范昕

摘要：隨著醫(yī)院信息化的發(fā)展和改進，醫(yī)院已經(jīng)引入了門診、診斷、治療、手術(shù)、住院、藥物、財務等分布式管理系統(tǒng)，這些軟件承載的數(shù)據(jù)和用戶越來越多，因此承載這些應用軟件的網(wǎng)絡亟需改進設計，引入分層網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)，提高醫(yī)院網(wǎng)絡的靈活性、安全性、可擴展性，進一步確保網(wǎng)絡能夠正常運行，具有重要的作用和意義。文章對基于分層的網(wǎng)絡設計進行了研究。

關(guān)鍵詞：醫(yī)院；分層網(wǎng)絡；核心層；匯聚層

1 醫(yī)院業(yè)務信息化平臺

醫(yī)院是計算機信息化應用的一個重要領(lǐng)域，無論是診斷治療、科學研究，還是人力資源、財務收支等綜合管理業(yè)務，都己經(jīng)采用了先進的分布式管理系統(tǒng)。醫(yī)學領(lǐng)域目前正在面臨著前所未有的變革，能否適應當前的信息化變革取決于是否構(gòu)建了一個強大的信息化系統(tǒng)及承載網(wǎng)絡[1]。目前，建立一個以電子病歷為核心的業(yè)務系統(tǒng)，整合形成一個平臺，覆蓋醫(yī)院門診、診斷、治療、管理等于一體，己經(jīng)成為醫(yī)院信息化的發(fā)展趨勢。目前，承載這些應用軟件、數(shù)據(jù)信息的網(wǎng)絡可以劃分為兩個組成部分，分別是內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)，內(nèi)網(wǎng)訪問信息更多，外網(wǎng)根據(jù)訪問控制規(guī)則的設置可供訪問資源非常少[2]。醫(yī)院信息化內(nèi)網(wǎng)設計也是外網(wǎng)訪問的基礎(chǔ)，因此針對醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)進行分層化設計就顯得非常重要。

2 醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)承載業(yè)務分析

醫(yī)院互聯(lián)網(wǎng)承載的應用系統(tǒng)分別是門診管理系統(tǒng)、診斷治療管理系統(tǒng)、手術(shù)操作系統(tǒng)、遠程診斷系統(tǒng)、財務管理系統(tǒng)、人力資源管理系統(tǒng)、藥房管理系統(tǒng)等。門診管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)門診掛號、繳費等操作信息加工功能，完成患者個人信息的添加和維護，確保醫(yī)生能夠及時地獲取患者的信息。醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)覆蓋了科研樓、行政樓、門診樓、住院樓等多個建筑物，接入的個人計算機、工作站、服務器也不盡相同，這些軟硬件設備通過光纖網(wǎng)絡連接在一起，可以實現(xiàn)信息共享和數(shù)據(jù)共享，能夠滿足醫(yī)院信息化處理需求[3]。

2.1 硬件服務器部署通信需求

目前，醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)構(gòu)建了現(xiàn)代化的機房，并且鋪設了高速率的光纜線路，購買了防火墻服務器、計費認證服務器、Web服務器、DNS域名服務器、FTP服務器、數(shù)據(jù)庫服務器等，這些服務器之間需要使用先進的網(wǎng)絡拓撲架構(gòu)進行連接，保證軟硬件資源的可擴展性。

2.2 醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)高速率業(yè)務需求

醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)傳輸?shù)臉I(yè)務非常多，這些業(yè)務包括CT圖像、會診視頻、公文信息業(yè)務等，這些業(yè)務需要較高的帶寬資源，因此為了更好地管理互聯(lián)網(wǎng)，亟需構(gòu)建一個拓撲結(jié)構(gòu)完善的醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)，確保用戶數(shù)據(jù)傳輸需求。

3 基于分層的醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)組建與設計

組建與設計醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)時采用分層的思想，可以將內(nèi)網(wǎng)劃分為3層，分別是核心層、匯聚層、接入層，核心層可以完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能，匯聚層可以完成信息聚合、流量收斂功能，接入層可以完成醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)訪問控制功能，同時可以限制VLAN工作網(wǎng)站和終端接入功能，這種設計模式有效地避免網(wǎng)絡擁塞，增強網(wǎng)絡的靈活性[4]，網(wǎng)絡層次化設計模式如圖1所示。

