論縣市級中醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)硬件基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計

王志輝 王志芳

摘 ?；要： 我國《2006-2020年國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略》提出要加強(qiáng)衛(wèi)生信息化建設(shè)；2011年3月衛(wèi)生部發(fā)布《基于電子病歷的醫(yī)院信息平臺建設(shè)技術(shù)解決方案》；2011年10月國家中醫(yī)藥管理局發(fā)布《中醫(yī)醫(yī)院信息化建設(shè)基本規(guī)范》。以上都為我國各個縣級中醫(yī)醫(yī)院的信息化提供了技術(shù)支撐和統(tǒng)一要求。結(jié)合我國縣市級中醫(yī)醫(yī)院的現(xiàn)狀，對其網(wǎng)絡(luò)硬件基礎(chǔ)設(shè)施平臺的設(shè)計進(jìn)行探討，以滿足其發(fā)展及國家對醫(yī)療機(jī)構(gòu)的信息化要求。

關(guān)鍵詞： 縣市級中醫(yī)院； 網(wǎng)絡(luò)硬件平臺； 基礎(chǔ)設(shè)施； 信息化

中圖分類號：TP393 ?； ?； ?； ?； ?；文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ?； ?； 文章編號：1006-8228（2014）12-28-04

Design of network hardware infrastructure for municipal and county

hospital of traditional Chinese medicine

Wang Zhihui1， Wang Zhifang2

（1. Management and Information Engineering School， Hunan University of Traditional Chinese Medicine， Changsha， Hunan 410208， China；

2. The first junior high school of Chibi city in Hubei province）

Abstract： The "national information development strategy in 2006-2020" stated that the construction of health information should be strengthened. The ministry ofhealthissued the "construction of hospital information platform technology based onEMRsolution" in March 2011. In October 2011， thestate administration of traditional Chinese medicine issued "basic norms for the Hospitalof traditional Chinese medicine informatization construction". These are all providing technical supports and unifying the informationization requirements for each county hospital of traditionalChinese medicine. In this paper， combined with the present situation of our countytraditionalChinesemedicine hospitals， the hardware design of networkinfrastructureplatform is discussedtomeet the requirements of the development and the requirement of informationization of medical institutions.

Key words： municipal and county hospital of traditional Chinese medicine； network hardware platform； infrastructure； information

0 引言

從20世紀(jì)80年代開始，美國、英國、加拿大、瑞典、芬蘭、愛爾蘭、日本和韓國等先后都開始了自己的醫(yī)院信息化建設(shè)，完善了社會醫(yī)療體系。我國完整的醫(yī)院信息系統(tǒng)開始于20世紀(jì)90年代初，而中醫(yī)院作為醫(yī)療行業(yè)中發(fā)展速度較慢的一個分支，其信息化建設(shè)也受到多方面的制約，發(fā)展相對遲緩。

國家中醫(yī)藥管理局頒發(fā)的《中醫(yī)醫(yī)院信息化建設(shè)基本規(guī)范》中指出：中醫(yī)醫(yī)院信息化建設(shè)應(yīng)遵循整體規(guī)劃、分步實施、系統(tǒng)集成、互聯(lián)互通、實用高效的原則。通過調(diào)研，我國中醫(yī)院信息化中還是存在院方領(lǐng)導(dǎo)重視程度不夠，資金投入少，醫(yī)院信息中心技術(shù)人員缺乏及技術(shù)實力弱等一系列問題，這些都阻礙了中醫(yī)醫(yī)院信息化發(fā)展。因此如何結(jié)合中醫(yī)醫(yī)院自身情況探索和規(guī)劃出適合醫(yī)院自身特點(diǎn)的信息化建設(shè)思路，迫在眉睫[1]。

目前，我國中醫(yī)醫(yī)院業(yè)務(wù)體系架構(gòu)圖如圖1所示[2]。

1 我國中醫(yī)醫(yī)院數(shù)量統(tǒng)計及信息化建設(shè)現(xiàn)狀調(diào)研

衛(wèi)生部統(tǒng)計信息中心《2012年我國衛(wèi)生和計劃生育事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報》[3]顯示：截至2012年末，全國中醫(yī)類醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)總數(shù)達(dá)39317個，其中中醫(yī)類醫(yī)院3397個。 《2012中國衛(wèi)生統(tǒng)計年鑒》統(tǒng)計，全國只有8%左右的中醫(yī)醫(yī)院為三級醫(yī)院，縣市級醫(yī)院多為三級以下，占全國中醫(yī)醫(yī)院的絕大多數(shù)，而醫(yī)院信息化水平的高低都會直接影響到醫(yī)院醫(yī)護(hù)人員的工作效率、病床周轉(zhuǎn)率、醫(yī)護(hù)差錯率等。因此，在國家大力推行醫(yī)療改革的大好形勢下，各縣市級中醫(yī)醫(yī)院都開始了信息化建設(shè)，以利于更好地與經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會需求相接軌。

