朱建軍

主要研究了在運營商網(wǎng)絡中接入安徽省衛(wèi)計委下發(fā)的健康一體機，要求接入方案簡單高效且具備良好的經(jīng)濟效益?？紤]到成功接入的經(jīng)濟效益問題，方案主要根據(jù)光纜覆蓋情況做了接入研究，針對光纜覆蓋區(qū)域使用有線寬帶接入、針對光纜覆蓋較弱但4G信號已覆蓋的區(qū)域使用4G CPE接入，可以有效降低投資成本。通過在縣級衛(wèi)生局服務器側(cè)部署網(wǎng)關設備，使村衛(wèi)生室用戶通過VPN方式成功實現(xiàn)低成本接入。

健康一體機 VPN 低成本 網(wǎng)絡接入方案

1 引言

安徽省衛(wèi)計委下配給縣級衛(wèi)生系統(tǒng)的健康一體機功能齊全且便于攜帶，具備心電圖、心率、血糖、血壓、血氧飽和度、尿常規(guī)、體溫等檢測功能。同時，配有二代身份證讀卡器，并配套相關的應用軟件和管理軟件，實現(xiàn)與基層醫(yī)療機構(gòu)管理信息系統(tǒng)、公共衛(wèi)生系統(tǒng)及縣級綜合衛(wèi)生管理平臺間的互聯(lián)互通和信息共享。該機的配備使用將有力提升村級醫(yī)療機構(gòu)服務能力，為農(nóng)村居民帶來更高質(zhì)量的醫(yī)療衛(wèi)生服務，廣大農(nóng)民群眾足不出村即可享受各項免費身體檢查，尤其是65歲以上老年人和慢性病患者的健康體檢將更加方便快捷。但是在使用過程中發(fā)現(xiàn)，健康一體機是接入衛(wèi)生局內(nèi)網(wǎng)的，而村衛(wèi)生室中的互聯(lián)網(wǎng)專線用戶、家庭寬帶用戶、4G LTE寬帶用戶均無法使用健康一體機。

后期安徽省衛(wèi)計委將在全省推廣健康一體機，涉及滁州市1050戶村衛(wèi)生室接入。如村衛(wèi)生室使用數(shù)據(jù)專線直連至衛(wèi)生局內(nèi)網(wǎng)，可以正常接入，但數(shù)據(jù)專線投資成本較高，經(jīng)濟效益較差。基于此，本文項目旨在研究村衛(wèi)生室用戶的接入方案，在經(jīng)濟效益及方案可行性上進行創(chuàng)新接入。

2 項目背景

項目旨在使移動用戶使用健康一體機能夠成功接入到衛(wèi)生局內(nèi)網(wǎng)。健康一體機要求通過WLAN（Wireless Local Area Networks，無線局域網(wǎng)）方式連接，在保證能夠正常接入的同時，考慮到接入方式的經(jīng)濟效益問題，應盡可能選取低成本、高效的接入方式。

健康一體機操作系統(tǒng)為Linux，無法進行客戶端VPN（Virtual Private Network，虛擬專用網(wǎng)絡）撥號，且健康一體機訪問IP等信息已固化在設備中，無法通過公網(wǎng)映射。

用戶接入方式包括有線寬帶、LTE寬帶這2種形式。4G信號在村衛(wèi)生室已基本覆蓋，投資較低；而有線寬帶覆蓋較弱，投資較高，但接入質(zhì)量較好?？紤]到經(jīng)濟效益問題，方案需要解決有線寬帶及LTE寬帶用戶的接入問題。

3 采用方案及關鍵技術(shù)分析

健康一體機接入方案拓撲圖如圖1所示。有線寬帶用戶通過滁州IP城域網(wǎng)與在衛(wèi)生局部署的網(wǎng)關設備連接，LTE寬帶用戶通過4G CPE（Customer Premise Equipment，客戶終端設備）連接至安徽省網(wǎng)Internet，并通過省到市CMNET連接滁州IP城域網(wǎng)連接到衛(wèi)生局網(wǎng)關設備。根據(jù)以上特點，擬采用L2TP（Layer 2 Tunneling Protocol，第二層隧道協(xié)議） VPN方案接入[1-2]，有線寬帶用戶及LTE寬帶用戶通過不同的方式接入衛(wèi)生局內(nèi)網(wǎng)。

關鍵技術(shù)：PPP（Point to Point Protocol，點對點協(xié)議）協(xié)議定義了一種封裝技術(shù)，可以在二層的點到點鏈路上傳輸多種協(xié)議數(shù)據(jù)包，當用戶與NAS（Network Access Server，網(wǎng)絡接入服務器）之間運行PPP協(xié)議時，二層鏈路端點PPP會話點會駐留在相同硬件設備上。由于L2TP協(xié)議提供了對PPP鏈路層數(shù)據(jù)包的隧道傳輸支持，允許二層鏈路端點和PPP會話點駐留在不同的設備上，并且采用包交換網(wǎng)絡技術(shù)進行信息交互，從而擴展了PPP模型。L2TP協(xié)議結(jié)合了L2F（Level 2 Forwarding protocol，第二層轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議）協(xié)議和PPTP（Point to Point Tunneling Protocol，點到點隧道協(xié)議）協(xié)議的各自優(yōu)點，成為IETF（The Internet Engineering Task Force，國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務組）有關二層隧道協(xié)議的工業(yè)標準[3]。

