醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)改造擴(kuò)容方案與實(shí)施

郭偉

【摘要】? ? 通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備的改造和擴(kuò)容，解決太和縣人民醫(yī)院信息化建設(shè)中工作中新需求，增加網(wǎng)絡(luò)安全性和穩(wěn)定性及傳輸速率。通過雙冗余通信服務(wù)商光纖線路、堆疊雙活網(wǎng)絡(luò)設(shè)備保障網(wǎng)絡(luò)傳輸，擴(kuò)充升級(jí)設(shè)備帶寬滿足遠(yuǎn)距離醫(yī)院信息系統(tǒng)互接、PACS上線帶寬提升的工作需求，并通過劃分VALN，擴(kuò)容核心交換機(jī)等方法保證網(wǎng)絡(luò)安全和穩(wěn)定性。改造原則：統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施、合理配置、穩(wěn)步建設(shè)。

【關(guān)鍵字】? ? 醫(yī)院? ? 網(wǎng)絡(luò)? ? 改造擴(kuò)容? ? 實(shí)施

一、前言

隨著醫(yī)院信息系統(tǒng)的快速發(fā)展，更多的中小醫(yī)院已從基礎(chǔ)信息化建設(shè)發(fā)展成多業(yè)務(wù)、多模塊、多病區(qū)互聯(lián)的整體建設(shè)，以提高醫(yī)院的服務(wù)水平和核心競爭力。從最初的“以藥品、財(cái)務(wù)為中心”的醫(yī)院基本信息系統(tǒng)向“以電子病歷為核心”的醫(yī)院信息系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，醫(yī)院信息化建設(shè)已經(jīng)取得了顯著成效。隨著醫(yī)院信息化的不斷深入，醫(yī)院HIS系統(tǒng)、LIS系統(tǒng)、CIS系統(tǒng)、PACS等系統(tǒng)相互融合，醫(yī)院的信息化建設(shè)也已經(jīng)從簡單的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用逐步發(fā)展到數(shù)據(jù)、圖像、視訊等多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載，而傳統(tǒng)醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無法滿足新業(yè)務(wù)的需求。一個(gè)穩(wěn)定、高效、兼容、安全的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)已迫在眉睫。

二、項(xiàng)目背景與需求

項(xiàng)目基本情況：太和縣人民醫(yī)院是一所國家三級(jí)甲等綜合醫(yī)院，實(shí)際開放床位1680張?，F(xiàn)擁有南區(qū)、北區(qū)、五星三個(gè)病區(qū)。五星病區(qū)距離南區(qū)本部二十公里，此次方案需解決的問題之一為遠(yuǎn)距離醫(yī)院信息系統(tǒng)互聯(lián)。

隨著業(yè)務(wù)系統(tǒng)的不斷增加，原兩層架構(gòu)交換機(jī)接入方式已不能滿足業(yè)務(wù)需求。根據(jù)信息化建設(shè)需求，實(shí)施網(wǎng)絡(luò)設(shè)備改造升級(jí)，擴(kuò)容核心設(shè)備，以提高網(wǎng)絡(luò)帶寬速率，保證安全性與穩(wěn)定性，并采用智能管理軟件提高管理效率。

三、建設(shè)目標(biāo)

為保證內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全，采用雙核心樹型三層架構(gòu)。主干網(wǎng)與影像中心萬兆網(wǎng)速、千兆到桌面。所有重要應(yīng)用服務(wù)器，如HIS、LIS、EMR、PACS系統(tǒng)等都部署在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心需要有一定的備份容災(zāi)能力和入侵防御能力。根據(jù)醫(yī)院發(fā)展需要，解決五星病區(qū)信息系統(tǒng)互聯(lián)需求。

四、實(shí)施方案

4.1網(wǎng)絡(luò)改造升級(jí)方案

太和縣人民醫(yī)院信息系統(tǒng)重要業(yè)務(wù)應(yīng)用全部處于內(nèi)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的高效以及可靠直接影響到整個(gè)醫(yī)院信息化實(shí)施，醫(yī)院的多種業(yè)務(wù)系統(tǒng)如：門診系統(tǒng)、住院系統(tǒng)、電子病歷系統(tǒng)、PACS影像系統(tǒng)、檢驗(yàn)等信息系統(tǒng)并行，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量巨大。

