中小型医院网络的组建-方案书分析与设计.doc

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Network design within the network is divided into two parts. We first design network demand analysis;then network design and PDS design.Among these，it has ranging exchange of equipment selection and a server operating system and database selection presentation; with the management of network security measures，explained the room renovation，including UPS and the design of mine grounding design. It is no doubt the formation of the network is important，but to do the reasonable and correct application of networks，and optimize network resources to be the best，network management is a very important component. Keywords： Medium small hospital；Network safety；Data base；Server 前言进入二十一世纪，全世界正在掀起全球信息化的浪潮，世界各国都把推进信息化进程，发展信息产业作为推动本国经济发展的新动力。信息化已是世界各国发展经济的共同选择，信息化程度已成为衡量一个国家和地区现代化水平的重要标志。随着信息时代的到来，计算机在各行各业得到了越来越广泛的应用。医院也同样面临着信息时代的巨大挑战，建设现代化的医院，信息管理的计算机化、网络化和数据高度共享化将是必不可少的条件。整个医院网络信息系统起到了辅助管理的职能，为领导决策提供科学的依据，可以随时了解门诊收入和在院应收款等数据指标，而这些在过去手工方式下几乎不可能实现。通过使用医院信息管理系统，规范了业务处理流程，堵塞了管理中的漏洞。全院信息通过计算机网络连接成一个整体，实现数据高度共享，降低管理成本，提高了管理数据的准确性和实时性。目前大多数医院，尤其是中小医院尚处在信息化发展的初级阶段，因此作为医疗体系信息化的立足之本，网络基础设施建设尤为重要。本文要研讨的就是实现中小型医院网络的组建方案分析与设计。通过加深对网络信息系统和网络规划的认识，深入理解网络建设在医院中的重要应用，并结合国内外医院网络建设的新发展与以往前人的成功例子，从而提出一个医院网络建设的新策略，使得中小型医院的网络建设更安全经济，灵活扩展，轻松管理，有利于医院的长期发展。 一 中小型医院信息化建设现状分析页：8全文未作任何引用的标注，此处明显是参考了文献，未作标注！1. 中小型医院信息化建设中的问题目前我国医院正在进行信息化建设的探索, 与大型三甲医院相比中小型医院的信息化建设相对滞后与缓慢, 其主要有以下3 个方面：( 1 ) 医院领导( 一把手) 认识不足, 对信息化管理没有前瞻性, 上下思想不能统一；管理的透明化造成对一些中层干部和他们的小群体的“ 局部利益”的侵犯, 或者因原有工作方式的改变带来的不适应, 势必使他们在思想上产生抵触情绪。这种错误思想、不良情绪将严重阻碍信息化建设的进行。( 2 ) 医院的财力有限, 资金投入不足；大医院有资金，信息化就会越建越好，而小医院没有资金，在信息化建设的过程中，就会越来越落后。中小型医院的院长往往由于受到赢利的压力,更愿意投资购买一些可以立即就有产生效益的医疗设备, 如CT 机、麻醉机等, 而不愿意在不能直接产生经济效益的信息系统上投入巨资。