資源合理利用”，還能使醫(yī)療的連續(xù)性得到有效保證，同時又能減少不必要的重復(fù)檢查檢驗；完全可以不做任何額外投資，就能非常經(jīng)濟、方便地解決由于基層醫(yī)療水平低而導(dǎo)致大醫(yī)院擁擠、小醫(yī)院冷清的問題。

雙向轉(zhuǎn)診必須在內(nèi)外網(wǎng)前置機上分別進行配置，建立通訊的通道。首先選擇映射模式，數(shù)據(jù)庫類型選用oracle，目標(biāo)地址為內(nèi)網(wǎng)HIS中服務(wù)器地址192.168.1.100端口為1521。入口設(shè)備為外網(wǎng)前置機地址，出口設(shè)備為前置機地址。這樣內(nèi)外網(wǎng)雙向轉(zhuǎn)診程序就可以對分別設(shè)置在內(nèi)外網(wǎng)前置機上的文件夾里的數(shù)據(jù)進行操作。外網(wǎng)前置機上存放的是下面社區(qū)醫(yī)院轉(zhuǎn)上來病人的相關(guān)資料數(shù)據(jù)，而內(nèi)網(wǎng)前置機上的相關(guān)目錄存放的則是在我院治療的病人，經(jīng)過前期的治療，需要轉(zhuǎn)到下面社區(qū)醫(yī)院進行康復(fù)治療的病人的相關(guān)資料。

3.2 網(wǎng)上預(yù)約掛號

出于網(wǎng)絡(luò)安全因素的考慮，以前醫(yī)院不愿把HIS數(shù)據(jù)庫服務(wù)器直接或間接與互聯(lián)網(wǎng)連接。需要相關(guān)人員通過U盤等移動媒介在內(nèi)外網(wǎng)間拷貝數(shù)據(jù)，以手工修改專家出診排班表和接收網(wǎng)上預(yù)約掛號人員信息，工作效率極其低下。而基于網(wǎng)閘的網(wǎng)絡(luò)預(yù)約掛號系統(tǒng)，徹底改變了這種局面，提高了工作效率[5-6]。

通過網(wǎng)閘的網(wǎng)上預(yù)約工作原理如下：醫(yī)院每天的出診排班表通過網(wǎng)閘同步到外網(wǎng)門戶網(wǎng)站服務(wù)器；預(yù)約掛號患者的信息通過網(wǎng)閘同步到內(nèi)網(wǎng)HIS；掛號收費窗口僅需從HIS中取出掛號患者身份并進行確認(rèn)即可完成預(yù)約掛號的全過程。此過程無需考慮移動媒介帶來病毒等問題，整個系統(tǒng)與電話預(yù)約及現(xiàn)場掛號等形式無縫銜接，大大提高了工作效率。

3.3 門戶網(wǎng)站上檢驗結(jié)果查詢

門戶網(wǎng)站提供檢驗結(jié)果的查詢。之前類似于網(wǎng)上預(yù)約掛號，需要相關(guān)工作人員每天一次通過U盤等移動媒介在內(nèi)外網(wǎng)間拷貝數(shù)據(jù)，以手工修改檢驗結(jié)果表。病人要等手工拷貝完畢之后才能查詢；同時，工作人員必須把數(shù)據(jù)庫中整張檢驗結(jié)果表（也就是所有就診病人的檢驗結(jié)果數(shù)據(jù)）放到外網(wǎng)門戶網(wǎng)站上。這樣做萬一門戶網(wǎng)站受到攻擊，則患者的隱私就被侵犯。網(wǎng)閘很好地解決了這個問題。

流程如下：病人在門戶網(wǎng)站上發(fā)出查詢自己檢驗結(jié)果的請求，門戶網(wǎng)站的檢驗結(jié)果查詢模塊通過數(shù)據(jù)庫查詢語句，向外網(wǎng)前置機上的相應(yīng)程序發(fā)出請求。該程序根據(jù)病人ID號（身份證號）通過網(wǎng)閘向內(nèi)網(wǎng)前置機發(fā)出相關(guān)請求。內(nèi)網(wǎng)前置機的程序通過數(shù)據(jù)庫語句查詢，把結(jié)果通過網(wǎng)閘同步到外網(wǎng)前置機，外網(wǎng)門戶網(wǎng)站程序則向外網(wǎng)前置機取數(shù)據(jù)把結(jié)果反饋給患者。這種針對網(wǎng)閘流程的改變，提高了工作效率，保護了病人隱私，方便了患者能第一時間查詢檢驗結(jié)果，避免貽誤最佳治療時機。