根據(jù)2012年人民網(wǎng)發(fā)布的《全國城鎮(zhèn)居民人均可支配收入榜》[4]，本文分別選取經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)、經(jīng)濟(jì)中等發(fā)達(dá)區(qū)和經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)作為調(diào)研對象，統(tǒng)計出各個省份縣級中醫(yī)院信息化情況如表1所示。

從表1可以看出，我國縣市級中醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)硬件平臺建設(shè)中，以單核心、二層架構(gòu)居多，無線建設(shè)基本沒有開始，安全措施簡單，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面還有較大改進(jìn)和完善空間。

2 我國縣市級中醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施平臺的搭建

中醫(yī)醫(yī)院基礎(chǔ)設(shè)施包括計算機(jī)硬件系統(tǒng)、基礎(chǔ)軟件、網(wǎng)絡(luò)及其他輔助設(shè)施。在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施平臺中設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性、實時性和先進(jìn)性是需要考慮的重要性能指標(biāo)。

2.1 需求分析

我國縣市級中醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)應(yīng)在滿足當(dāng)前各種業(yè)務(wù)順利開展的前提下，結(jié)合醫(yī)院未來五年甚至更長時間業(yè)務(wù)發(fā)展需要和醫(yī)院資金投入情況，在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型、綜合布線等方面要保持一定的先進(jìn)性[4]。醫(yī)院需要建成一個“好用”的網(wǎng)絡(luò)，不僅僅對于用戶來說高速、穩(wěn)定和安全，對于網(wǎng)絡(luò)管理者來說，整網(wǎng)應(yīng)該是一個可控、可管的系統(tǒng)。

2.2 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施平臺架構(gòu)設(shè)計建議

大中型醫(yī)院在信息化管理方面具有技術(shù)人員數(shù)量多、技術(shù)強(qiáng)、專業(yè)分工細(xì)致等特點(diǎn)，而在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)方面具有“三多”即數(shù)據(jù)多、業(yè)務(wù)多和用戶多的特點(diǎn)，因此對網(wǎng)絡(luò)安全、穩(wěn)定、擴(kuò)展、先進(jìn)性等方面提出了更高的要求。中小型中醫(yī)醫(yī)院業(yè)務(wù)系統(tǒng)少，數(shù)據(jù)量相對較小，另外網(wǎng)絡(luò)信息部門在人員配置、技術(shù)實力等方面有限，因此在網(wǎng)絡(luò)搭建方面與大中型醫(yī)院還是有所差別。

經(jīng)過調(diào)研和綜合設(shè)計，縣市級大中型和中小型中醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D分別建議如圖2所示。

圖2 ?；市級大中型和中小型中醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D

大中型醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣ㄗh采用成熟、安全、穩(wěn)定的三層雙核心架構(gòu)。在設(shè)備選型方面，醫(yī)院應(yīng)該以各個建筑物實際布局，結(jié)合各個樓棟的內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)總共信息點(diǎn)，以及樓棟自身功能的特殊性來考慮部署匯聚交換機(jī)的性能和數(shù)量。譬如放射科，如果醫(yī)院建設(shè)有全院級別的Full PACS系統(tǒng)，則對放射科匯聚交換機(jī)以及門診樓、住院樓的匯聚交換機(jī)、接入交換機(jī)性能都有很高的要求，可以采用萬兆甚至更高性能的交換機(jī)以滿足大量數(shù)據(jù)高速、穩(wěn)定傳輸?shù)男枨?。而在醫(yī)技樓等平時上網(wǎng)人數(shù)較少，數(shù)據(jù)流量不大的科室，采用千兆匯聚交換機(jī)即可。又如在門診樓，同時并發(fā)人數(shù)眾多，數(shù)據(jù)流量大，門診掛號、收費(fèi)、藥房管理系統(tǒng)等都對網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、高性能和安全性提出了非?？量痰囊?，因此在架構(gòu)設(shè)計和設(shè)備選型方面都需要區(qū)別性的對待?？傊t(yī)院是個特殊單位，關(guān)系到民眾的病痛疾患，大中型醫(yī)院如何在有限的投資控制下，設(shè)計科學(xué)、合理的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，給醫(yī)護(hù)人員和病患者以良好的上網(wǎng)業(yè)務(wù)體驗，既能夠滿足當(dāng)前醫(yī)院各種業(yè)務(wù)正常開展的需求，又能為未來5-10年留有擴(kuò)展余地，不至于新建的網(wǎng)絡(luò)在短時間內(nèi)就慘遭淘汰，這些都是醫(yī)院信息化建設(shè)規(guī)劃者必須長期考慮的問題。

