數(shù)字化醫(yī)院網(wǎng)絡機房設(shè)計與其規(guī)劃研究

孟令娟

摘要：在我國醫(yī)療改革不斷深入的過程中，醫(yī)療技術(shù)有了進一步的發(fā)展，醫(yī)療設(shè)備也越來越先進，在智能化、數(shù)字化及自動化的社會中，醫(yī)院也跟隨社會科技發(fā)展，逐漸創(chuàng)建了數(shù)字化醫(yī)院網(wǎng)絡機房，從而有效提高了醫(yī)院的辦事效率，實現(xiàn)了醫(yī)院管理工作的系統(tǒng)化?；诖耍撐木屯ㄟ^筆者所在池州市第二人民醫(yī)院數(shù)字化醫(yī)院網(wǎng)絡機房的設(shè)計為基礎(chǔ)，根據(jù)本醫(yī)院的實例，對數(shù)字化醫(yī)院網(wǎng)絡機房的設(shè)計和規(guī)劃進行全面的研究。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；醫(yī)院；網(wǎng)絡機房；設(shè)計規(guī)劃

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）30-0074-03

在我國社會科技不斷進步的過程中，醫(yī)院日常管理和工作過程中也廣泛應用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計算機技術(shù)，并且逐漸普及現(xiàn)代化管理系統(tǒng)，比如檢驗信息系統(tǒng)、影像歸檔及通信系統(tǒng)、醫(yī)院信息系統(tǒng)、辦公室自動化系統(tǒng)等。并且醫(yī)院還要對計算機網(wǎng)絡安全、高效且穩(wěn)定的運行進行重視，在實際建設(shè)過程中，要根據(jù)醫(yī)院自身的實際情況，將先進的機房設(shè)備和建設(shè)理念融入到數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)過程中，創(chuàng)建結(jié)構(gòu)較為完善、具有較強兼容性、具有較高可靠性和良好靈活性的數(shù)字化醫(yī)院網(wǎng)絡機房，從而提高醫(yī)院中工作的運行效率和質(zhì)量。

1 數(shù)字化醫(yī)院網(wǎng)絡機房設(shè)計的目的

數(shù)字化醫(yī)院網(wǎng)絡機房在設(shè)計過程中的總體目標為實現(xiàn)醫(yī)院就診人口、電子病歷和電子健康檔案數(shù)據(jù)庫的基本覆蓋，并且實現(xiàn)信息的動態(tài)更新；創(chuàng)建互聯(lián)網(wǎng)健康云服務平臺，實現(xiàn)一卡通的就醫(yī)方式，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)全人口和全生命周期精細化的人口健康服務；支持雙向轉(zhuǎn)診、預約掛號和健康咨詢等服務，實現(xiàn)電子健康檔案信息和電子病歷信息的實時更新，從而有效滿足居民對自身健康檔案的查詢需求[1]。

在設(shè)計數(shù)字化醫(yī)院網(wǎng)絡機房過程中，要滿足以下需求：其一，具備先進性。在設(shè)計數(shù)字化醫(yī)院網(wǎng)絡機房中，要求具有一定的超前性，保證機房系統(tǒng)能夠長期且高效的運行；其二，具有可靠性。要求數(shù)字化醫(yī)院網(wǎng)絡機房能夠在意識情況中具有一定的快速補充性和抗干擾性，保證其中的環(huán)節(jié)都安全可靠；其三，具有實用性。全面考慮機房系統(tǒng)中的功能完善，提高系統(tǒng)的性價比；其四，具備標準性。嚴格根據(jù)國家技術(shù)場地相關(guān)的標準進行設(shè)計，要求圖紙及文件齊全其規(guī)范；其五，具備擴充性。在設(shè)計數(shù)字化醫(yī)院網(wǎng)絡機房過程中，要求具有充足的擴展空間，使系統(tǒng)能夠進一步的被開發(fā)，并且還能夠滿足今后系統(tǒng)更新?lián)Q代的需求。

要求機房系統(tǒng)數(shù)據(jù)以患者作為中心，將醫(yī)療作為主線，以此為醫(yī)療服務的信息及管理提供決策。在系統(tǒng)內(nèi)部根據(jù)相應的規(guī)則劃分為多個子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)之間具有接口，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的有效交換和共享。系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并且滿足唯一性、統(tǒng)一性、可分析及統(tǒng)計、安全性需求[2]。