（1）有線寬帶接入方案

有線寬帶利用滁州城域網(wǎng)BRAS（Broadband Remote Access Server，寬帶遠程接入服務器）（華為ME60）作為L2TP LAC（L2TP Access Concentrator，L2TP訪問集中器）設備[4]，與衛(wèi)生局網(wǎng)關設備建立L2TP隧道，有線寬帶用戶通過無線路由器進行PPPoE（PPP over Ethernet，以太網(wǎng)上的點對點協(xié)議）方式撥號接入衛(wèi)生局內(nèi)網(wǎng)，健康一體機通過WLAN連接無線路由器接入衛(wèi)生局內(nèi)網(wǎng)，方案無額外投資。

總體思路：將衛(wèi)生局網(wǎng)關設備通過三層接口與滁州BRAS互聯(lián)，BRAS使用LoopBack地址與網(wǎng)關設備建立L2TP隧道，BRAS及衛(wèi)生局網(wǎng)關設備均新建認證域，BRAS下掛用戶通過PPPoE撥號連接后，BRAS認證域?qū)⒂脩糁赶蛐l(wèi)生局網(wǎng)關設備認證并連接到衛(wèi)生局內(nèi)網(wǎng)[5]。主要配置如下：

要求在BRAS上建立衛(wèi)生局網(wǎng)關設備的三層子接口[6-7]。

在BRAS上使能L2TP并建立l2tp-group[8]，使用BRAS的LoopBack接口作為隧道接口，建立L2TP用戶認證域并關聯(lián)到l2tp-group。

衛(wèi)生局網(wǎng)關設備（華為SRG2200）建立虛擬網(wǎng)關接口[7-8]、使能L2TP功能并建立l2tp-group；在AAA模塊中創(chuàng)建認證域、創(chuàng)建用戶并關聯(lián)地址池，其中創(chuàng)建用戶必須使用戶名后綴為“@認證域的域名”，如下所示：

local-user test@dywsj password cipher test@123 //dywsj為認證的域名

在BRAS下建立用戶認證接口[7]，將用戶指向該接口認證。

BRAS下掛用戶通過PPPoE方式使用用戶名/密碼（test@dywsj/test@123）認證，在衛(wèi)生局網(wǎng)關上認證成功，健康一體機使用WLAN連接進行服務器測試，測試成功。

（2）LTE寬帶接入方案

LTE寬帶利用4G CPE作為L2TP LAC設備，通過Internet與衛(wèi)生局網(wǎng)關設備建立L2TP隧道，LTE寬帶用戶通過無線路由器連接到CPE上接入衛(wèi)生局內(nèi)網(wǎng)，健康一體機通過WLAN連接無線路由器接入衛(wèi)生局內(nèi)網(wǎng)，方案無額外投資[9]。

選取室外型CPE ZLT P10設備作為L2TP LAC設備，原設備無法進行L2TP撥號，聯(lián)系設備廠家對CPE設備進行軟件版本升級后，可以在ZLT P10上直接進行L2TP撥號[10]。

該CPE設備軟件版本升級后可以直接進行L2TP撥號配置，但在進行L2TP撥號時要求具備隧道名稱，需在衛(wèi)生局網(wǎng)關設備上做如下配置：

能L2TP并建立l2tp-group[8]，其中l(wèi)2tp-group必須具備隧道名稱，如下所示：

l2tp-group 2

allow l2tp virtual-template 2 remote lac domain system //關聯(lián)認證接口及認證域，隧道名稱為lac

創(chuàng)建認證域、關聯(lián)地址池并創(chuàng)建用戶[7-8]。

在升級后的CPE設備中直接進行L2TP撥號設置，輸入衛(wèi)生局網(wǎng)關設備的IP地址、隧道名稱以及配置的用戶名/密碼（test/test@123），健康一體機使用WLAN連接進行服務器測試，測試成功。

4 結(jié)論

本文接入方案針對村衛(wèi)生室用戶的基礎網(wǎng)絡覆蓋情況，對已有光纜覆蓋的用戶，使用IP城域網(wǎng)與衛(wèi)生局內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)關設備做L2TP VPN接入；對無光纜覆蓋但4G信號已覆蓋的用戶，使用4G CPE與衛(wèi)生局內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)關做L2TP VPN接入。經(jīng)過實地接入測試，成功達到方案的研究目的，實現(xiàn)低成本、高效的接入，并且接入運行正常穩(wěn)定。

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