嘉興市中醫院醫療信息網絡升級的設計與實現

摘要：闡述了嘉興市中醫院信息化建設的相關設計要點：通過雙核心交換機組成雙機熱備系統；利用VLAN、QOS等網絡技術保障醫院網絡安全可靠；網絡對外配置防火墻設備，保證醫院網絡不受外部入侵。這一設計不但解決了醫院信息化建設中的網絡安全問題，也保障了醫院信息化建設中網絡的可靠性和高性能。

關鍵詞：核心交換機；匯聚層交換機；雙機熱備；安全性；QOS

引言

嘉興市中醫院誕生于1959年，核定床位450張，年門診人次40萬，年住院病人1.5萬人次。是浙江省文明中醫院、省重點中醫院、全市首批基本醫療和合作醫療保險定點醫療機構，浙江省首批“綠色醫院”和“國際緊急救援中心網絡醫院”，系嘉興市首家三級乙等中醫院、嘉興市惠民醫院。

醫院建有門診大樓、病房大樓、制劑樓、行政樓各1幢以及正在新建的住院大樓等。隨著醫院規模的擴大，如何進一步提高醫療信息化的水平是擺在醫院面前的重要課題。為了提高信息化水平，必然對網絡基礎設施提出更高的要求。

1 網絡設計

嘉興市中醫院原有網絡系統為一個簡單的純二層10／100M主干交換式網絡，配置了三層交換機，其中主干交換機選用一臺中興公司的T40G系列，交換機配置為8端口GE光接口＋4端口RJ45接口，通過雙絞線與服務器相連，通過三根光纖分別與行政樓、門診樓、病房大樓等二級交換機相連，二級交換機的型號有中興、安奈特等其它公司的產品，同時二級交換機通過雙絞線與三級HUB相連。隨著新住院大樓的啟用及醫院業務的發展，原主干交換機無法適應醫院信息化發展的需求，需要對主干網絡(主要是主干交換機的性能)進行升級。改造系統也涉及新住院大樓網絡的集成。

通過對網絡需求和網絡技術的細致分析和比較，我們選用中興公司新推出T64G系列智能化多千兆位路由交換機作為建設嘉興市中醫院信息網絡的主干交換機，根據嘉興市中醫院信息網絡系統對安全性、穩定性及有關應用的需求，在中興T64G中心交換機上配置雙電源以增強網絡的安全性；配置高性能引擎保障整體的交換性能，實現多層線速交換，配置一塊8端口GE光接口＋4端口RJ45接口，通過選用不同的GBIC連接各類服務器、匯聚層交換機和不同距離的二級交換機。整個網絡目前共有電腦信息點近200多個，根據實際情況作調整。改造后的網絡拓撲圖如圖1所示。

具體主干交換網絡系統的描述如下：

(1)核心交換機：中心交換機選用一臺中興公司的T64G交換機，交換機互為冗余配置，配備一塊8端口千兆SFP光接口+4端口千兆光電可選接口。在核心交換機運用VLAN、三層路由等技術進行醫院工作站按區劃分VLAN，防止網絡風暴在整個醫院網絡中的傳播。中興T64G通過支持多級網絡生存彈性和服務能力提高網絡可靠性。為保證系統高可用性，中興T64G能支持冗余監控模塊、負載均衡電源、風扇、系統時鐘、上行和交換陣列。所有系統部件均可以進行熱插拔，以確保系統的最大可用性，這對于可靠性要求較高的醫院網絡十分重要。中興T64G交換機還可以通過配置和有效地管理以提供端到端設備、VLAN、通信和策略管理功能。

(2)匯聚層交換機：醫院新住院大樓門診樓新增加150個電腦信息點左右，在利用原網絡資源的前提下及綜合考慮網絡性能，門診樓交換機采用一臺中興公司的T40G三層交換機，配置一塊8端口千兆SFP光接口+4端口千兆光電可選接口，并與中心機房相連。

(3)樓層交換機：從安全角度看，接入層交換機采用中興RS-3900系列三層網管型交換機，根據樓層信息點分布的不同，分別配置24或48端口的交換機。該系列產品具有密集的接口類型，強大的路由能力，完善的安全和高效的QoS優先級機制，支持強大的硬件ACL、流量限制、抗病毒攻擊等能力，以其優異的性能價格比適用于各種復雜環境的網絡應用等等。中興RS-3900系列也提供了廣泛的、無需額外費用的管理功能，包括基于Console、CLI、WEB、SNMP的管理和TELNET。

