淺談醫院網絡建設

摘要:計算機網絡技術的發展推動了醫療行業各大醫院信息化系統的建設，穩定的物理網絡和優化的軟件系統成為了關注的焦點。該文針對兩種典型的建網方案進行了詳細的描述，并對兩種方案進行了詳細的分析和對比，提出了醫院網絡建設方案選型的方法。

關鍵詞:信息化;物理網絡;骨干網;HIS(Hospital Information System);網絡拓撲結構

中圖分類號:TP3文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)24-6855-02

Discusses the Hospital Network Construction Shallowly

LONG Zhi-yong， HU Hong

(The First Affiliated Hospital of Hunan University of Traditional Chinese Medicine， Changsha 410007， China)

Abstract: The development of computer network technology promotes the construction of HIS. Stable physic network and optimized software system becomes focus of attention. This article describes two typical schemes of network construction， makes a detailed analysis and comparison of the two schemes， and brings forward the method to choose the type of hospital network construction.

Key words: informatization; physical network; banbone net; HIS(Hospital Information System); Network topology

計算機、互聯網技術的飛速發展推動了醫藥行業各大醫院的現代化建設;其中醫院信息化系統的建設成為了關注熱點。大型現代化醫院多具備一套完整的局部網絡信息系統，可實現病人、醫院、設備三個維度多個環節的智能管理。由于醫療管理的嚴謹性、即時性、不可間斷性等特點，醫院信息化系統不僅要求數據絕對的準確，更對系統的穩定性提出了7*24小時不間斷的嚴格要求。目前，各大醫院多采用HIS(Hospital Information System)、PACS(Picture ArchivingCommunications System)、LIS(Laborary Information System)等復雜的軟件系統;卻容易忽視一個非常重要的問題:內部網絡系統的穩定性!

如何建立一個穩定的內部網絡系統必需從醫院網絡的整體規劃做起。首先要有合理的骨干網結構，多采用主干千兆光纜連接至樓層弱電井，再通過百兆雙絞線網絡連接至桌面二層或三層網絡。邏輯網絡VLAN(Virtual Local Area Network)的規劃則多參照各業務部門的物理位置來劃分，并做好各VLAN之間的安全控制。本文將針對兩種典型的醫院網絡拓撲規劃進行分析討論，提出一種為醫院選擇合理物理網絡結構的辦法。

1 骨干網建設方案介紹

為了對醫院物理網絡骨干網建設方案進行深入分析，這里首先提出兩種典型的醫院網絡拓撲規劃建網方案。

單鏈路單核心骨干網絡拓撲結構(方案1)如圖1，其骨干網絡為星型拓撲結構、由核心層和接入層組成二層交換網絡。所有的工作站、服務器通過100M超五類雙絞線連接到接入層交換機，再由接入層交換通過光纖連接到核心交換機，各VLAN之間的數據都通過核心交換機完成路由選擇和數據轉發。

雙核心交換機網絡拓撲結構(方案2)如圖2，其骨干網絡仍采用星型拓撲結構、由核心層和接入層組成二層交換網絡。但方案2對比方案1在核心層增加了一臺交換機，并且2臺交換機之間通過2根光纖跳線互聯組成一個核心層交換機組;另外每臺接入層交換機通過2組不同的光纖分別與核心交換機組的2臺交換機連接，如接入層交換機C同時與核心層交換機A和核心層交換機B分別連接;所有工作站、服務器則通過相應的接入層交換機連接到網絡。

2 兩種方案分析及對比

方案1采用了單鏈路單核心的骨干網絡拓撲結構，具有經濟、高效、管理簡單的優點，但是穩定性欠佳。通過分析，單一的核心交換機和通訊介質是導致穩定性不強的兩個主要原因。核心交換機作為整個信息系統網絡的核心，網絡系統所有的服務和應用都必須通過它才能進行路由選擇和數據交換。盡管目前高端交換機可靠率達到99.9%以上，但電子產品終究不可避免的存在不可預測的故障停機，核心交換機一旦出現故障將導致整個信息系統癱瘓并直接導致全院醫療服務流程的完全中斷。其次，通訊介質存在其自身的穩定性。方案1的接入層交換機與核心交換機均采用單一的光纖連接，一旦出現接入層交換機與核心交換機的光纖連接中斷，將造成所有通過該接入層交換機的所有工作站通訊中斷，導致醫院的局部信息系統癱瘓，甚至影響整個醫院信息流程。

方案2采用了雙鏈路雙核心交換機的骨干網絡拓撲結構，具有高效、高穩定性優點，但是投入較高、配置管理復雜。如圖2所示，核心交換機組的2臺交換機A和B都分別與接入交換機C相連，只要交換機A、線路1、線路4與交換機B、線路2、線路5中有一組能正常工作就能夠保證整個醫院信息系統的穩定運行;并且在交換機A、線路1與交換機B、線路2都正常工作的情況下可以通過設置相應的策略在2臺交換機之間實現負載均衡。但是方案2的成本投入明顯比方案1高、網絡設備設置復雜、管理維護難度大。

針對兩種方案的穩定性，本文將通過系統可靠度計算公式進行詳細論證。設定交換機的可靠度為0.9999，線路的可靠度為0.99，根據系統可靠度的計算公式:并聯系統的可靠度為RS=1-(1-R1)*(1-R2)，串聯系統的可靠度RS=R1*R2。分別計算方案1和方案2中從交換機C接入的工作站計算機，到數據服務器1之間的骨干網絡的可靠度。

方案1可靠度RS方案1為交換機C、線路1和交換機A串聯實現，因此

RS方案1=R交換機C*R線路1*R交換機A

=0.9999*0.99*0.9999≈0.9898

方案2中的可靠度RS方案2為線路1、交換機A、線路4串聯后，與線路2、交換機B線路5并聯，再與交換機C、交換機D串聯實現的，因此

RS方案2 =R交換機C*[1-(1-R交換機A*R線路1*R線路4)*(1-R交換機B*R線路2*R線路5)]*R交換機D

=0.9999*[1-(1-0.9999*0.99*0.99)*(1-0.9999*0.99*0.99)]*0.9999

≈0.9994

通過計算得出，方案2的網絡可靠度0.9994遠遠高于方案1的網絡可靠度0.9898。

針對兩種方案的成本分析，方案2相比方案1要多投入核心層交換機1臺、接入層交換機1臺、光纖跳線模塊若干，依據目前主流配置相比方案1要增加20~40萬。另外紅色的備用(分流)光纖，多采用與當前在用光纖不同的芯，無額外成本。

3 結束語

綜上所述，在醫療行業醫院信息系統的建設中，骨干網絡系統規劃設計及其重要。醫院在選擇物理網絡骨干網拓撲結構時，應以滿足醫院信息化建設為出發點，綜合考慮系統穩定性和成本資金投入，既考慮到信息化的發展，也兼顧醫院實際需要，才能以較小的投入，規劃建設出優化的醫院網絡系統。另外，骨干網絡的建設可以提供一個良好的平臺，要真正實現信息系統的安全穩定性，日常的管理和維護機制也是值得進一步研究的課題。

參考文獻:

[1] 侯勇.網絡拓撲結構簡論[J].商業時代，2008，10:81.

[2] 王巧巧.計算機網絡綜合布線系統設計[J].低壓電器，2008，24:31-34.

[3] 秦念沙.計算機企業網的規劃及建設方案[J].安慶師范學院學報(自然科學版)，2003，3:56-59.