IRF2 讓簡(jiǎn)單不簡(jiǎn)單

1醫(yī)院信息化發(fā)展趨勢(shì)

經(jīng)歷了20多年發(fā)展，中國的醫(yī)院信息化已從早期的單機(jī)單用戶應(yīng)用轉(zhuǎn)變?yōu)椴块T級(jí)和全院級(jí)管理信息系統(tǒng)應(yīng)用。當(dāng)前適逢醫(yī)改大潮，我院加大對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及技術(shù)的投入，將我院的整體信息化水平進(jìn)行進(jìn)一步的提升。

2醫(yī)院數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)現(xiàn)狀

從國外及國內(nèi)發(fā)達(dá)地區(qū)的醫(yī)院信息化建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)來看，醫(yī)院的信息化已進(jìn)入數(shù)據(jù)中心建設(shè)的階段，OA系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)、HIS系統(tǒng)、PACS等逐漸由獨(dú)立建設(shè)走向融合，由此帶來的變化是，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺(tái)也從簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載逐步發(fā)展到數(shù)據(jù)、語音、視訊等多業(yè)務(wù)承載，傳統(tǒng)醫(yī)院基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)無法滿足新業(yè)務(wù)的需求，主要問題體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

2.1網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定可靠性需要加強(qiáng)，醫(yī)院業(yè)務(wù)的可靠性除依賴于服務(wù)器可靠和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠外，更依賴于網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定可靠。早期醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)已經(jīng)很難滿足各業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)可靠性的要求。

2．2網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)缺乏智能性，無業(yè)務(wù)識(shí)別能力，不能對(duì)關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用提供端到端的高質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行ПＷC，醫(yī)院通常采用的設(shè)備升級(jí)、鏈路帶寬升級(jí)等簡(jiǎn)單方式使得網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)營、管理成本大幅度上升，而網(wǎng)絡(luò)資源的利用率卻在大幅度下降。

2.3現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源很難通過靈活有效的策略調(diào)整實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)的充分融合，成為當(dāng)前醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)需要解決的重要問題。由于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的局限性，醫(yī)院用戶對(duì)新業(yè)務(wù)部署的體驗(yàn)感不佳，新業(yè)務(wù)的部署面臨巨大管理壓力。

2.4網(wǎng)絡(luò)的管理控制功能薄弱，隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)容與改造，對(duì)于設(shè)備配置文件、版本文件等管理的工作量也日益增加，稍有不慎將造成災(zāi)難性的后果，并且出現(xiàn)問題后在繁雜的設(shè)備間、不統(tǒng)一的版本上、有差異的配置中定位問題，對(duì)于網(wǎng)管人員將是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

因此，我們必須改變，以確保醫(yī)院業(yè)務(wù)穩(wěn)定、可靠、高效運(yùn)行。

3新一代醫(yī)院業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心--我們需要什么

醫(yī)院各信息系統(tǒng)功能明確，種類繁多，如何創(chuàng)建一個(gè)安全、可靠、靈活、高效、集成的業(yè)務(wù)融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，需要引起醫(yī)院信息化工作者高度關(guān)注。作為醫(yī)療信息化重要的參與者，我院在對(duì)醫(yī)院信息化充分理解的基礎(chǔ)上，提出了構(gòu)建穩(wěn)定可靠的新一代醫(yī)院業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)模式。

新一代醫(yī)院業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)主要針對(duì)傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的可靠性低、網(wǎng)絡(luò)資源自動(dòng)適應(yīng)性差、網(wǎng)絡(luò)缺乏立體安全性而提出的，其目標(biāo)是以醫(yī)院業(yè)務(wù)應(yīng)用為主體，以不斷發(fā)展完善的智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、安全技術(shù)和靈活的資源 調(diào)度為基礎(chǔ)，以靈活實(shí)用的管理控制為手段，為醫(yī)院用戶提供端到端品質(zhì)保證的融合數(shù)據(jù)、語音、視頻等多業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)。