( 3 ) 专业技术人才的缺乏。对信息技术人员队伍建设要有开拓性认识, 在我国医院信息化过程中, 现在的信息化专业技术人才无论从数量上还是质量上, 都不能满足医院的需求。尤其是既懂IT、又懂医学以及医院管理的复合型人才更是凤毛麟角。中小型医院想要留住人才, 难上加难。2. 中小型医院信息化建设中的未来中小型医院的IT建设，要比大医院难度小。但要下决心做，则需要医院有足够的动力。很多大医院虽然IT投入比较大，但是以前都是分步骤上系统，信息孤岛比较严重。现在要全部将所有系统整合到一起，或推翻以前的系统重新做，困难都很大。相比之下，中小型医院更加灵活，领导的执行力也更强，信息化更加容易被贯彻下去。对于大多数人来说，生了小毛小病，他们情愿到社区医疗中心或乡镇卫生院去诊治；而生了大毛病，又都一窝蜂地涌到三甲医院。而对于中小型医院来说，在双重夹击下，还要解决医院的经营问题，这就需要医院采取一定的手段来突围。从IT应用入手，结合医院业务的需求，加大信息化上的投入，让信息系统真正发挥作用，所有业务会在上面用得很好。通过IT手段加强成本控制和精细化管理，但是这样做还是不够，也很难在激烈的竞争中持续发展，对于中小型医院，还要想方设法打造自己的特色和核心竞争力。根据病人的需求，建立在IT应用的基础上，引进新技术、新专业，并且加大对二级科室的建设力度。信息化影响着医院的发展，尽管不能直接带来效益，但所有的业务都是依赖于信息系统的。3. 中小型医院信息化建设的好消息2009年全国两会，今后三年各级政府拟投入8500亿元人民币，其中中央财政投入3318亿元，以保证医疗卫生体制改革的顺利推进。政府对医疗卫生投入的增加必然带来医疗行业IT投入的增加。大型医院的信息化已经进入整合阶段，未来会保持稳定的发展速度，数字化医院集成平台会逐步建立；中小型医院的信息化建设进入快速发展期，各类软硬件产品保持快速增长；社区卫生和公共卫生管理信息化呈现出加速发展的态势。二 中小型医院网络组建的总体目标1. 中小型医院网络系统特点及需求分析1.1 中小医院网络系统特点国页：10此处也应有文献引用标准！内对于中小型医院的界定还没有统一标准，从应用角度,参照卫生部1994 年颁布的医疗机构基本标准(试行) ，本文中的中小医院泛指住院床位总数在100 至499 张的综合性医院，主要有门诊大楼和住院大楼。这一规模的医院的信息系统有着一些共同的特点：医院信息管理系统(HIS) 多采用客户机/服务器结构；程序模块化设计，通常包括门诊部分、住院部分、手术医技部分、药房药库部分、后勤仓库部分、综合查询部分，以及系统管理员和字典维护；信息以数字、文字为主，图片、声音、视频图像较少；节点相对较少，分布相对集中；域结构简单，多为单域结构；与Internet 网连接的电脑不多，仅限于个别行政部门。批注：这一段要分开来写，如同：这样才能很清楚，一目了然！这一规模的医院的信息系统有着一些共同的特点：医院信息管理系统(HIS) 多采用客户机/服务器结构；程序模块化设计，通常包括门诊部分、住院部分、手术医技部分、药房药库部分、后勤仓库部分、综合查询部分，以及系统管理员和字典维护；。1.2 网络系统及业务需求分析现在市场上的各种网络产品性能不断提升,而价格不断下降,一般主流产品即可满足中小型医院的信息系统需求，但是中小型医院网络规模虽然不如大型医院庞大，但信息点数量也达到了500个，网络覆盖范围包括医生诊室、办公室、挂号部门、药品发放部门、财务部门以及病房等，并且随着网络应用的丰富和医疗业务的扩展，网络规模将不断扩大，考虑到中小型医院经济实力和组网成本，因此，中小型医院网络系统的建设应以实用性为主，在此基础上兼顾先进性，优越的扩展能力可管理性和升级空间，保护医院投资，减少重复建设。中小型医院的网络系统建设应满足以下5个方面的需求：（1）建立高速骨干网络，保证各楼宇、各网段之间线速无阻塞的数据交换； （2）良好的兼容性，保障各网络软件（医院管理系统软件）系统的正常运行；（3）可进行医院日常业务的处理，如：门诊及住院管理、药品管理、电子病案管理等，还需要实现医院的管理层信息管理。