內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)采用萬兆主干、千兆到桌面的方式，增大內(nèi)部數(shù)據(jù)交換的帶寬和速率，讓內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)真正成為信息化效率的助推器。整網(wǎng)設(shè)備都部署智能型可管理設(shè)備，可以對(duì)網(wǎng)內(nèi)不同業(yè)務(wù)進(jìn)行隔離，保證了不同應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)不交叉，從基礎(chǔ)上增加了網(wǎng)絡(luò)以及應(yīng)用數(shù)據(jù)的安全性。

考慮到所有區(qū)域樓層交換通過光纖鏈路直接接入核心交換，可能造成核心交換接口數(shù)量過重，為了均衡網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，本次采用三層架構(gòu)，分別為核心層、匯聚層、接入層。核心層作為整網(wǎng)核心，承擔(dān)整網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸中樞;匯聚層，在主要區(qū)域進(jìn)行鏈路匯聚及部分二層流量終結(jié)，減輕核心的接口數(shù)量壓力及部分轉(zhuǎn)發(fā)壓力;接入層，直接面對(duì)桌面用，提供線速數(shù)據(jù)傳輸。具體如下圖1所示：

4.2五星病區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

與電信、移動(dòng)業(yè)務(wù)提供商簽訂光纖租賃合同，完成南區(qū)到五星病區(qū)物理層連接。五星病區(qū)共有三棟大樓網(wǎng)絡(luò)接入，樓宇之間預(yù)埋十二芯光纖接入至五星病區(qū)中心機(jī)房。中心機(jī)房放置兩臺(tái)匯聚交換機(jī)，用于上聯(lián)核心交換機(jī)，下聯(lián)樓宇接入層交換機(jī)，做到光纖傳輸鏈路和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備雙冗余保障物理連接。由于五星病區(qū)與南區(qū)本部距離較遠(yuǎn)，采用千兆單模40KM光模塊做為連接，以保證傳輸?shù)姆€(wěn)定性和速率。

4.3網(wǎng)絡(luò)安全與智能化管理

據(jù)調(diào)查得知，在網(wǎng)絡(luò)安全事情中，大部分是發(fā)生局域網(wǎng)內(nèi)的，并且隨著內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的龐大化和復(fù)雜化，這一比例仍有增長的趨勢，而各類移動(dòng)設(shè)備通過USB接口也成為病毒和木馬的重要入侵手段 。因此內(nèi)網(wǎng)安全一直是網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)關(guān)注的重點(diǎn)，但是由于內(nèi)網(wǎng)以交換環(huán)境為主、節(jié)點(diǎn)數(shù)量多、分布復(fù)雜、終端用戶安全應(yīng)用水平參差不齊等原因，一直以來也都是安全建設(shè)的難點(diǎn)。為應(yīng)對(duì)以上問題，我院在網(wǎng)絡(luò)改造的同時(shí)也針對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全做出以下布置：

1）劃分VLAN提升網(wǎng)絡(luò)安全

我院根據(jù)業(yè)務(wù)模塊、物理位置、易于管理等方面仔細(xì)分析了子網(wǎng)劃分，確定實(shí)施網(wǎng)絡(luò)了VLAN劃分方案，把整個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分成若干虛擬局域網(wǎng)，相互之前通過策略進(jìn)行訪問與隔離，提高網(wǎng)絡(luò)的利用率，確保網(wǎng)絡(luò)的安全性，解決從前網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度較慢的問題。另外，隨著醫(yī)院信息化建設(shè)的深入發(fā)展，我院內(nèi)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)數(shù)量也越來越多，為了控制穩(wěn)中有各類攻擊、廣播風(fēng)暴和提高網(wǎng)絡(luò)安全性，也迫切需要實(shí)施VLAN 劃分。同時(shí)應(yīng)用網(wǎng)管軟件進(jìn)一步增強(qiáng)醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全。

