大二層網絡架構在醫院網絡建設中的作用

王梓名 張怡琳

摘 要：本文是根據四川大學華西第二醫院錦江院區網絡建設的實踐，得出的相關總結經驗。醫院網絡建設是整個醫院運行的基礎，設計的合理性尤為重要。四川大學華西第二醫院錦江院區總網絡點位9793個，門診樓每層六個弱電井，住院樓每層一個弱電井，總共使用接入層交換機280臺，網絡采用最新的大二層架構方案，利用SVF和交換機堆疊技術進行網絡管理，在保障網絡穩定運行的同時將后期的維護工作降到了最低。

關鍵詞：網絡建設；大二層架構；SVF；堆疊

中圖分類號：TP393.18 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）30-0333-01

1 概 述

本方案主要涉及新錦江院區三張新建網絡，分別為數據中心、醫療科研內網、辦公外網、安防監控網（下文分別簡稱“數據中心、內網、外網、設備網”）。采用“一骨干四核心”設計方案，可實現三網獨自管理，也可實現相互通信[1]。

骨干設備：處理各種業務數據轉發和數據控制，要求處理能力強，能滿足不同類型的業務需求，采用高端數據中心核心交換機Cloud Engine12800，作為內網、外網、設備網三張網絡的核心設備，部署高端防火墻USG6680，實現內網、外網、設備網相互通信、流量控制、攻擊防范、病毒檢測等，滿足骨干區域通信安全。

核心設備：處理各種業務數據轉發和業務交換，要求高速率、低延遲，是業務轉發的核心結點，需要滿足多類型業務需求。數據中心采用高性能數據中心核心交換機Cloud Engine12800作為核心設備，部署高端防火墻USG6680，保障內網應用服務的穩定性和專網用戶對醫療數據訪問的安全性。內網采用高性能院區網核心交換機S12700作為核心設備，不僅滿足日常的就診業務的有線接入，還能滿足移動辦公需求。外網也采用高性能院區網交換機S12700設備作為核心設備，不僅能滿足后期增加有線用戶，還能滿足手機、平板訪問互聯網需求。設備網同樣采用S12700設備作為核心設備，滿足不僅能滿足門禁系統、消防系統、燈控等系統通信快速響應，還能滿足視頻監控的大數據流，滿足監控的高清圖片和圖像的傳輸[2]。

接入層采用華為全千兆光口/電口S5700 POE交換機，滿足有線用戶千兆接入需求和無線用戶接入需求，同時還給AP設備提供POE供電，保證移動辦公的接入需求。

2 總體設計思路

根據華西二院智能院區的建設高度、樓層接入設備的數量以及未來可擴展的要求，從網絡架構建設簡單便捷、可運維管理、安全可靠、可擴展的角度出發，扁平化網絡架構更適合智能院區。骨干核心CE12800設備采用虛擬化技術實現網絡架構簡單化、運維便捷化、運行可靠化。數據中心設備采用與骨干核心設備相同虛擬化技術，實現網絡資源高可靠性。CE12800系列交換機基于華為新一代的VRP8操作系統。提供更加穩定、可靠、安全的高性能L2/L3層交換服務，實現彈性、虛擬和高品質的網絡。具備業界領先的Clos交換架構和工業級的可靠性，以及嚴格的前后風道設計，并支持全面的虛擬化能力和豐富的數據中心特性。此外，CE12800作為新一代核心交換機采用了多種綠色節能創新技術，大幅降低設備能源消耗。通過集群+堆疊的無環網絡方案保障網絡可靠，再通過設備本身99.999%的電信級可靠綜合保障校園網應用的穩定運行[3]。

內網、外網、設備網采用華為最新集群技術CSS2，采用交換網板+集群子卡方式集群，更加保證了集群系統的穩定性。骨干設備與核心設備采用40GE接口進行互聯，通過聚合技術實現（數據中心、內網、外網）核心設備到骨干設備160Gb（4×40Gb）帶寬，設備網核心設備到骨干設備80Gb（2×40G）帶寬。滿足高帶寬業務需求和核心設備的鏈路冗余可靠。

3 詳細設計

3.1 骨干核心層網絡設計

橫向虛擬化：采用高轉發性能數據中心高端交換，通過堆疊和CSS2集群技術，將2臺同類型設備橫向虛擬化成一臺設備，承載骨干、數據中心、內網、外網、設備網網內和網間數據轉發。縱向虛擬化：使用超級虛擬交換網技術SVF（Super Virtual Fabric）將核心層與接入層交換設備虛擬成一臺設備，由核心層設備統一管理和配置接入層設備，達到簡化管理與配置的目的。

3.2 接入層網絡設計

高帶寬接入：各樓棟接入層全使用華為全千兆接入/匯聚交換機S5700系列，實現接入設備千兆到終端，支持1000M/100M/10M自適應。高冗余：接入層設備S5700使用堆疊技術實現接入層設備高冗余。高負載：堆疊系統雙萬兆光纖上聯至各網絡核心交換機CE12808/S12708設備，通過鏈路聚合技術實現接入層設備到核心層設備間鏈路的冗余負載和上聯20Gbps帶寬。VLAN規劃：樓層接入交換機根據不同網絡不同樓層劃分VLAN，樓層接入交換機使用二層交換轉發技術，三層終結在各網絡核心交換機。

3.3 WLAN設計

華西二院錦江院區WLAN業務需求，目前只部署內網，采用華為院區網敏捷交換機S12708設備，配置支持無線功能業務單板，采用隨板AC方式，不需單獨部署硬件AC設備。隨板AC功能與硬件AC具有相同無線控制功能，可以實現AP設備管理、版本升降級、無線業務統一部署等優點，減少獨立部署AC存在的單點風險。

4 結 語

敏捷院區扁平化網絡設計，提供網絡可擴展性、經濟性，有利于網絡全面完善的業務支撐能力、提高網絡處理和效率，提供網絡整體可靠和管理維護的便利性，院區采用華為最新虛擬化技術SVF實現網絡扁平化，大大減輕了運維管理的難度和工作量。

參考文獻

[1]胡 靜，賈鐵軍.計算機網絡導論.清華大學出版社，2014（26）：16～18+141.

[2]盧 軍，肖 川.計算機網絡.北京理工大學出版社，2013（02）：45～46.

[3]張國清.網絡設備配置與調試項目實訓[M].電子工業出版社，2012：3～5.

收稿日期：2018-9-10

作者簡介：王梓名（1987-），男，漢族，四川成都人，碩士研究生，研究方向為云計算、醫院信息管理、網絡安全。

張怡琳（1988-），女，漢族，四川成都人，碩士研究生，研究方向為企業管理、信息管理。