（4）能够灵活的扩充网络容量及网络服务，可以实现多种方式的接入，以适应未来扩大网络规模，以及接入模式变化的需求；（5）能够完成一些基本的网管和实时监控功能。根据实际要求，所要建立的网络系统将是一个连接门诊大楼和住院大楼的高速信息公路，该网络不仅具有高速、安全、标准、可管理的特征，而且要求有一定的技术超前性、适合发展特色？表述不清楚、有较高的性价比，为医院多业务顺畅运行的提供良好运行平台，与医院的日常工作内容融为一体。2. 中小型医院网络系统组建范围本方案提供的中小型医院的网络系统解决方案的项目实施范围包括：中小型医院的内部网络系统的组成构架，建立基础的信息系统平台，提供整体的安全防护和管理策略。3. 中小型医院网络系统组建的主要技术路线1) 此处格式要统一，也用（1）采用成熟/先进的网络技术。2) 统一技术规范、标准和方案，统一设备选型。3) 通过高速交换技术、虚拟网（VLAN）技术组网。4) 以标准化为基础实现系统的开发型、可扩展性。5) 以TCP/IP为主要协议，采用统一的电子邮件系统提供邮件服务。6) 注意通信保密和数据安全，建立完善的网络安全管理系统。7） 重要路由要有备份，保证网络每天24小时可靠运行。8）采用可靠、先进、高效、功能丰富的网络管理设备和完善、合理的规章制度。三 中小型医院网络组建系统总体设计方案1 网络系统结构设计目前，在典型的医院网络中90% 的数据流是客户/服务器业务，它们之间的绝大多数业务又必须跨越核心网传输。这样就造成在核心网的一边是快速以太网客户，另一边是文件服务器，而两者之间的界面必须提供足够大的吞吐量来满足加在网络上的性能要求的现象。所以对于一个成功的网络集成设计来说，核心网和边缘之间的界面的设计是极为关键的，对于中小型医院这样中小规模的网络，虽然规模不像大医院网络系统那样，会产生巨大的网络业务流，但是其产生的网络业务流也不容忽视。如果网络的数据业务流不能在核心网和边缘之间快速可靠地传输，就会产生时延，降低效率，结果造成高速以太网所提供的诸多优点均未实现。考虑到中小型医院今后的业务核心在门急诊大楼，为此，中小型医院的网络系统的设计思想是把中心机房设在门急诊大楼，以中心机房为网络中心，以星型方式连接门急诊大楼，住院大楼的汇聚交换机，并以这些汇聚节点为中心，连接到接入交换机到工作站。方案特点是：核心层，在中心机房采用两台千兆路由交换机双千兆链路传输，实现数据中心链路和设备的冗余备份，确保网络畅通。所以就算其中一条链路出现问题，另一条链路会继续进行传输，或者其中一个核心交换机出现问题，另一个交换机会作为备份继续运作保证核心链路的传输不间断。汇聚层，在门急诊大楼和住院大楼分别放置一台千兆路由交换机，每台汇聚交换机通过双光纤分别连接到两台核心交换机。例如在10层住院大楼的第五层设置楼层配线间，将汇聚交换机放在其中，用双光纤以千兆链路分别连接核心交换机，还有用五类双绞线以百兆连接接入交换机。而门急诊大楼的中间层就设置了计算机网络中心，同样地，在中间层设置楼层配线间放置汇聚交换机，所以核心交换机与汇聚交换机同属大楼，但是考虑到传输速度和安全性，还是以双光纤千兆链路相连。接入层，利用接入交换机，采用堆叠设计，在楼宇的每一层设为一个堆叠组，通过五类双绞线连接到汇聚层的交换机。用五类双绞线将接入交换机以100M带宽连接到桌面，其性能稳定、成本较低。例如在住院大楼有200个信息点，大概用用8少量吧？至少用10个（考虑到以后的扩展，用12个也行）个24口的接入交换机通过堆叠的方式连接到汇聚交换机上，而划分为不同的VLAN的机器则集中连接到不同的交换机，单独连接到汇聚交换机的不同端口上。而门急诊大楼因为会划分为较多的VLAN，所以大多接入交换机会单独连接到汇聚交换机上，除了某些部门因为机器较多，所以采用堆叠的形式连接到汇聚交换机上。（这里没有说明白啦！） 