(4)防火墻：雖然核心交換機能保證一定的網絡安全，但對INTERNET的攻擊，御防配置還不夠，故在入口處配置一臺深信服的M5100S系列的防火墻，對進出數據流進行網關殺毒、入侵檢測及上網行為管理等功能，保障醫院內網的安全。

2 網絡優勢分析

嘉興市中醫院網絡升級后的網絡設備具有以下特點：

(1)高性能的路由交換能力

中興ZXRl0 T64G擁有高性能的路由交換能力。在最新版本的路由交換軟件中，中興ZXRl0 T64G其背板容量可以高達480Gbps，每秒384M數據包的吞吐能力。同時，SwicthBlade4008采用了硬件技術來實現分布式的網絡數據包的路由、過濾、分類和策略，從而保證了高性能的路由交換能力。

(2)高可靠性

中興ZXR10 T64G首先通過雙交換機、2塊電源模塊、多組風扇系統以及全部模塊可熱插拔的功能，充分保證了設備的高可靠性。其次，中興ZXRl0 T64G可實現2臺交換機間8條1000M鏈路連接的聚合，聚合中的任意一條連接出現問題都不會影響2臺交換機之間的通訊。這就充分保證了網絡連接的高可靠性。同時通過路由協議可實現多條鏈路的均衡負載和熱備份。最后，通過RFC2338標準VRRP協議可實現網絡級的高可靠性，即實現虛擬網VLAN的缺省網關的高可靠性。任何服務器和客戶端設置的惟一缺省網關均可實現備份，同時這種備份對于服務器和客戶端是完全透明的。

(3)安全性

中興T64G交換機支持多種安全措施，以保證網絡的安全。中興T64G交換機的每個業務模塊均支持線速的ACL處理以及安全策略，使網絡在啟動安全策略的情況下仍能保證高速交換能力。

中興T64G交換機自帶802．1x認證功能，能為接入用戶依據MAC地址進行認證，保障網絡避免非法入侵。支持SSH v2和SNMP v3作加密管理，并對非法的數據流作出線速過濾。還可提供附加狀態檢測防火墻升級選件、SMTP／HTFP代理、HTTP過濾器，為用戶提供銅墻鐵壁的安全防護能力。

在帶寬控制管理方面，中興T64G交換機可以64K為增量，從64K到16G的范圍內，來調置數據流與每個物理端口上的帶寬。這樣，可以有效地控制網絡上的不良數據流，從而避免網絡被無用的數據流所阻塞。

(4)采用多項基于標準的網絡技術

中興系列交換機的使用，使得網絡支持IEEE 802.1 q與802.1 p標準，可以進行全網的VLAN劃分以及優先級控制。中興ZXRl0 T64G交換機還支持RSVP等特性，可實現端到端的服務。

(5)出色的QoS服務質量控制

中興T64G交換機擁有極強的QoS功能，完全實現了多層線速交換與QoS，無需添加任何子卡。中興T64G交換機以分布式的智能芯片組來實現基于硬件的QoS，有別于在核心交換引擎上采用軟件實現的方式。

中興T64G交換機可以在每個端口上提供8級硬件隊列、64級的軟件隊列，每模塊最多支持3072個隊列，每交換支持隊列數可達24576，并可根據二三四層的條件對個別數據流作QoS調整。

在帶寬控制管理方面，中興T64G交換機可以64K為增量，從64K到16G的范圍內，來調置數據流與每個物理端口上的帶寬，除了可作帶寬限制之外亦可提供帶寬保證服務，確保在出現擁塞的情況下，特定數據流依然可以得到良好的服務質量保障。

中興T64G交換機出色的QoS功能，為網絡中同時運行的多種應用與服務提供了強有力的服務質量保障，各類數據傳輸的延時、抖動，帶寬和穩定性都能更好地配合網絡的資源分配。

(6)可擴展性及投資保護

網絡設備性能優良，能夠適應網絡和應用擴展的要求。中興ZXRl0 T64G核心交換機具備一定的端口擴展能力，可以適應未來技術的發展和變化。

3 結束語

中興通訊的一體化互聯信息網絡是一個全面的、端到端的體系結構，這一解決方案能以最優的性能價格比，包容不同廠商的各類電信網絡及數據通信網絡產品。我們在新大樓網絡的建設中，將它們組成一個可高速互連的一體化實用網絡，實現了與中興的RS-3900系列網管型10／100自適應堆疊交換機良好的配合和協調。