3.4 感染疾病數(shù)據(jù)上報

根據(jù)衛(wèi)生部的規(guī)定，一些具有傳染性的特殊疾病，必須在第一時間上報衛(wèi)生部，以便國家相關(guān)部門能及時了解并采取措施。沒有網(wǎng)閘之前，醫(yī)院感染科也是以手工的方式進行上報，一來并不及時，二來增加了院感科的工作量。通過網(wǎng)閘，把相關(guān)疾病信息自動擺渡到外網(wǎng)前置機，通過程序，向國家衛(wèi)生部網(wǎng)站進行報備。這一過程只是內(nèi)網(wǎng)向外網(wǎng)的數(shù)據(jù)流，而外網(wǎng)并未向內(nèi)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)。這一流程在給院感科帶來方便的同時也提高了工作效率。

3.5 醫(yī)院OA信息發(fā)布

我院的OA系統(tǒng)是建立在內(nèi)網(wǎng)上的，而醫(yī)院的門戶網(wǎng)站則是在外網(wǎng)。內(nèi)網(wǎng)的很多重要信息發(fā)布，在沒有網(wǎng)閘之前，都是手工拷貝到外網(wǎng)，進行重新發(fā)布。有了網(wǎng)閘之后，有選擇性的進行同步，把可以發(fā)布的信息發(fā)到門戶網(wǎng)站。

基于網(wǎng)閘的內(nèi)外網(wǎng)隔離各種應(yīng)用方案既能保證內(nèi)外網(wǎng)的安全隔離，又能實現(xiàn)實時、高速、安全的數(shù)據(jù)交換。網(wǎng)閘應(yīng)用一年多，我院外網(wǎng)經(jīng)常受到病毒和木馬的攻擊，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)短時部分網(wǎng)段時斷時續(xù)等不穩(wěn)定現(xiàn)象，但內(nèi)網(wǎng)核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)始終保持連續(xù)安全運轉(zhuǎn)，很好地滿足了醫(yī)院業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)安全的要求，不但擴展了醫(yī)院信息化的建設(shè)，也為醫(yī)院內(nèi)部基本的生產(chǎn)和正常運行提供了有力的保障。

網(wǎng)閘技術(shù)和產(chǎn)品在醫(yī)療領(lǐng)域的引入，是一場醫(yī)療信息化的革命[7]。它為公立醫(yī)院的改革——區(qū)域化醫(yī)療提供了一扇有效的解決之門。為醫(yī)療信息化的外展提供了廣闊的應(yīng)用前景。

[1] 苗元青,辛海燕,徐浩．網(wǎng)閘在醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全管理中的應(yīng)用[J]．中國數(shù)字醫(yī)學(xué),2009,4(9):67-68．

[2] 胡建理,李小華,周斌．一種基于安全隔離網(wǎng)閘技術(shù)的醫(yī)院內(nèi)部網(wǎng)安全解決方案[J]．醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2010,31(7):44-45,5．

[3] 張驍,李紅信．信息安全建設(shè)中的隔離網(wǎng)閘技術(shù)應(yīng)用研究[J]．山西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2010,(2):43-47．

[4] 李秋甸,李初民,李軍．醫(yī)院區(qū)域醫(yī)療接口的網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計與實現(xiàn)[J]．重慶醫(yī)學(xué),2011,40(35):3576-3577．

[5] 李翔,唐慧．網(wǎng)上預(yù)約掛號系統(tǒng)的安全設(shè)計與實現(xiàn)[J]．中國醫(yī)療設(shè)備,2011,26(6):43-44．

[6] 王洪強,詹永豐,張蔚,等,基于網(wǎng)閘實現(xiàn)物理隔離的網(wǎng)上預(yù)約掛號系統(tǒng)[J]．中國數(shù)字醫(yī)學(xué),2010,11(20):71-72．

[7] 林達峻,任忠敏,干峰,等．隔離網(wǎng)閘在醫(yī)療行業(yè)中的應(yīng)用[J]．醫(yī)學(xué)信息(上旬刊),2010,(9):3284-3286．

GAP Helps the Connection of Internal and External Networks in the Hospital

CHEN Lei, CHEN Can-da, FAN Di
Center of Information, the First Affiliated Hospital of Zhejiang University, Hangzhou Zhejiang 310003, China

As GAP (Gatekeeper Technology) was developed into a mature technology, its application onto connection between the internal and the external networks came into reality. In view of this, this paper gave a practical demonstration of the deployment and utilization of GAP in the First Affiliated Hospital of Zhejiang University.

gatekeeper technology; network security; connection of internal and external networks; hospital information system

TP393.08；R197.324

C

10.3969/j.issn.1674-1633.2013.08.036

1674-1633(2013)08-0095-03

2013-01-10

作者郵箱：smile_chenl@163．com