2.2.1 核心區(qū)域設(shè)計說明

醫(yī)院的網(wǎng)絡(luò)中心作為全網(wǎng)所有數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)中樞，核心層設(shè)備不僅要保證自身能夠7×24小時的穩(wěn)定運(yùn)行，還要能夠承擔(dān)各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)中大流量數(shù)據(jù)的考驗，同時，還要協(xié)調(diào)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)流量和訪問策略，在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時保證網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)備自身及數(shù)據(jù)的安全。

考慮到大中型中醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性，建議網(wǎng)絡(luò)核心層設(shè)計至少采用兩臺十萬兆核心交換機(jī)互為冗余熱備，在進(jìn)行負(fù)載均衡同時保障數(shù)據(jù)的不間斷傳輸。核心交換機(jī)之間采用虛擬化技術(shù)，簡化核心層的管理和策略配置，提高性能。虛擬化技術(shù)有硬件虛擬化和軟件虛擬化兩種，用戶可以根據(jù)業(yè)務(wù)及資金實際情況進(jìn)行選擇。

鏈路設(shè)計方面，核心、匯聚之間都采用雙鏈路互聯(lián)，構(gòu)成一個環(huán)路架構(gòu)，有效保證業(yè)務(wù)不中斷。核心層與匯聚層之間可以啟用VRRP或RSTP、MSTP協(xié)議等技術(shù)，保障數(shù)據(jù)的正常傳輸，提供冗余備份功能。核心交換機(jī)自身也需要采用關(guān)鍵模塊冗余設(shè)計（如雙電源冗余、風(fēng)扇冗余、管理引擎冗余等），保證自身的穩(wěn)定性。

從醫(yī)院業(yè)務(wù)發(fā)展角度考慮，核心交換機(jī)的性能也有非常高的要求，如要求很高的背板帶寬、交換容量、包轉(zhuǎn)發(fā)率等。另外還需要根據(jù)目前和未來業(yè)務(wù)發(fā)展的需求規(guī)劃，對核心交換機(jī)的可擴(kuò)展業(yè)務(wù)槽位、支持的多業(yè)務(wù)板卡類型等都要多方面進(jìn)行綜合考慮。

對于中小型中醫(yī)院，可以根據(jù)自身業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量的統(tǒng)計情況結(jié)合醫(yī)院資金情況，選取萬兆機(jī)架式單核心或者模塊化核心交換機(jī)，主要考慮到為未來若干年醫(yī)院的發(fā)展充分預(yù)留，保護(hù)用戶投資。

2.2.2 匯聚層設(shè)計

匯聚層在整個網(wǎng)絡(luò)中起到承上啟下的作用：既能夠減少核心交換機(jī)的數(shù)據(jù)交換壓力，也將接入層的廣播風(fēng)暴等網(wǎng)絡(luò)攻擊控制在匯聚區(qū)域以內(nèi)的較小范圍，減少網(wǎng)絡(luò)振蕩的風(fēng)險。

匯聚層設(shè)計需要根據(jù)各個醫(yī)院建筑物布局以及信息點(diǎn)分布實際情況，結(jié)合終端用戶性質(zhì)綜合選定，而不能根據(jù)某一單獨(dú)因素來判斷。根據(jù)經(jīng)驗，如果一棟樓內(nèi)總共信息點(diǎn)超過240，則強(qiáng)烈建議部署一臺匯聚交換機(jī)對樓棟接入交換機(jī)進(jìn)行匯聚，這樣除了對網(wǎng)絡(luò)整體性能和安全性上有所提高外，在投資保護(hù)方面也起到非常重要的作用。根據(jù)樓棟終端用戶類型和具體需求需要有針對性的設(shè)計。

