医院信息系统需求分析.doc

1 医院信息系统需求分析 
　　医院需求首先应与实际相结合，各级医院对信息系统需求有所不同，本例是以三级医院标准建设，其需求主要从以下四个方面着手分析： 
　　1.1 医院信息智能化系统需求 目前，三级医院信息智能化系统主要包括医院管理信息系统（HIS）、医学影像管理信息系统（PACS）、检验信息管理系统（LIS）、电子病历（EMR）、办公自动化信息（OA）等多种系统。随着卫生信息化的内涵与外延不断扩展，HIS除了与LIS、PACS、EMR、OA不断融合外，还与医保、银行系统的业务及数据交互越来越频繁；目前掌上系统不断推进，内部无线系统成为必然；未来的卫生信息共享的云架构更是对医院信息智能化要求越来越高。医院间的技术集中化处理和交流、各种信息上报下传，连接INTERNET外网也必不可少。门诊多点远距离设置也让网络架构必须考虑各种接入方式。 
　　1.2 患者的需求 为患者提供严密的安全防范措施和舒适、迅速、便捷、明了的就医环境，就需要通过监控系统、门禁控制、候诊排队、窗口对讲及LED电子信息公告及引导、信息触摸查询等智能化技术手段对人员进行合理有效的疏导、分流、管理，保证医院工作安全有序高效的运行；为长时间等待患者提供外连INTERNET的免费WIFI。 
　　1.3 医院管理的需求 提供对医院的整体环境进行实时的监控管理和安全防范，需要严密的监控系统；提供对医院的各类信息实行统计，实现能源管理和收费管理，达到经济、实用、方便，财务及设备等管理系统；提供满足医院的各类日常试验、教学需要的条件和要求；加强对医院安防、服务、信息的管理体制，需要中心机房建设及信息容灾系统；加强医院内外信息沟通，需要外网及程控电话网络布局。 
　　1.4 与旧楼在网络上的衔接 目前核心交换机无法满足扩容后接入需求，需重新建设核心交换机；新建大楼需要重新进行新的网络架构；原有网络设备、服务器等陈旧，新建大楼终端设备的增加，后续业务对网络设备的要求越来越高；网络百兆接入千兆骨干的网络平台无法满足业务应用高速、稳定的要求。 
　　2 医院网络架构的建设原则 
　　2.1 高性能 网络作为企业信息运行的承载平台，涉及到众多不同的应用及众多用户，一些实时性强的交互业务应用（如语音、图像等），势必对网络性能提出更高的要求。因此，设计时首先要考虑有足够的骨干带宽、合理的网络拓扑结构、先进实用的技术，同时还要努力实现网络的无阻塞性，而不能使网络成为业务应用的瓶颈。 
　　2.2 高可靠性 网络系统的稳定可靠是应用系统正常运行的关键保证。在网络设计时，应选用高可靠性的网络产品、合理的网络架构，制订可靠的网络备份策略，保证网络具有较好的故障自愈能力，以减少网络中断时间。为了保证较高的可靠性，新的应具有链路容错和核心节点热备份。 
　　2.3 安全性 解决安全性问题需制定统一的网络安全策略和过滤机制，充分使用各种不同的网络技术，如虚拟局域网络（VLAN）、代理、防火墙等。划分网络安全体系层次，控制信息系统与管理信息系统分离，关键系统用防火墙保护，通过划分VLAN，隔离不同系统用户，加强系统的安全性。架构入侵检测系统和安全评估系统，加强对重点系统的防范。从数据安全的角度来讲，重要的数据服务器集中放置，构成服务器群，以方便采取措施集中保护，并对重要数据进行备份。 　　2.4 可管理性 企业网络作为一种地理范围，分布较大的园区网（甚至是一种多个园区网连接而成的广域网），日常管理及维护的工作量较大。为了尽可能提高工作效率，减少网络停顿时间，同时为未来网络的发展打下基础，必须使企业网络具有良好的可管理性。选择方案时应考虑以下几个方面：①对网络实行集中监测，分权管理，并统一分配资源；②选用先进的网络管理平台，可以集中对全网设备（路由器，以太网交换机等）实施具体到端口的管理能力，并可提供及时的故障报警和日志；③选用的网络设备及其他连接在网络上的重要设备都应支持远程管理；④设计时需充分考虑运行维护的问题，在工程结束时，应有设计及实施文档。 
　　2.5 技术先进性 先进合理的技术是投资保护的重要方面。网络核心设备应考虑使用国内外主流厂家生产的设备，同时要把先进的技术与国际公认的标准结合起来，使网络支持国际上通用的标准网络协议。 
　　2.6 可扩展性 新建设的网络应支持各种高速网络技术，应用全系列的交换产品，拓展网络带宽。在工作组结构中采用组合技术，可灵活地构成不同系统，并可方便的扩展。对以后需进行网络扩展时，前期的投资应能继续能用。 
　　2.7 实用性 在总体设计要一步到位，保证未来10年，满足医院对信息智能化的需求。架构网络到位的情况下，可根据技术的发展改造升级现有的智能化系统，以提升技术应用水平。实施的网络系统符合医院实际需要和投资的合理性，防止片面追求系统的先进性和超前性造成投资的浪费。 
　　3 网络架构的具体技术分析及实施方案 
　　网络架构的具体需要技术分析包括HIS、LIS、PACS、视频等对网络带宽和速度的要求。①HIS、LIS业务对网络性能的要求。HIS主要应用在局域网中，以文字、图形信息为主；LIS主要是一些技术数据和文字为主。HIS、LIS最集中的时间段在上午8：00-12：00并发连接，但因其数据量多为文字，对带宽要求不算很高；②PACS业务网络设计需求。PACS医疗应用数据包含大量影像、文字等信息，对带宽和网速要求非常高；③视频类业务网络设计需求。视频类业务包含大量音、视频信息，对带宽和网速要求也非常高。 
　　假设50个客户端，5秒内分别读取约30MB影像，则核心网络流量=（50×30×8）÷5=2.4Gb/s。千兆网络最大流量仅为0.7Gb/s，万兆网络的流量为7Gb/s，因此建议选择万兆核心，以及到影像中心的万兆汇聚。并且视频类单独设立网络。 
　　综合医院的需求分析和网络架构的建设原则，医院网络主要采取内网、外网、监控网络完全分离的架构，具体实现如下： 
　　3.1 内网建设 内网采用“千兆接入万兆主干”的思路进行建设。内外网完全物理隔理。无线网络只作基本铺设和测试。（图1） 
　　医院内网建设在网络结构的设置上采用核心接入的二层网络架构，保证网络架构的稳定性。全网核心交换机采用双机运行。接入层采用千兆链路上联至核心交换机。同时双核心之间万兆链路互联，实现虚拟化冗余备份，逻辑上将两台核心虚拟为一台，进而提高网络的高可靠和高稳定性，两台核心交换机之间万兆链路互联，实现虚拟化堆叠。 

