智慧醫療網絡改造方案設計

摘 要

四川省崇州市正建設智慧城市，其中的一項重要內容就是智慧醫療建設。該市原來的醫療數據由各醫院自行保存，不能及時將數據集中統一到一個平臺，無法進行大數據分析與決策。此次改造涉及數據中心建設及網絡建設兩大部分，數據中心采用基于RAID-6的存儲系統，數據庫服務器采用Oracle做雙機負載平衡，前端采用雙Web應用服務器為各醫院提供訪問，整個網絡架構采用崇州電信提供的大二層結構，每個醫院一個VLAN，通過醫管中心核心三層交換機進行匯聚，并通過該中心的雙出口核心路由器訪問醫保網。

【關鍵詞】網絡改造 負載平衡 雙出口路由

1 改造前狀況

該市下轄26個鄉鎮，每個鄉鎮都有一個衛生院，在智慧醫療改造前，每個衛生院建設自己的內部系統、架設自己的服務器并保存各自醫療數據，各自依靠電信開通了訪問成都市醫保網的光纖。

在該網絡架構下，全市的醫療數據并不能及時、有效匯總，無法進行大數據分析與決策，該種網絡架構還浪費了網絡資源、服務服務器資源及電力資源。

2 網絡大二層方案

為建設智慧醫療項目，該市依托原有醫管中心的網絡設備（邁普S6800核心交換機和MP3900匯聚路由器等），由電信新架設了兩根光纖，通過Trunk方式接入醫管中心核心交換機S6800，然后通過MP3900匯聚路由器上的雙線路（電信醫保光纖和移動醫保光纖）訪問成都市醫保網，整個系統的網絡拓撲結構如圖1所示。

在該網絡方案中，崇州電信將各鄉鎮衛生院劃到兩個VLAN線路中，這兩條VLAN線路采用Trunk接入方式，以通過多個VLAN的數據，對應的端口配置如下所示：

port 1/45

description To_崇陽1/0/10

port mode trunk

port trunk allowed vlan 3802-3804，3807-3810，3826

port trunk allowed vlan 3829-3831

exit

port 1/47

description To_新局1/0/21

port mode trunk

port trunk allowed vlan 1，3801，3805-3806，3811-3825

port trunk allowed vlan 3827-3828，3832

exit

各衛生院通過該大二層及VLAN間路由訪問醫管中心的Web服務器和成都市醫保網服務器。

3 數據庫負載平衡

為實現高可用性，數據中心的數據庫采用基于Oracle 11g的RAC（real application clusters，實時應用集群）方案，可以支持24 x 7有效的數據庫應用系統，在低成本服務器上構建高可用性數據庫系統，并且自由部署應用，無需修改代碼。在Oracle RAC環境下，Oracle集成提供了集群軟件和存儲管理軟件，為用戶降低了應用成本。當應用規模需要擴充時，用戶可以按需擴展系統，以保證系統的性能。RAC有以下優點：

（1）多節點負載均衡；

（2）提供高可用：故障容錯和無縫切換功能，將硬件和軟件錯誤造成的影響最小化；

（3）通過并行執行技術提高事務響應時間——通常用于數據分析系統；

（4）通過橫向擴展提高每秒交易數和連接數——通常對于聯機事務系統；

（5）節約硬件成本，可以用多個廉價PC服務器代替昂貴的小型機或大型機，同時節約相應維護成本；

（6）可擴展性好，可以方便添加刪除節點，擴展硬件資源。

整套系統部署兩臺Web應用服務器做NLB，這兩臺Web服務器通過RAC訪問Oracle數據庫服務器，以實現不間斷訪問。各衛生院以HTTP方式訪問HIS系統，以完成各自業務。

4 雙出口路由

在進行網絡整合后，各衛生院還需通過該網絡訪問成都市醫保數據，為實現系統的高可用性，引入了崇州電信和崇州移動兩根光纖，各開通20M帶寬，平時訪問醫保數據走電信光纖，當電信光纖不可達時，走移動光纖，當電信光纖恢復可達后，再將路由切換回電信光纖，主要配置如下：

interface gigaethernet2

description To_電信醫保光纖

pppoe-client dial-pool-number 1

pppoe-client auto-dial always

exit

interface gigaethernet3

description To_移動醫保光纖

ip address 135.1.20.16 255.255.255.0

ip nat outside

exit

ip route 10.163.0.0 255.255.0.0 gigaethernet3 135.1.20.1 track 1

ip route 10.163.0.0 255.255.0.0 dialer0 10（增大移動醫保光纖的度量值）

ip route 192.168.120.0 255.255.255.0 gigaethernet3 135.1.20.1 track 1

ip route 192.168.120.0 255.255.255.0 dialer0 10（增大移動醫保光纖的度量值）

并加入跟蹤檢測代碼，使用icmp數據包每秒檢測一次電信光纖可達性，如果電信光纖不可達，立即將路由切換到移動光纖，整個過程不超過2秒，代碼如下：

rtr enable

rtr 1 icmpecho

set 192.168.120.50 1 70 1 2 extend 135.1.20.16 0 FALSE FALSE

exit

rtr group 1

member 1

exit

rtr schedule 1 group 1 start now ageout 300 life forever

5 總結

崇州市智慧醫療基于大二層的網絡改造升級及數據中心建設完成后，將全市所有衛生院的醫療數據集中統一到一個平臺上，大大減少了各衛生院網絡和服務器維護的工作量，節約了網絡資源，為崇州智慧醫療及大數據的建設提供了可靠保證，整個系統運行穩定、可靠，提高了工作效率，降低了運行維護成本。

參考文獻

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作者簡介

任毅（1972-），男，碩士學位。現為四川交通職業技術學院副教授。研究方向為計算機網絡應用技術、數據庫應用技術、樓宇智能化技術。

作者單位

四川交通職業技術學院信息工程系 四川省成都市 611130