交换机 核心交换机 防火墙 路由器 服务器 工作站以下是中小型医院网络系统结构拓扑图：INTERNET www服务器 DNS服务器 MAIL服务器 2 综合布线系统设计中小型医院的布线系统主要用于为中小型医院信息系统提供最低层的物理连接线路，布线在门急诊大楼，住院大楼共500个信息点之间实现。2.1 布线系统的设计思想先进性：实施后的布线系统应满足当前和将来网络通讯技术发展的要求。灵活性：布线系统应能够满足灵活应用的要求，除固定于建筑物内的缆线外，其余所有的接插件都应是积木式的标准件，以方便管理和使用。扩充性：布线系统应是可扩充的，以便将来发展时，容易将设备扩展进去。可靠性：在数据高速传输时，有很好的抗干扰能力，能适应复杂的电磁干扰。经济性：在满足应用要求的基础上，尽可能降低造价。为满足上述要求，布线系统采用了结构化综合布线系统。之所以选用结构化综布线系统是因为结构化综合布线系统是现在布线系统的大势所趋，广被使用。而且结构化布线系统是根据各节点的地理分布情况、网络配置情况和通信要求，安装适当的布线介质和连接设备，使整个网络的连接、维护和管理变得简单易行。2.2 结构化布线系统的设计方案2.2.1 布线系统总体结构2.2.2 工作区子系统工作区布线子系统由终端设备连接到信息插座的连线组成，包括装配软线、连接器和连接所需的扩展软线，并在终端设备和I/O之间搭桥。信息输出口采用符合ISDN标准的RJ45 8芯插口，根据用户的使用环境选用埋入型、桌上型、地毯型或通用型插座，根据网络系统末端设备的接口选用相应的适配器，此处只需用到五类双绞线就可以了。工作区子系统信息插座安装位置确定：办公间信息插座安装于墙上，常设1个单孔或双孔插座。信息插座安装于墙上：此方法是在四周的墙面每隔一定距离均匀地安装RJ45埋入式插座。此方法无论在造价、移动分隔板的方便性、整洁度、安装和维护造价上都是很好的。2.2.3 水平子系统水平布线子系统是将干线子系统线路延伸到用户工作区。该系统是从各个子配线间出发连向各个工作区的信息插座。水平线缆采用超5类双绞线。水平线缆路由设计：走廊的墙壁上方应安装有PVC线槽或桥架，进入房间时，从线槽或桥架引出线缆并在墙壁上开洞，把线缆穿管下到各个信息点。2.2.4 垂直子系统 垂直子系统是整个建筑物综合布线系统的一部分。它提供建筑物的干线电缆的路由。它通常是在两个单元之间， 特别是在位于中央点的公共系统设备处， 提供多个线路设施。该子系统由所有的布线电缆组成， 或者由导线和光缆以及将此光缆连到其它地方的相关支撑硬件组合而成。在本系统中，信息点的数量较多，为简化管理可采用星型布线方式。传输介质采用PDS的5类双绞线。本布线系统有非常好的灵活性，而且对未来多媒体等高速数据应用均有很好的支持。2.2.5 管理子系统 管理子系统由各层的配线间组成 ，配线间内设各种交叉连接的端接配线架，一部分用来端接垂直主干线，另一部分用来端接水平主干线。在管理子系统中，可以使用交连和互连手段对电缆进行连接，交连称为交叉连接，是用跨线或插接线将单元一端的电缆连到单元另一端的电缆上，这种连接方式比较方便，不需要专门的做线工具；互连不使用跨线和插接线，直接或使用带插头的导线、插座等将两条电缆连接起来。2.2.6 建筑群子系统建筑群干线子系统是由两个及两个以上建筑物组成。这些建筑物彼此之间要进行信息交流。综合布线的建筑群干线子系统是由连接各建筑物间的光纤组成。例如本方案的门急诊大楼与住院大楼。2.3 综合布线简述：工作区通过五类双绞线连接到信息插座，信息插座通过超五类双绞线连接到楼层配线间，楼层配线间设在中间楼层，楼层配线间摆放多个接入交换机，分别连接各层线路，交换机以堆叠形式相连，每一层的线路用超五类双绞线连接到第一层的楼层配线间，超五类双绞线放在走廊的墙壁上的PVC线槽或桥架。因为楼层配线间设在中间楼层，而且中小型医院门急诊大楼一般高7层，住院大楼高10层，以每层4米来算，最高就是40米，所以不超过双绞线100米的距离。各栋楼的汇聚层交换机和接入层交换机均放在各栋楼的配线间中，各栋楼的汇聚层交换机通过光纤与中心机房的核心交换机相连。