2 數(shù)字化醫(yī)院系統(tǒng)的總體設(shè)計

圖1為數(shù)字化醫(yī)院系統(tǒng)的總體設(shè)計結(jié)構(gòu)，總體信息主要包括電子病歷、物資信息和衛(wèi)生經(jīng)濟管理三條主線，患者信息流為單子病歷和費用信息中，物資信息和費用信息兩者成為衛(wèi)生經(jīng)濟管理信息，醫(yī)院及衛(wèi)生管理部門利用三條主線能夠在第一時間得到醫(yī)院中的信息[3]。

系統(tǒng)使用C/S/S三層結(jié)構(gòu)，其指的是通過中間件對應用系統(tǒng)中業(yè)務邏輯進行設(shè)計，客戶端程序只對界面顯示進行處理。通過中間件和數(shù)據(jù)庫進行通訊，客戶端不用和數(shù)據(jù)庫通信，中間件具有多個并且在不同計算機中安裝，實現(xiàn)工作的分開處理，從而提高工作效率。三層結(jié)構(gòu)是傳統(tǒng)客戶/服務器結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，表示企業(yè)應用的今后發(fā)展，其主要優(yōu)勢為：具備安全性，使用中間層能夠?qū)⒖蛻魧?shù)據(jù)服務器的訪問進行隔離，對數(shù)據(jù)庫安全進行保護，并且能夠通過不同訪問約束實現(xiàn)功能的分層，從而提供了較為靈活的安全層。中間層能夠?qū)γ舾胁糠诌M行限制，使系統(tǒng)更加容易控制。具備穩(wěn)定性，中間層緩沖和數(shù)據(jù)庫相互連接，降低數(shù)據(jù)庫連接的實際量，提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的穩(wěn)定性。擴展靈活，在業(yè)務增加的時候，能夠在中間層實現(xiàn)應用服務器的部署，有效提高客戶端的相應。便于維護，因為業(yè)務邏輯處于中間服務器，在業(yè)務規(guī)則發(fā)生變化之后，客戶端程序基本不變化[4]。圖2為基于C/S/S的數(shù)字化醫(yī)院體系結(jié)構(gòu)。

3 數(shù)字化醫(yī)院網(wǎng)絡系統(tǒng)的設(shè)計

為了有效保證醫(yī)院網(wǎng)絡系統(tǒng)的可用性、先進性、可維護性及安全性，并且還要考慮到現(xiàn)有技術(shù)及未來的發(fā)展需求，數(shù)字化醫(yī)院網(wǎng)絡系統(tǒng)使用千兆以太交換技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡實現(xiàn)，網(wǎng)絡使用星型千兆以太網(wǎng)，主干網(wǎng)使用千兆多模光纖。水平布線為六類雙絞線，從而能夠滿足今后醫(yī)生和護士工作的需求，并且在住院區(qū)域布置無線接入點[5]。醫(yī)院網(wǎng)絡分為內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)，內(nèi)網(wǎng)使用能夠支持IPV6的交換機，使用兩臺核心交換機利用光線進行連接，從而提高網(wǎng)絡的可靠性和冗余度。接入交換機使用cisco2960和cisco3660，利用光纖雙聯(lián)路和核心交換機相互連接，從而創(chuàng)建冗余主干。在兩臺核心交換機中添加FWSM模塊，從而區(qū)分醫(yī)院內(nèi)部網(wǎng)絡、醫(yī)保網(wǎng)絡和服務器區(qū)域，通過安全策略的制定和訪問控制保證用戶終端和內(nèi)部網(wǎng)絡服務器在訪問過程中的安全性，并且還能夠使用 VLAN實現(xiàn)管理的分層，將部門之間、科室之間和科室及部門之間的服務器區(qū)域進行分別控制。使用VLAN技術(shù)實現(xiàn)醫(yī)院信息系統(tǒng)不同信息子系統(tǒng)的用戶實現(xiàn)分組，并且將其劃分到不同虛擬局域網(wǎng)中，在通過虛擬局部網(wǎng)中的成員能夠?qū)崿F(xiàn)廣播的共享，從而創(chuàng)建廣播域，不同虛擬局域網(wǎng)的廣播域相互隔離，從而將醫(yī)院網(wǎng)絡劃分成為多個不同的廣播域，從而有效解決局域網(wǎng)中廣播域、沖突域及帶寬方面的問題。圖3為醫(yī)院網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)[6]。

