隨著醫院信息網規模的逐漸擴大和各種應用的不斷增加和深化，網絡系統越來越龐大，網絡環境也變得越來越復雜，運行中出現了網絡性能下降、不時遭受計算機病毒的滋擾和網絡攻擊等問題，影響了醫院信息網的正常使用。在充分考慮網絡技術發展并結合醫院業務發展的背景，我院于2010年對網絡系統進行了全面升級，合理調整了網絡架構，取得了良好的效果。下面根據醫院普遍存在的問題，探討改造醫院計算機網絡的具體方案。
1.醫院網絡改造需求
以往的信息網絡存在以下缺陷：(1)網絡布局不合理；(2)信息點嚴重不足；(3)網絡骨干的帶寬過窄；(4)核心網絡設備不具備容錯功能；(5)核心網絡設備的可擴展性、可管理性差。
新的信息網絡目標：醫院信息化建設以患者診療信息和醫療質量為中心，實現醫院醫療、教學、科研及信息的網絡化管理。從應用系統的角度來看，網絡系統應具有較高的數據處理能力，能滿足數字化醫院大規模數據采集、存儲、傳輸、處理、共享等需要。
2.網絡的設計與規劃
網絡系統的設計要有靈活的擴展能力，要充分考慮醫院信息系統未來幾年的發展需要；網絡系統應具有數據的全方位安全防護措施，防止病毒、外部入侵和黑客攻擊；在實現各項功能基礎上，應充分利用現有資源，節省投資、統一規劃、分步實施，真正滿足高速、穩定、可靠、網絡系統安全、易管理及網絡無故障升級等性能要求。簡而言之，以實用性、先進性、開放性、可擴展性和安全可靠性為建網的主要原因。綜合各種網絡技術的特點，綜合考慮到醫學信息對網絡傳輸速度和傳輸帶寬的具體要求，以及目前網絡技術發展的趨勢和網絡的可擴展性，可以采用以光纖為主要數據干線、6類非屏蔽雙絞線(UTP)為水平傳輸介質的高速以太網，主干網絡符合TIA/EIA-568B CAT6的性能要求，傳輸頻寬達350 MHz，對語言和視頻的傳輸都可以達到較好的效果。
3.網絡架構改造方案
網絡是醫院信息系統(HIS)得以穩定、快速運行的基礎，網絡建設不但要考慮目前系統的要求，更要為今后的發展保留足夠的可擴充余地。既要滿足門診、住院等系統的數據量傳輸需求，又要為PACS等大數據量傳輸的系統做好準備。針對我院目前的網絡狀況，結合醫院信息化建設的發展趨勢，網絡改造采用流行的三層網絡架構方案，全面升級為l000 MB交換式以太網。
3.1 網絡結構設計
3.1.1 網絡核心層
通過更換網絡中心交換機和樓宇交換機構成醫院的網絡核心層。網絡主干線布設可有2種方案：(1)利用原有的光纖進行升級，核心層部署1000 MB網絡交換設備，增加帶寬，以提高網絡傳輸速率；(2)重新鋪設網絡中心至各樓宇1000 MB光纖，全面提升為1000 Mbit/s快速以太網。
3.1.2 網絡分布層
樓宇的層問視為網絡分布層，樓宇交換機采用1000 MB光纖接入。根據實際情況決定樓宇交換機至樓層交換機的連接，樓層信息點多，可采用1000 MB光纖引入各樓層交換機，反之，可采用超5類雙絞線100 MB引入到樓層交換機。
3.1.3 網絡訪問層
根據醫院規劃和各建筑物的醫療功能布局，全面擴容訪問層網絡信息點，采用1000 MB光纖介入樓層交換機，通過水平布線系統100 MB交換到桌面。為保護利用原有資源，對于訪問量不大的信息點，可以考慮采用10 MB HUB或10 MB Switch到桌面。
3.2 對網絡布線的要求
針對醫院目前的網絡現狀，我認為對網絡布線應遵循“總體規劃、分步實施、水平布線盡量到位”的設計原則。在網絡結構上。采用樓宇結構化綜合布線設計，盡量做到局部設計一步到位，減少日后的反復施工。
布線工程質量控制、網絡工程質量控制，是工程組織和工程實施過程中十分重要的環節。網絡建設應注意進行科學設計和規范化管理。必須按照國家有關智能化建筑中弱電系統施工的標準和技術規范對工程進行設計、施工和驗收。
3.3 設備選擇