2）以防火墻為核心的內(nèi)網(wǎng)訪問控制

為解決傳統(tǒng)基于VLAN和ACL的內(nèi)網(wǎng)訪問控制解決方案的不足，我院采用以防火墻為核心的內(nèi)網(wǎng)訪問控制解決方案。其核心是在核心交換機(jī)上擴(kuò)展SecBlade防火墻模塊，通過SecBlade防火墻模塊對(duì)內(nèi)網(wǎng)各個(gè)VLAN之間的訪問進(jìn)行精細(xì)化的控制。同時(shí)配合交換機(jī)的端口隔離特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)同一VLAN內(nèi)終端之間通過策略進(jìn)行訪問限制。

3）智能管理中心

為提高網(wǎng)絡(luò)管理的效率，減輕網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的壓力，在整個(gè)內(nèi)網(wǎng)管理上，我院采用H3C智能管理中心進(jìn)行內(nèi)網(wǎng)設(shè)備與用戶的統(tǒng)一管理。應(yīng)用網(wǎng)管軟件進(jìn)一步增強(qiáng)醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全質(zhì)量。有了好的硬件網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)還需要好的網(wǎng)管軟件進(jìn)行輔助，才能達(dá)到真正的完全管理，提高網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控能力，迅速找出網(wǎng)絡(luò)故障點(diǎn)和預(yù)警將可能發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)問題，防范于未然。我院改造后的內(nèi)網(wǎng)統(tǒng)一使用 H3C 交換機(jī)，上線使用 H3C 智能管理平臺(tái)及端點(diǎn)準(zhǔn)入控制，采用集中網(wǎng)管方式，對(duì)路由器、交換機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一管理和維護(hù)。網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)上可輕松對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行管理監(jiān)控，隨時(shí)掌握整個(gè)網(wǎng)絡(luò)情況和各業(yè)務(wù)應(yīng)用情況。直接在集中監(jiān)控平臺(tái)上查看所有服務(wù)器的資源、進(jìn)程、應(yīng)用、服務(wù)進(jìn)行監(jiān)視，全面了解服務(wù)器在線狀態(tài)。對(duì)終端電腦進(jìn)行安全論證，防止非法接入，確保網(wǎng)絡(luò)安全。

智能管理平臺(tái)是在統(tǒng)一了設(shè)備資源和用戶資源管理的平臺(tái)框架的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)管理平臺(tái)，包括iMC基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)管理和iMC基本用戶和接入管理。iMC基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)管理，涵蓋了傳統(tǒng)網(wǎng)管的主要功能，包括告警管理、性能管理、拓?fù)涔芾淼?。iMC基本用戶和接入管理，主要管理用戶的接入控制。iMC智能管理平臺(tái)和ACL Manager等網(wǎng)絡(luò)資源管理組件一起構(gòu)成了承載其他業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資源、用戶和業(yè)務(wù)的融合管理。

五、結(jié)語

整個(gè)網(wǎng)絡(luò)改造擴(kuò)容成功后，提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的速率與帶寬，增強(qiáng)了系統(tǒng)穩(wěn)定性與安全性。我院南區(qū)本部與五星病區(qū)實(shí)現(xiàn)了安全穩(wěn)定連接，PACS系統(tǒng)平穩(wěn)傳輸。而一旦將來業(yè)務(wù)流量變大以后，現(xiàn)有匯聚及核心交換機(jī)可以平滑過度為接入、匯聚交換機(jī);并且所有設(shè)備可以與其他產(chǎn)品組合兼容，成為一個(gè)高性能、易擴(kuò)展的平臺(tái)，不僅節(jié)約了醫(yī)院的網(wǎng)絡(luò)投資成本，而且為我院后續(xù)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]作者：紀(jì)亞亮 文獻(xiàn)題名：一院兩址網(wǎng)絡(luò)割接改造方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施? 刊名：《醫(yī)療衛(wèi)生裝備》2018年39卷6期 55-57，90頁

[2]作者：王玉珍 [1] 李洪威 [1] 武旭紅 [1] 文獻(xiàn)題名：醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)中心升級(jí)改造研究 刊名：《中國醫(yī)療設(shè)備》2018年33卷9期 141-143，157頁

[3]作者：蘇悅洪 [1] 李彬 [1] 石文娟 [1] 任忠敏 [1] 何彩升 [1] 文獻(xiàn)題名：醫(yī)院業(yè)務(wù)系統(tǒng)硬件平臺(tái)信息化建設(shè)與改造 刊名：《醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志》2017年38卷1期 41-44頁