4 數(shù)字化醫(yī)院網(wǎng)絡數(shù)據(jù)存儲和備份

根據(jù)醫(yī)院業(yè)務處理的獨立性，在物理中配置不同服務器。使用IBM雙機創(chuàng)建集群，從而能夠有效提高系統(tǒng)的可用性。使用3+1的方式進行分區(qū)，在機房中的每臺中創(chuàng)建分區(qū)，從而作為備份測試服務器。醫(yī)院數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)使用現(xiàn)代主流SAN架構(gòu)，使用高速專用網(wǎng)實現(xiàn)傳統(tǒng)網(wǎng)絡中存儲設(shè)備的分離，分離存儲系統(tǒng)和服務器系統(tǒng)，兩者通過交換機實現(xiàn)相互連接。此種架構(gòu)具有較高的安全性，并且管理和存儲較為方便，能夠有效滿足醫(yī)院數(shù)據(jù)安全、高速及并發(fā)數(shù)較大的要求[7]。endprint

其存儲系統(tǒng)使用光纖硬盤進行存儲，將一臺服務器作為備份服務器，實現(xiàn)信息系統(tǒng)備份工作的集中管理及控制。對于已經(jīng)創(chuàng)建SAN網(wǎng)絡環(huán)境的備份點信息系統(tǒng)主機，要安裝數(shù)據(jù)庫服務器實現(xiàn)備份。使用SQL架構(gòu)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的直接備份和存儲，備份數(shù)據(jù)流不需要通過備份服務器和網(wǎng)絡服務器。

機房中的其他服務器因為應用的實際需求進行安裝，比如認證服務器、測試服務器、網(wǎng)絡管理服務器、病案首頁服務器、文件服務器、語音系統(tǒng)服務器、認證服務器等。因為機房的空間有限，可以使用IBM刀片中心實現(xiàn)刀片的配置， 每個刀片中配置CPU、內(nèi)存和硬盤，通過雙絞線和核心交換機進行連接。刀片服務器的優(yōu)點為具有較高的計算密度、較低的機房需求和功耗散熱、較高的可靠性、簡單的布線，并且還便于管理[8]。

5 數(shù)字化醫(yī)院網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

根據(jù)數(shù)字化醫(yī)院的功能和本院的實際應用進行劃分，將數(shù)據(jù)庫分為門診庫（mzk），住院庫（zyk）和藥品庫（ypk），其中門診庫主要包括和門診相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，比如門診醫(yī)生工作站、門診及急診掛號等；住院庫主要包括和住院相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，比如出院、入院及病房醫(yī)囑等；藥品庫主要包括和藥品管理相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，比如中藥及西藥庫等。每個數(shù)據(jù)庫都有相應的表，從而便于操作和管理。

數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中主要是以表的方式存儲，不同表對于數(shù)據(jù)庫的理論方面都是同個關(guān)系，表和表之間通過key相互連接。表的分類可以根據(jù)生成的子系統(tǒng)進行劃分，也就是表在哪個子系統(tǒng)創(chuàng)建，就通過這個系統(tǒng)實現(xiàn)讀寫和維護。但是部分表的本質(zhì)并不屬于任何的子系統(tǒng)，而是所有子系統(tǒng)共同擁有的，部分表本身就是為了完成不同子系統(tǒng)之間信息傳遞任務設(shè)置的，所以就要被兩個子系統(tǒng)共同擁有。在設(shè)計數(shù)據(jù)庫表過程中，要遵守以下原則。首先，所有子系統(tǒng)使用的表都要是Power分析的結(jié)果；其次，靜態(tài)字典表、永久表和動態(tài)共性表的創(chuàng)建要規(guī)范；最后，對于永久工作的表在通過規(guī)范化的理論指導分析之后，要求部分字段重復并且冗余，從而便于程序的編制，一般都是可讀[9-10]。

6 結(jié)束語

在數(shù)字化醫(yī)院網(wǎng)絡機房設(shè)置過程中，要以經(jīng)濟化、實用化和先進化的原則為基礎(chǔ)，全面考慮醫(yī)院的發(fā)展規(guī)模和今后的發(fā)展計劃、患者的需求，通過使用先進的技術(shù)及設(shè)計理念，使網(wǎng)絡機房系統(tǒng)具有超前性，從而滿足醫(yī)院今后的發(fā)展需求。在網(wǎng)絡機房硬件設(shè)計過程中，使用SAN能夠有效實現(xiàn)存儲共享，從而提高存儲資源的使用效率。并且使用SQL數(shù)據(jù)庫、HIS服務器、主干光纖、核心交換機等技術(shù)，能夠有效避免出現(xiàn)單點故障。在硬件平臺規(guī)劃和實施過程中，全面考慮醫(yī)院今后五年的擴展性需求，不管是系統(tǒng)設(shè)備還是網(wǎng)絡設(shè)備，都能夠滿足未來醫(yī)院發(fā)展需求。

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