1、醫院計算機網絡系統改造工程方案的設計隨著醫院信息化管理的不斷深入，醫療設備數字化處理技術的不斷發展，要求醫院計算機網絡系統要有更大的容量、更快的速度，更合理的布局。因此，在醫院原有網絡系統已不能滿足醫院發展需求的情況下，對醫院網絡系統進行整體的結構 化設計改造，使之適應醫院信息化建設發展的需要，已成為醫院建設的一個重要組 成部分。我院計算機網絡系統于 1997 年建成，整個網絡共有 302 個信息點，主要分布在 院內七棟大樓，樓宇之間采用多模光纖連接。網絡核心交換機采用 Intel ES 10/100 Switch，為100Mbps 交換結構，10Mbps 到桌面。網絡總體布局是根據“醫院信息

2、管 理系統”軟件開發提供的系統管理架構而確定。由于受當時客觀條件的限制，網絡 站點設置及工作帶寬已嚴重不適應醫院業務發展的需要。當前網絡存在以下缺陷：1、 網絡布局不合理，不能有效復蓋院區；2、 信息點嚴重不足，制約信息資源的利用；3、 網絡骨干的帶寬過窄，無法滿足大數據量的傳輸要求；4、 核心網絡設備不具備容錯功能；5、 核心網絡設備的可擴展性、可管理性差；6、 用戶端 10Mbps 接入已無法滿足應用需要。1網絡架構改造方案網絡是醫院信息系統(HIS)得以穩定、快速運行的基礎，網絡建設不但要考慮目前系統的要求，更要為今后發展保留足夠的可擴充余地。既要滿足門診、住院等 系統的數據量傳輸需求，

3、又要為 PACS 等大數據量傳輸的系統作好準備。針對我院目 前的網絡狀況，結合醫院信息化建設的發展趨勢，網絡改造采用流行的三層網絡架 構方案，全面升級為 1000M 交換式以太網。網絡結構設計網絡核心層通過更換網絡中心交換機和樓宇交換機構成醫院的網絡核心層。網絡主干線布設可有兩種方案：(1)利用原有的光纖進行升級。核心層部署 1000M 網絡交換設備，提高網絡傳輸速率的帶寬；(2)重新鋪設網絡中心至各樓宇 1000M 光纖，全面提升為 1000Mbps 快速以太網。網絡分布層樓宇的層間視為網絡分布層，樓宇交換機采用 1000M 光纖接入。根椐實際情況 決定樓宇交換機至樓層交換機的連接，樓層信息

4、點多、可采用 1000M 光纖引入各樓 層交換機，反之，可采用超五類雙絞線 100 M 引入到樓層交換機。網絡訪問層 根據醫院規劃和各建筑物的醫療功能布局，全面擴容訪問層網絡信息點，采用 1000M 光纖接入樓層交換機，通過水平布線系統 100M 交換到桌面。為保護利用原有資源，對于訪問數據量不大的信息點可以考慮采用10M HUB 或 10M SWITCI 到桌面。對網絡布線的要求 網絡布線的總體規劃 針對醫院目前的網絡現狀，我們認為對網絡布線應遵循“總體規劃，分步實施， 水平布線盡量到位”的設計原則。在網絡結構上采用樓宇結構化綜合布線設計，盡 量做到局部設計一步到位，減少日后的反復施工。由于

5、醫院目前大多數樓宇是舊式 建筑，新布線系統應與原網絡系統盡可能集成，與原來的設計統一起來，盡量減少 管槽的重復鋪設，保持建筑物飾面的整體美觀。水平布線是網絡的基礎，相對固定 和不宜改動，因此在設計時，要選用技術指標高的線纜和相關配件，在此次設計中 采用了超五類雙絞線及系列產品。但也應從實際出發，不肓目追求高標準，以免造 成浪費。布線工程質量控制 網絡工程質量控制是工程組織和工程實施過程中十分重要的環節。網絡建設應 注意以下幾點：進行科學設計和規范化管理，所謂“管理”，是從保證材料品質、安裝工藝要 有一整套嚴格的管理制度。要保證網絡在較長時期內滿足醫院業務發展的需求，在 工程中絕不允許摻“假”和