目前，以太網交換技術的主要特點集中體現在高速度、高帶寬、能適應不同的網絡規模和提供服務質量保證上，能滿足Internet/Intranet發展所需的高性能。核心層交換設備的選擇應考慮以下指標：(1)提供10/100/1 000 Mbit/s速率；(2)提供線速度IP路由功能，網絡能簡便地擴展到幾百個上行用戶；(3)服務質量(QoS)采用包括帶寬管理、優先級、擁塞控制和帶寬預留技術，有基于策略的服務質量保證；(4)支持多種容錯功能及基于策略的QoS功能；(5)既具有三層交換功能，又具有端口中斷能力；(6)支持VLAN功能、全雙32/半雙工操作。支持多生成樹，支持遠程管理。
訪問層交換設備的選擇應考慮以下指標：(1)采用直接轉發或存儲轉發技術；(2)交換機數據交換延長時間；(3)交換機提供的可管理功能；(4)端口提供的MAC地址數；(5)交換機智能化管理功能；(6)提供擴展樹算法或其他算法，檢測并限制拓撲環；(7)允許端口同時收/發，全雙工通訊；(8)提供高速端口連接關鍵業務服務器或上行主干；(9)支持VLAN功能，支持多生成樹，支持遠程管理。
4.網絡改造工程
4.1 網絡主干改造
采用6芯單模光纜重新鋪設網絡中心至各樓宇的主干光纖，在網絡核心層和網絡分布層接入1000 MB的網絡交換設備。全面提升醫院主業務網絡的傳輸速率。
4.2 網絡分布層改造
由于醫院目前大多數樓宇在結構設置上沒有設置弱電井和網絡間，因此，在樓宇干線布設和設備安放地點選擇上應根據樓字結構，遵循既安全可靠又方便維護、不破壞大樓原設計功能的原則，在滿足綜合布線技術規范的前提下，盡可能簡化網絡分布結構。
4.3 網絡設備改造
設備選型應考慮因素：(1)根據醫院網絡應用及今后4～5a內網絡設備技術儲備的應用空間，選擇網絡設備類型；(2)主干交換機應能滿足今后一段時期內醫院業務擴展的需要：(3)網絡中心交換設備光/電接口應滿足應用要求，并有端口冗余；(4)樓宇工作組交換機具備1000 Mbit/s上連端口及10/100 Mbit/s自適應接入端口；(5)所有交換機應具備智能管理功能，可進行網絡遠程控制管理。
設備選型：(1)核心交換機。在實際改造升級方案中選用CISCO 4507R—E機箱式帶擴展插槽交換機，既有無阻塞的第三層交換、QoS功能，又有事務優先級設置、組播過濾、VLAN、多點鏈路聚合等功能；≥48 Gbit/s的交換矩陣，實現無阻塞的網絡交換性能并確保不問斷運行；智能化網絡管理功能：≥240 Gbit/s容量的背板速度。(2)樓宇交換機。由于在樓宇網絡布局結構上基本采取設備集中管理的模式，在改造升級方案中，選用3COM Super Stack 3Switch 4400訪問層交換機，通過1000MB光纖接口直接上連核心交換機，交換機配有24或48口10BASE-T/100BASE—TX自適應端口，1 000 MB上行光線端口；既有網絡質量服務(QoS)，實現流量的優先級和帶寬預留功能，又支持熱插拔堆疊，便于維護和擴展；交換機結構性能≥17，6Gbit/s交換能力，≥10，1 Mbit/s轉發速率。
5.討論
在醫院信息網絡系統改造方案設計中，應以總體發展的眼光規劃系統的建設，不能只滿足當前使用的要求，適當超前可為醫院信息化建設的持續發展奠定一個長久堅實的基礎。醫院網絡布局中內部的業務網與外部的互聯網之間應實行隔離，以防止病毒入侵造成對醫院關鍵數據的破壞。
6.結語
我院通過對網絡改造的精心準備、合理規劃、分步實施，加之醫院領導對信息化建設的大力支持，使得醫院網絡改造工程項目的實施取得了預期的效果。網絡改造后，為醫院信息系統的穩定運行提供了良好的運行環境，提高了系統的運行效率，減少了信息系統的運行故障，有效地確保了醫院各網絡站點穩定、可靠和高效的運行，滿足了我院對未來信息化發展的需要，取得了良好的社會效益和經濟效益。
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本文標題：大型醫院信息系統網絡改造方案
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