新一代醫(yī)院業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心方案將針對(duì)我院各應(yīng)用系統(tǒng)業(yè)務(wù)的不同要求，采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)思路，穩(wěn)固可靠的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系，全新結(jié)構(gòu)的核心交換設(shè)備、運(yùn)用IRF2（第二代智能彈性構(gòu)架）虛擬化技術(shù)，為醫(yī)院客戶構(gòu)建一個(gè)更簡(jiǎn)單、更可靠、更高效、易擴(kuò)展、易管理的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺(tái)。

4 IRF2--為打造新一代醫(yī)院業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心提供穩(wěn)固的基石

4.1何為IRF2--第二代智能彈性架構(gòu)，應(yīng)運(yùn)而生的變革隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展我們逐漸發(fā)現(xiàn)，更好的網(wǎng)絡(luò)與更簡(jiǎn)單的使用之間似乎是矛盾的，很多標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)出發(fā)點(diǎn)只是為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的某一項(xiàng)功能或者滿足用戶某一方面的需求，而并非去簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)本身。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來越大，用戶和設(shè)備數(shù)量越來越多，用戶對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的要求越來越高，此時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)和管理維護(hù)都將變得越來越復(fù)雜。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)、管理維護(hù)的復(fù)雜度，一方面是由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量眾多直接帶來的；另一方面是由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量眾多衍生出的類似STP、VRRP這些特性間接帶來的。但無論是直接還是間接引起，本質(zhì)上都是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量的問題。所以，最根本的方法，就是要減少邏輯設(shè)備的數(shù)量。換句話講，就是將多臺(tái)物理設(shè)備虛擬為一臺(tái)邏輯上統(tǒng)一的設(shè)備，使其能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一的運(yùn)行，從而達(dá)到減小網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的目的。

為了實(shí)現(xiàn)這樣的目的，智能彈性架構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，智能彈性架構(gòu)的發(fā)展經(jīng)歷了集群、IRF、IRF2三個(gè)階段，而我院當(dāng)前采用的IRF2為智能彈性架構(gòu)的第三階段。IRF2（Intelligent Resilient Framework2，第二代智能彈性架構(gòu)技術(shù)）為增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)可靠性、實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)化，包括網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)和管理維護(hù)的簡(jiǎn)化，為打造新一代醫(yī)院業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心提供穩(wěn)固的基石。

4.2讓網(wǎng)絡(luò)更簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化需要解決網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的簡(jiǎn)化，以及管理維護(hù)的簡(jiǎn)化這三方面的問題。通過在從核心到接入的整網(wǎng)部署IRF2技術(shù)，多臺(tái)物理設(shè)備虛擬成一臺(tái)統(tǒng)一的邏輯設(shè)備，不但網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清晰，原先需要每臺(tái)設(shè)備逐一配置，現(xiàn)在只需配置一次即可，大大簡(jiǎn)化了設(shè)備的管理維護(hù)。此外，相比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)生成樹+VRRP的部署方式，啟用IRF2以后，二層不再需要配置生成樹，也不再需要復(fù)雜的生成樹多實(shí)例的規(guī)劃，三層不再需要配置VRRP，不再需要復(fù)雜的路由規(guī)劃和大量的IP地址消耗，從而簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。

4.3讓網(wǎng)絡(luò)更可靠IRF的高可靠性體現(xiàn)在鏈路級(jí)、協(xié)議級(jí)和設(shè)備級(jí)三個(gè)方面。

①鏈路級(jí)：成員設(shè)備之間的物理端口支持聚合功能，IRF系統(tǒng)和上、下層設(shè)備之間的物理連接也支持聚合功能，這樣，通過多鏈路備份提高了鏈路的可靠性。②協(xié)議級(jí)：IRF系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)的協(xié)議熱備份功能，負(fù)責(zé)將協(xié)議的配置信息備份到其他所有的成員設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)1：N的協(xié)議可靠性。③設(shè)備級(jí)：IRF系統(tǒng)由多臺(tái)成員設(shè)備組成，Master設(shè)備負(fù)責(zé)系統(tǒng)的運(yùn)行、管理和維護(hù)，Slave設(shè)備在作為備份的同時(shí)也可以處理業(yè)務(wù)。一旦Master設(shè)備故障，系統(tǒng)會(huì)迅速自動(dòng)選舉新的Master，以保證通過系統(tǒng)的業(yè)務(wù)不中斷，從而實(shí)現(xiàn)了設(shè)備級(jí)的1：N備份。相比傳統(tǒng)的二層生成樹技術(shù)和三層的VRRP技術(shù)，其收斂時(shí)間從N秒級(jí)縮短到毫秒級(jí)。