6、粗制濫造。網絡工程對布線質量要求很高，比如在網線 鋪設中要求線纜直順、不能扭曲更不能打結、拐角過渡不能小于90 度、要避開電磁干擾源等。否則即使線路在低速率環境下工作正常，但在以后高速率工作下也會造 成通信不暢。另外，網絡布線一般多為隱蔽工程，施工中的隱患往往不易被發現， 比如線纜裸露或線槽沒有封閉，極易造成后期鼠患使網絡通訊中斷。必須按照國家 有關智能化建筑中弱電系統施工的標準和技術規范對工程進行設計、施工和驗收。因此，選擇有專業設計和安裝施工隊伍，技術實力雄厚、經驗豐富、信譽良好的網 絡系統集成公司，極其重要。設備選型 目前以太網交換技術的主要特點集中體現在高速度、高帶寬、能適應不同的網

7、絡規模和提供服務質量（QOS 保證，滿足 Internet/lntranet發展所需的高性能。核心層交換設備的選擇應考慮以下指標：1、提供 10/100/1000M bps 速率； 2、提供無擁塞的交換鏈路； 3、提供線速度 IP路由功能，網絡能簡便地擴展到幾百個上行用戶；4、服務質量（QOS，采用包括帶寬管理、優先級、擁塞控制和帶寬預留技術，基于策略的服務質量保證；5、盡量選用同一品牌的網絡設備，并應注意與已有網絡設備兼容； 6、支持多種容錯功能 及基于策略的 QOS 功能；7、支持模塊的熱拔插功能并具有良好的可擴展性；8、具有三層交換功能并具有端口中斷能力；9、支持 VLAN 功能、全雙工

8、半雙工操作，支 持多生成樹、支持遠程管理。訪問層交換機直接連接用戶終端設備，對其性能要求和每一個參數都影響到交 換機的性能、功能和不同集成特性，選擇應考慮以下指標：1、采用直通轉發或存儲轉發技術； 2、交換機數據交換延時時間； 3、交換機提 供的可管理功能；4、端口提供的 MAC 地址數；5、交換機智能化管理功能；6 提供 擴展樹算法或其他算法，檢測并限制拓撲環； 7、允許端口同時收 /發，全雙工通訊； 8、提供高速端口連接關鍵業務服務器或上行主干； 9、支持 VLAN 功能，支持多生成 樹、支持遠程管理。2 網絡改造工程網絡主干改造 我院占地面積較大，院內各建筑物地理位置分散，由于樓宇間距離

9、較遠，因此 原網絡在建筑物之間采用的是 4 芯多模光纖連接，其拓撲結構是從網絡中心分別獨 立拉至各樓。根據改造方案的設想，一種方案是在原來已鋪設的光纖基礎上，在網絡核心層和網絡分布層接入 1000M 的交換設備，提升原來網絡的傳輸速率，達到網絡升級的 目的。利用 4 芯光纖中一對閑置的芯線接入原來的 100M 網絡設備作為醫院 OA 辦公 網，并可外接 Internet 互聯網。該方案的好處是充分利用原有源資，減少網絡改造 的工程投資，但采用該方案的前提是原有的多模光纖必須滿足1000MbpS 專輸速率對光纖長度的要求。不足是主干光纖無冗余，不能擴展；第二種方案是采用6 芯單模光纜重新鋪設網絡

10、中心至各樓宇的主干光纖， 在網絡核心層和網絡分布層接入 1000M 的網絡交換設備，全面提升醫院主業務網絡的傳輸速率。原有的100M 光纖及網絡設備保留不變，可以作為醫院 0A 與 In ternet 網絡的基礎。從提高網絡的可靠性和安全性考慮，滿足醫院未來發展需要，根據lOOOMbpS 專輸速率對光纖長度的技術規范標準，我們選擇了第二種網絡方案。第二種方案拓撲圖如下： 通過重新鋪設網絡主干后，可利用前期原有的網絡建立醫院內部互聯網Intranet ， 實現醫院辦公自動化和辦公無紙化。 通過專用代理服務器將醫院內部的 Intranet 網與國際互聯網 Internet 網連接，實現院內國際互聯

11、網的單口接入和集中 管理。作為醫院內部業務網與連接 Internet 互聯網的外部網物理分離，可有效防止 醫院內部網絡抵御外來入侵干擾的破壞。而且新舊網主干光纜可互為備份，提高了 網絡風險生存能力。網絡分布層改造由于醫院目前大多數樓宇是舊式建筑， 在結構設計上沒有設置弱電井和網絡間， 因此，在樓宇干線布設和設備安放地點選擇上應根據樓宇結構，遵循既安全可靠又 方便維護，不破壞大樓原設計功能的原則，在滿足綜合布線技術規范的前提下，盡 可能簡化網絡分布結構。在實際改造工程中針對醫院各樓宇建筑規模不大的情況， 網絡分布層結構基本是在樓宇的中間位置安放中心配線機柜， 通過水平布線系統輻 射到大樓的各處信