匯聚層交換機(jī)在整網(wǎng)中起到的作用如下：

⑴ 提前將各種數(shù)據(jù)流進(jìn)行預(yù)處理，降低與其相連的核心路由交換機(jī)數(shù)據(jù)處理壓力；

⑵ 區(qū)塊化管理，抑制廣播風(fēng)暴的泛洪、提升網(wǎng)絡(luò)性能；

⑶ 開啟三層路由功能以終結(jié)各VLAN信息、增強(qiáng)核心路由管理能力；

⑷ 匯總RIP、OSPF等主流路由協(xié)議，減少核心路由表項，加快網(wǎng)絡(luò)路由尋址；

⑸ 提高整網(wǎng)安全性，對網(wǎng)絡(luò)攻擊和破壞控制在小范圍內(nèi)部或者邊緣完成；

⑹ 增加整網(wǎng)的擴(kuò)展性、能快速定位故障點(diǎn)、更易于管理。

當(dāng)今以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)是40G/100G共存的時代，為了保證網(wǎng)絡(luò)的先進(jìn)性，對于大中型中醫(yī)醫(yī)院，匯聚層交換機(jī)建議選用支持10G擴(kuò)展甚至更高性能的安全智能交換機(jī)。而對于中小型中醫(yī)醫(yī)院則可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)整體規(guī)劃和建筑布局，結(jié)合綜合布線難易來確定是否采用匯聚層交換機(jī)。

2.2.3 接入層設(shè)計

隨著微電子技術(shù)和光技術(shù)的高速發(fā)展，目前接入層交換機(jī)的性價比越來越高，安全智能型百兆接入交換機(jī)和千兆交換機(jī)成本相差無幾，考慮到接入信息點(diǎn)多而且集中，大中型醫(yī)院普遍采用接入層交換機(jī)的設(shè)備數(shù)量較多，建議采用全千兆安全智能可網(wǎng)管型接入交換機(jī)。

接入層交換機(jī)承擔(dān)著所有終端用戶的接入功能，給接入用戶共享網(wǎng)絡(luò)帶寬，同時對網(wǎng)絡(luò)中終端進(jìn)行有效控制，保證接入用戶的網(wǎng)絡(luò)安全，對保證用戶的網(wǎng)絡(luò)體驗具有及其重要的作用。因此在考慮接入層交換機(jī)的選型時，需要結(jié)合醫(yī)院各種應(yīng)用系統(tǒng)使用現(xiàn)狀以及對于高帶寬、安全性、虛擬化、用戶管理的要求，進(jìn)行合理選擇。

接入交換機(jī)自身需要有較高的交換容量、包轉(zhuǎn)發(fā)率，需要有適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展接口，包括千兆電口/光口、萬兆光口擴(kuò)展端口；安全性方面需要支持硬件安全控制機(jī)制和數(shù)據(jù)安全性保護(hù)技術(shù)，支持CPU保護(hù)和防止ARP欺騙功能，能夠避免非法者對CPU的惡意攻擊，充分保障接入層用戶的安全。

2.2.4 出口區(qū)域設(shè)計

現(xiàn)在醫(yī)院信息化建設(shè)中，由于業(yè)務(wù)需要，大部分醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)建設(shè)均將內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)建設(shè)合二為一，這樣的建設(shè)思路在給醫(yī)護(hù)人員帶來方便的同時，也給醫(yī)院信息中心的管理帶來了挑戰(zhàn)。信息部門既要保障內(nèi)部用戶對外網(wǎng)的訪問通暢，又要保證醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)重要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的安全，不被惡意攻擊者破壞。

醫(yī)院出口區(qū)域一般通過ISP接入Internet互聯(lián)網(wǎng)、銀聯(lián)和醫(yī)保網(wǎng)等接口，對數(shù)據(jù)的安全性要求非常高。

對于大中型醫(yī)院，在出口建議部署專業(yè)硬件防火墻，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的深度包檢測，避免外來的惡意攻擊，保證內(nèi)網(wǎng)的安全[6]。另外對于內(nèi)網(wǎng)用戶要實現(xiàn)流量控制和行為審計，保證合法用戶在規(guī)定的時間，在合理的區(qū)域做正確的事情，并且對于用戶的上網(wǎng)行為進(jìn)行有效記錄，以便在出現(xiàn)信息安全事故時候能夠順利追查到人。同時考慮到醫(yī)院移動用戶訪問內(nèi)網(wǎng)的需要，建議在出口部署專業(yè)硬件VPN設(shè)備，根據(jù)實際需要開通IPsec VPN或者SSL VPN，既方便移動用戶，又保證內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全。對于醫(yī)院門戶網(wǎng)站，需要一套完整的門戶保護(hù)系統(tǒng)，防止外來用戶對網(wǎng)頁的篡改。