4.4讓網(wǎng)絡(luò)更高效對(duì)高端交換機(jī)而言，性能和端口密度的提升會(huì)受到其硬件結(jié)構(gòu)的限制，而IRF系統(tǒng)的性能和端口密度是IRF內(nèi)部所有設(shè)備性能和端口數(shù)量的總和。因此，IRF技術(shù)能夠輕易的將設(shè)備的核心交換能力、用戶端口的密度擴(kuò)大數(shù)倍，從而大幅度提高單臺(tái)設(shè)備的性能。此外傳統(tǒng)的生成樹等技術(shù)為了避免環(huán)路的發(fā)生，會(huì)采用阻斷一條鏈路的方式，而IRF2可以通過跨設(shè)備聚合等特性，讓原本\"Active-standby\"的工作模式，轉(zhuǎn)變成為負(fù)載分擔(dān)的模式，從而提高整網(wǎng)的運(yùn)行效率。

4.4.1突破了業(yè)務(wù)特性的限制傳統(tǒng)的智能彈性技術(shù)只能配合交換機(jī)實(shí)現(xiàn)基本的二層，三層轉(zhuǎn)發(fā)功能；IRF2可以幫助用戶在實(shí)現(xiàn)基本功能的同時(shí)，提供包括IPS、ACG、負(fù)載均衡等四到七層的深度業(yè)務(wù)分析處理以及防火墻、網(wǎng)流分析、無線控制器等更廣的業(yè)務(wù)應(yīng)用。

4.4.2突破了設(shè)備形態(tài)的限制傳統(tǒng)的智能彈性技術(shù)僅限于低端盒式交換機(jī)，只能在網(wǎng)絡(luò)接入層實(shí)現(xiàn)智能彈性架構(gòu)；IRF2可以幫助用戶解決從核心層的機(jī)箱式交換機(jī)到接入層的盒式交換機(jī)的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)和管理簡(jiǎn)化問題。

4.4.3突破了系統(tǒng)連接帶寬的限制傳統(tǒng)的智能彈性技術(shù)是將設(shè)備的性能人為的、固定的劃分為系統(tǒng)連接帶寬和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)帶寬，但在實(shí)際應(yīng)用中，不同用戶對(duì)于系統(tǒng)連接帶寬和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)帶寬會(huì)有不同的要求；IRF2可以使用戶根據(jù)需要靈活分配和調(diào)整設(shè)備性能，真正按需定制系統(tǒng)連接帶寬和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)。

4.4.4突破了專用板塊和接口的限制傳統(tǒng)的智能彈性技術(shù)是通過專用的板卡（高端設(shè)備）和專用的接口（低端設(shè)備）來實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)連接；IRF2可以通過標(biāo)準(zhǔn)接口板，通過標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)端口實(shí)現(xiàn)，便于不同設(shè)備間的互連，保護(hù)了用戶投資。

4.4.5突破了地域的限制傳統(tǒng)的智能彈性技術(shù)要求智能彈性架構(gòu)內(nèi)的設(shè)備需要部署在同一個(gè)機(jī)架內(nèi)；IRF2不僅可以提供機(jī)架內(nèi)的高性價(jià)比連接方案，還可以通過標(biāo)準(zhǔn)光纖實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)70km的跨區(qū)域遠(yuǎn)距系統(tǒng)連接方案，提高了智能彈性系統(tǒng)的可用性。

5結(jié)論

當(dāng)前，我院信息化建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新的階段，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)承載著各種醫(yī)療業(yè)務(wù)系統(tǒng)。我院采用的新一代醫(yī)院業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心方案，為醫(yī)院構(gòu)建穩(wěn)固、安全的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，具備智能可控、安全可靠、資源動(dòng)態(tài)可控等高品質(zhì)IP網(wǎng)絡(luò)特色，并與醫(yī)院業(yè)務(wù)適度融合，成為醫(yī)療信息化建設(shè)的標(biāo)桿典范。

編輯/孫杰