　　网络带宽规划为接入层全部采用千兆交换机，以六类双绞线千兆到桌面。满足医院更新后的HIS、PACS等运行。 
　　医院后期业务系统的上线，内部服务器区域网络设备要求极高的链路带宽、可靠性。数据中心链路设计全部采用支持下一代数据中心特性的网络设备。两台支持下一代数据中心特性的机房汇聚交换机采用万兆双链路上联至双核心交换机，实现万兆平台数据转发。 
　　医院内网通过综合网关出入，经防火墙与医保网络、区域卫生平台、其它网络进行互联，实现与外部的数据交换以及安全过滤和安全保护；能够实现上网行为管理功能，对医院医护人员的上网行为进行管理审计；能够实现VPN功能，满足移动办公时内网资源的访问需求。 
　　中心机房配备2台核心交换机，双机热备，各楼层布8芯光纤各一条（内网、外网、视频共用）到各楼层弱电井光模交换机；从核心交换机连接接入交换机；从核心交换机布光纤到旧楼，将原有系统并入网络，远程门诊通过移动公司的专线接入网络。 
　　3.2 外网建设 
　　医院在外网网络结构的设置上采用核心-接入的三层网络架构，接入层采用千兆光纤上联至核心交换机。配置一台核心交换机、一台路由器、一台安全网关、二台接入交换机，如果接入交换机不够部分利用现有网络部分交换机，接入层全部采用全千兆交换机，以六类双绞线千兆到桌面。 
　　3.3 监控系统网络建设 
　　医院在网络结构的设置上采用核心接入的二层网络架构，接入层采用千兆光纤上联至核心交换机。核心交换机采用支持万兆扩展的千兆光交换机进行数据转发。接入层全部采用全千兆交换机，以六类双绞线千兆连接监控摄像头。 
　　各楼层摄像头机位相对不多，从摄像头前端通过计算机双绞线集中到相对楼层，再从此汇集的交换机通过光纤集中到中心机房的监控核心交换机上。机房的核心交换机通过光纤与监控中心的核心交换机相连，在监控中心进行存储和前端电视墙进行显示。 
　　无线架构因耗资过大，现目前只作预留双绞线及测试AP一个，这里就不谈及无线架构。 
　　至此，总体网络架构成功实现并投入使用。2年多来，运行良好。具体情况如下： 
　　①内网已实现千兆到桌面，PASC图像因上传下载量大，只有保证千兆桌面万兆主干才能正常开展工作。②目前接入信息系统工作站点500多个，属中等规模，满足现有信息系统需求，也为后期扩展留有带宽空间。③智能化的网络设备通过各种远程控制软件对中心机房及网络设备实现远程调控，提高工作效率，节约人力。④监控系统因点位不算很多，数据量主要为上传量大，下行量少，对网络未形成压力，运行正常。⑤排队叫号系统、LED大屏、监控系统等前期网络架构在保证医院工作有序安全开展中起到非常大的作用。⑥随着网络的正常运行，对服务器要求反而越来越高，服务器面临需求全面升级。 
　　4 结论 
　　综上实例，实现三级医院管理网络架构，千兆桌面万兆主干、使用高智能化网络设备已成现代网络架构必须，实现医院工作安全有序前期必须考虑LED大屏、叫号系统、网络化监控系统等网络规划，楼宇异地容灾也应该考虑其中。近年无线网络的大力推行也让前期无线规划能在后期得以扩展。前期网络架构周全考虑才能满足三级医院智能管理需求，保证医院未来十年可持续发展。 

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