3 网络技术与网络设备选型3.1 网络技术选型在中小型医院的网络系统建设中，通过反复论证和比较，决定骨干网采用千兆以太网。原因如下：目前，可以选用的网络技术有交换式以太网、快速以太网、ATM和千兆以太网。但是，基于性能价格比及发展的眼光，我们认为千兆以太网是比较合适的方案，主要有以下原因。首先，传统的以太网络技术，即使是近几年发展起来的链路层交换技术（即交换式以太网技术）和提高收发时钟频率（即快速以太网技术），也不能从根本上解决以太网络不提供服务质量保证，带宽利用率较低，负载平衡能力的限制以及网络的附加服务能力薄弱的缺点问题。其次，虽然ATM网络具有实现网络传输有连接服务，实现服务质量保证(QoS)；交换吞吐量大；带宽利用率高；具有灵活的组网拓扑结构和负载平衡能力，伸缩性、可靠性极高；局域网与广域网技术统一的特点，在整个业界的充分重视下，ATM近八年的发展已使其走向一个成熟稳定发展的轨道，逐步占据网络市场的主流。ATM是一个在现有技术水平上已获得成熟的发展、同时兼具有新技术所特有的勃勃生命力的技术。不过，ATM有一个不足之处，就是采用ATM技术来构建网络主干，需要较高的成本。其经济可行性较差，对中小型医院这样规模较小的网络就更不可用。再次，千兆以太网已成为一种成熟的组网技术，世界上很多网络厂家都已推出很好的千兆以太网解决方案，以及性能和功能都很强的千兆以太网系列产品。千兆以太网目前的造价已经低于ATM网，其有效带宽比622Mbps ATM网还高。而且，千兆以太网已成为目前Intranet主干网组网的主要技术，现在先进的千兆以太网技术已使之可以组建100km范围内的城域网。因此，从1999年开始，千兆以太网是国内网络建设用得最多的技术。千兆位以太网支持交换机之间、交换机与终端之间的全双工连接，支持共享网络的半双工连接方式，使用中继器和CSMA/CD冲突检测机制。千兆位以太网（GEA）为以太网的应用提出以下几种方案：a) （格式要统一）（1）更新快速以太主干网：更换核心交换机，全面提高原有网络性能。b) 用于交换机到服务器链路：服务器使用千兆位以太网卡，直接与千兆位以太网交换机相接，提供每秒百万个包的处理能力。c) 千兆位以太网到桌面台式机。高性能工作站安装千兆位以太网卡，直接与千兆位以太网相连。d） 用于交换机之间的链路。千兆位以太网交换机用光纤相接，提供一条高性能主干线路。为了提高网络的效率和安全性，在网络规划时，还采用了虚拟局域网（VLAN）技术。VLAN就是将一组物理上彼此分开的用户和服务器逻辑地分成工作群组，这样的逻辑划分与物理位置无关。简单地说，就是把一组用户分配在一个相对独立的子网上，使得一部分信息流量只有该子网的用户才能够收到。（这里要稍微详细的说明采用VLAN到好处）3.2 网络设备选型提供网络设备的厂家有很多，国外的有Cisco、NortelNetworks、3Com、Lucent、Alcatel、Cabletron、Intel。国内的有华为、联想、中兴、D-link、Accton。鉴于系统的先进性和兼容性，中小型医院的网络系统我们将采用美国Cisco公司的产品。我们选择Cisco产品的主要原因出于以下考虑：Cisco公司是世界领先的Intranet和全球Internet网际互联解决方案供应商，是公认的网间互联技术和产品的领先厂商，其提供的解决方案是世界各地成千上万公司、大学、企业和政府部门建立网间网的基础，用户遍及电信、医院、金融、服务业、零售业、政府部门及教育机构等。 Cisco公司是世界十大电信公司之一，成为全球增长最快的电信产品供应商，其最成功之处在于Cisco公司在对其它公司进行兼并之后能够很好的消化其技术。Cisco公司的IOS(Internetwork Operating System, 网间网操作系统软件)技术提供了网络扩展性，模块化结构和移植性，以及多媒体、安全性、网络管理、拨号和Internet应用等许多内嵌功能。Cisco总是能将其IOS特性很好的融合到其新的产品中去，Cisco IOS技术的独特性使得其产品有着其它公司