12、息點， 由 1000M主干光纖接入到樓宇配線機柜，達到 lOOOMbpS 專 輸速率連接分布層交換機，100Mbps到桌面。網絡訪問層改造 網絡訪問層布線系統是網絡系統中故障發生率相對較高的部份。因此，除了加 強工程質量外，網絡產品應選用技術含量高，質量可靠的產品。在本次網絡改造工 程中選用了美國的 AVAYA 非屏蔽超五類雙絞線系列布線產品。訪問層布線系統是網絡的基礎，工程確定后相對固定不會隨意改動。因此網絡 訪問層布線應根據樓宇功能、使用要求和發展規劃，綜合設計網絡站點的布設以及 工作區布點的合理安排，并留有一定的冗余量。在實際工程設計中一般留有 1020% 余量，以備應用擴展的需要。樓層

13、交換機通過水平布線系統以100M 連接到桌面，使網絡終端設備獨享 100M 交換帶寬，全面提升了工作站信息處理的能力。網絡設備改造網絡設備的選型可根據醫院網絡改造工程的最終設計方案來進行搭配，但應按 中心交換設備與樓宇或樓層交換設備的以太星形結構方式選型，在設備性能上應滿 足網絡設計中1000Mbps 傳輸速率對設備功能的要求。設備選型考慮因素1、根據醫院網絡應用及今后 56 年內網絡設備技術儲備的應用空間，選擇網絡 設備類型； 2、以目前技術成熟的主流進口品牌為主，選擇性能和價格比較優的網絡 產品；3、主干交換機應能滿足今后一段時期內醫院業務擴展的需要；4、網絡中心交換設備光 / 電接口應滿

14、足使用要求， 并有端口冗余；5、 樓宇工作組交換機具備 1000Mbps上連端口及 10/100Mbps 自適應接入端口； 6 樓宇工作組交換機端口數量 應以實際工作站點數為準，并有 10%的端口冗余，要求可堆疊方便擴展；7、所有交換機應具備智能管理功能，可進行網絡遠程控制管理。設備選型(1)核心交換機：在實際改造升級方案中選用美國 3COM Switch 4007R 機箱式帶擴展插槽交換機：具有無阻塞的第三層交換、Qos 功能；事務優先級設置、組播過濾、VLAN 多點 鏈路聚合等；48Gbps 的交換矩陣，實現無阻塞的網絡交換性能和確保不間斷運行；智能化網絡管理功能；240Gbps 容量的背

15、板速度。(2)樓宇交換機 由于在樓宇網絡布局結構上基本采取設備集中管理的模式，在改造升級方案中選用美國 3COM SuperStack 3 Switch 4400 訪問層交換機，通過 1000M 光纖接口直 接上連核心交換機：交換機配有 24 或 48 口 10BASE-T/100BASE-T)自適應端口， 1000M行光纖端口；具有網絡質量服務(Qos),實現流量的優先級和帶寬預留功能；支持熱插拔堆疊便 于維護和擴展；交換機結構性能交換能力，轉發速率。3 總結與討論在醫院計算機網絡系統改造方案設計中，應以總體發展的目光規劃系統的建 設，不能只滿足當前使用的要求，適當超前可為醫院信息化建設的持

16、續發展奠定一 個長久堅實的基礎。網絡是上層信息應用的載體，網絡在規模和選型上應滿足醫院 中遠期發展的需要，要考慮今后 PACS 等系統大數據量傳輸的要求，避免當發現不夠 用時再建設，造成重復投資浪費，又使網絡縱橫交錯難以管理；醫院對信息系統 的依賴性日益提高，更加重了對網絡安全的關注。醫院網絡布局中內部的業務網與外部的互聯網之間應實行隔離，因為互聯網上病毒、木馬以及黑客等入侵極易造成對醫院關鍵業務數據的破壞，一旦數據遭到破壞將造成不可挽回的損失。內外網可實行硬件隔離或軟件隔離。硬件隔離是兩個網物理分開，安全性和可靠性較高，缺點是硬件投資大；軟件隔離是采用在同一個網上實行邏輯分開網段的方式，優點是投資小。目前醫護人員的計算機水平普遍提高，醫生在互聯網上進行資料查詢和大 流量的數據下載將會占用網絡的大量帶寬，直接造成業務網絡傳輸速度的下降；3網絡工程施工中要注重工程質量， 尤其水平布線系統的工程質量直接