對于中小型中醫(yī)醫(yī)院可以選擇多合一的易網(wǎng)關(guān)設(shè)備，融合硬件防火墻、路由、流量控制、行為審計、日志、VPN等多功能合一的硬件設(shè)備，方便管理，節(jié)省投資。

2.2.5 服務(wù)器區(qū)設(shè)計

數(shù)據(jù)中心服務(wù)器區(qū)域設(shè)計，可以分為服務(wù)器區(qū)域和存儲區(qū)域設(shè)計，大中型醫(yī)院根據(jù)用戶需要可以將業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器配置雙機(jī)熱備，并且將所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)保存在存儲區(qū)域，同時可以將醫(yī)院數(shù)字監(jiān)控、醫(yī)保數(shù)據(jù)、病人信息等數(shù)據(jù)全部納入存儲區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理，更加方便安全。隨著醫(yī)院發(fā)展，可以進(jìn)一步考慮數(shù)據(jù)備份機(jī)房和容災(zāi)機(jī)房的建設(shè)，保證重要數(shù)據(jù)的安全。數(shù)據(jù)中心建設(shè)需要按照整體規(guī)劃、分步實施的原則進(jìn)行。

中小型醫(yī)院則可以根據(jù)數(shù)據(jù)量大小選擇服務(wù)器區(qū)域設(shè)計，為了保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，最少對重要業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)該建設(shè)雙機(jī)熱備的設(shè)計。

2.2.6 無線醫(yī)療區(qū)域設(shè)計

無線醫(yī)療是醫(yī)院信息化“三無趨勢”中“無紙化、無膠片化、無線”之一，也是醫(yī)院信息化發(fā)展到一定高度的重要標(biāo)志。大中型中醫(yī)院在技術(shù)實力和資金投入允許的情況下，可以建設(shè)無線查房系統(tǒng)。需要考慮全院有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與無線設(shè)備之間的融合管理、認(rèn)證、無線AP三層漫游、流氓AP避免、同頻干擾、信道優(yōu)化部署等等技術(shù)問題，同時無線網(wǎng)絡(luò)需要對無線接入終端的可控可管，保證網(wǎng)絡(luò)中各種用戶的行為管理和控制，保證內(nèi)網(wǎng)所有數(shù)據(jù)的安全。無線AP的供電建議全部采用POE交換機(jī)供電模式。

目前醫(yī)院中小型中醫(yī)醫(yī)院的信息化建設(shè)依然是以有線網(wǎng)絡(luò)為主體，無線網(wǎng)絡(luò)為補(bǔ)充。

2.2.7 運(yùn)維管理設(shè)計

在完成網(wǎng)絡(luò)硬件建設(shè)之后還需要對整網(wǎng)設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、中間件、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫運(yùn)行情況，以及機(jī)房的溫度、濕度等物理環(huán)境進(jìn)行實時監(jiān)控管理，在各種設(shè)備可能發(fā)生故障之前就對可疑情況進(jìn)行預(yù)警提醒，使網(wǎng)絡(luò)管理員能夠防患于未然，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)整網(wǎng)的可控、可管。

3 結(jié)束語

從2011年國家中醫(yī)藥管理局頒布《中醫(yī)醫(yī)院信息化建設(shè)基本規(guī)范》至今，各地持續(xù)加大對縣市級中醫(yī)院的信息化投入，使得中醫(yī)醫(yī)院的硬件基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到空前重視和發(fā)展。本文就醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)硬件基礎(chǔ)設(shè)施信息化的建設(shè)，結(jié)合我國縣市級中醫(yī)醫(yī)院的現(xiàn)狀進(jìn)行全方位的闡述，為各個中醫(yī)院的信息化規(guī)劃提供了一種參考解決方案和具體建設(shè)依據(jù)。對于醫(yī)院的無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)還需要醫(yī)院信息化部門根據(jù)實際業(yè)務(wù)需求情況進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計。

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