核心層是醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)的高速傳輸骨干，其不需要執(zhí)行網(wǎng)絡管理內(nèi)容，可以大幅度提高網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅?，同時可以保證網(wǎng)絡具有冗余的能力，為醫(yī)院彳目總傳輸提供較尚的帶寬。匯聚層可以將每一個服務器、交換機、路由器等設備集成在一起，實現(xiàn)強大的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)路由聚合功能，將這些設備的信息集成在一起，利用泛洪算法廣播路由傳輸協(xié)議，為用戶提供人員訪問功能[5]。接入層可以為用戶提供各類型的接入端口，實現(xiàn)VLAN劃分，并且設置軟硬件資源的訪問控制規(guī)則，保證醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)的訪問安全。設計醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)拓撲架構(gòu)的關(guān)鍵就是部署物理硬件，網(wǎng)絡采用的交換機為3層核心交換機和兩層普通交換機。3層核心交換機位于核心層，其可以提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的能力，同時具備轉(zhuǎn)發(fā)和路由功能。門診大樓部署兩層交換機，樓頂部署一個48口交換機，作為線路接入口，然后可以在不同樓層安裝8口交換機，這樣就可以將交換機匯聚起來。住院樓可以放置24口的二層交換機，為該樓每一個病房、值班室、ICU等提供一個網(wǎng)絡接入端口，并且在住院樓樓頂電梯機房放置一臺8端口的二層交換機，將該棟樓每一層交換機進行匯聚。

部署醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)拓撲架構(gòu)和服務器時，最為關(guān)鍵的設備就是網(wǎng)絡交換設備，這些設備包括網(wǎng)卡、交換機、集線器和路由器。網(wǎng)卡可以將每一個用戶或用戶組的計算機終端設備與內(nèi)網(wǎng)通過雙絞線連接在一起，可以根據(jù)MAC地址和網(wǎng)絡中其余的站點有效地連接在一起，實現(xiàn)對網(wǎng)卡信息的操作和維護。交換機又被稱為集中式集線器，可以滿足局域網(wǎng)獨享帶寬需求，是一種高性能的集線設備，隨著價格的不斷降低，其己經(jīng)在局域網(wǎng)中得到廣泛應用。交換機具有很強的網(wǎng)絡管理功能，可以動態(tài)地管理網(wǎng)絡中的接入設備，經(jīng)過多年的研究和改進，目前交換機己經(jīng)發(fā)展到了3層交換機設備。路由器可以連接不同的網(wǎng)絡物理分支和通信媒介，并且能夠隔離和過濾網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，控制網(wǎng)絡風暴，路由器中保存有路由表，路由表可以標明整個網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)，根據(jù)網(wǎng)絡設備組成可以將其劃分為軟路由和硬路由，按照路由表的設置模式可以將其劃分為靜態(tài)路由和動態(tài)路由，路由器能夠?qū)⒕钟蚓W(wǎng)與廣域網(wǎng)連接在一起，并且選擇一條最佳的傳輸路徑將數(shù)據(jù)幀發(fā)送出去。醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)服務器部署結(jié)構(gòu)如圖2所示。

醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)部署管理軟件時需要充分考慮以下幾個方面的內(nèi)容，一是減小網(wǎng)絡管理的工作量，確保數(shù)據(jù)通信暢通，同時可以為網(wǎng)絡提供一個安全管理機制。數(shù)據(jù)通信是醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)的核心功能，目前醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)覆蓋范圍擴大，因此亟需提高數(shù)據(jù)傳輸和交換能力，實現(xiàn)一次路由多次轉(zhuǎn)發(fā)的功能，3層交換機可以利用硬件完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能，滿足用戶高效率的需求，另外可以使用軟件完成網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的更新工作，這樣既可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)包高速轉(zhuǎn)發(fā)，也可以根據(jù)網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)化網(wǎng)絡性能，具有較高的安全性和可靠性。醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)的安全管理機制多采用VLAN，VLAN是一個虛擬的局域網(wǎng)，其可以將醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)的終端設備按照MAC地址、IP地址、部門等劃分到一個網(wǎng)絡中，僅允許VLAN內(nèi)的主機進行通信，防止醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)產(chǎn)生網(wǎng)絡風暴，保障醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)的通信安全。

4 結(jié)語

醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)承載軟硬件資源非常多，接入的終端和用戶也急劇上升，因此采用分層的原則劃分醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)，根據(jù)不同硬件資源部署不同的服務器，這樣就可以提供強大的操作管理服務，具有重要的作用和意義。

[參考文獻]

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