医院局域网的升级改造

1、医院局域网的升级改造 摘要：随着医院信息化飞速的发展，早期的网络设施 也逐渐的跟不上应用，需要对医院网络升级以满足日益增长 的需求，为此我们对医院网络进行全方面的升级，建成一个 具有可靠、安全、高速的以满足未来几年内的应用，并留有 一定的扩充能力的医院网络。 关键词：医院；网络升级；三层网络 中图分类号： TP393 文献标识码： A 医院 HIS 系统， 从以前较为简单的应用到现在有近几十 个子系统的应用，而其医院的网络也逐渐形成规模，主要交 换设备达到 30 多台，其应用方案也改动过几次。最近因为 出现几次网络故障，从开始查找到解决上都碰到不少问题， 因此原有的网络从硬件、技术和软件上都不

2、能满足目前医院 的发展需要，必须对医院的网络进行升级和改造。结合这次 的网络升级改造，在这里分享一下医院的网络升级经验。 1 医院信息化网络现状 随着医院信息化水平的提高，医院信息系统网络规模在 不断扩大， 随之而来的网络安全、 网络流量、 网络通信速度、 网络维护工作量等问题明显增加，分析原因主要有以下几点 问题。 1.1 结构不合理 医院目前核心层主要为 3COM 公司的 4007 和 7750 双机方案，两台机器通过心跳线光纤相连，实 现主交换故障，备用可接管。核心至各交换机都采用千兆光 线连接，双绞线备用方案。医院网络从始建时，其中部分产 品还一直使用到现在，像核心交换机 3COM 4

3、007 、 3COM 4400 和 3COM 4900 等，当时架构为单核心，单链路。在08 年网络扩建， 更新为双链路， 增加了核心交换机 3COM 7750 、 3COM 4550 、H3C S3600 和 H3C S5100 等设备，虽然将网络 改建成双链路，但因为两个产品相差比较大，特别是核心设 备，在做网络设置时，有很多新技术无法实现。因为很多交 换机系统版本太旧，网络功能较少和兼容性问题，因此并没 有对医院划分 VLAN ，目前医院采用二层网络，使用 B 类网 络地址，整个医院的计算机都工作在同一网段。 1.2 技术的缺陷 目前医院的信息网络采用二层交换技术 的网络架构。其主要弱点

4、是：在局域网内不能划分 VLAN ； 同一个网段内的工作站过多会引起广播风暴，甚至导致网络 瘫痪；不能有效地解决异种网络互连、 安全性控制等问题 1 。 众所周知， 二层交换技术是在 OSI 七层网络标准模型中的第 二层，它只需要数据包的 MAC 地址，数据交换是靠硬件来 实现的，其优点是交换速度快，缺点是广播域太大，而且不 能处理不同 IP 子网之间的数据交换。 这种网络结构扁平， 没 有层次化概念。医院网络目前采用二层交换技术的网络架 构，核心交换机采用二层交换技术，由于网络规模在不断扩 大，工作站数量不断增加，用抓包软件分析，发现网络中广 播包所占比例很大，导致网络性能下降。另外，对于这

5、种二 层交换技术的网络，很容易发生诸如网卡故障、病毒发布等 原因引起的网络广播风暴 2 ，而且一旦发生广播风暴，很难 查找故障点，网络维护工作量很大。 1.3管理不到位 因为使用的是一个 B 类大网络段， 工作 人员在初起使用 IP 地址时没有合理分配， 使用地址时较为随 意，往往是想到什么地址就会使用什么地址，随着工作站的 增加，经常会地址冲突。对于网络设备管理也不到位，经常 是网络出了故障，不能即时发现故障点，需要一个一个点的 人工现场操作才能找到原因，长时间的网络故障，对医院的 业务开展有着严重的影响。 2 网络升级方案的设计和论证 2.1 方案的前期设计 在结构上我们也需要采用层次化模

6、 型设计，即将复杂的网络设计分成几个层次，每个层次着重 于某些特定的功能，这样就能够使一个复杂的大问题变成许 多简单的小问题。三层网络架构设计的网络有三个层次：核 心层（网络的高速交换主干） 、汇聚层（提供基于策略的连 接）、接入层（将工作站接入网络） 。 在技术上我们也采用三层交换技术，因此，使用 VLAN 技术，结合数据链路层和网络层的交换设备，可搭建安全可 靠的网络。划分 VLAN的目的：提高网络安全性，不同 VLAN 的数据不能自由交流， 需要接受第三层的检验， 因此， 在一定程度上加强了虚网间的隔离，有效防止外部用户入 侵，提高了安全性；隔离广播信息，划分VLAN后，广播 域缩小，有

7、利于改善网络性能，能够将广播风暴控制在一个 VLAN内部，同时使网络管理趋于简单；增强网络应用的 灵活性， VLAN 是在一个有多台交换机的局域网中统一设定 的，这使得用户可以不受所连交换机的限制，不论用户节点 移动到局域网中哪一台交换机上，只要仍属于原来的虚网， 则应用环境没有任何改变 3 。在划分 VLAN 时，要考虑 VLAN 对于网络流量的影响，单个 VLAN 不宜过大。 采用三层的网络架构，很大程度上避免了二层交换技术 网络架构的缺陷，能改善网络整体性能。医院网络采用三层 技术，可以确保计算机网络系统更加合理、安全、有效。在 硬、软件上也需要投入设备，解决设备陈旧可能造成的故障 和监

8、控不到位。硬件上需要更换核心交换机，增加汇聚层， 部分接入层也需要增加千兆设备。软件上需要增加网管软件 来监控实时的网络状况。重要的线路都需要达到千兆线路， 并有热备和冗余。 2.2 方案的论证测试 因为医院的特殊性，为保障网络改 造计划的实现、系统的顺利使用，需要对各方面的考虑，多 方人员一起对医院的网络进行相关的配置和测试。模拟测试 新增网络交换机和技术的工作，记录对HIS 、 PACS、 LIS 、 医生站等每个应用软件系统的会有什么样的影响，并形成各 个应用软件前台工作站的修改文档。进行核心交换机的三层 交换的配置， 对相关应用软件的服务器的 IP 进行修改， 选择 一个区域的电脑和交

9、换机进行三层交换的配置，测试各个应 用软件系统相关站点的网络连接情况，各个应用软件系统运 行是否正常 4 。根据医院的测试情况对医院网络的改造方案 进行最后的修改，网络结构设计需要最优化， IP 地址的分段 和划分需要合理化，交换机及各种网络设备的连接和配置需 要安全可靠。 3 升级改造方案的实施3.1 硬件设备的升级 根 据方案，需要对硬件设备合理进行升级，淘汰陈旧的设备， 降低部分设备的功能等，最后实现以两台H3C 7506 交换机 为核心层，实现双机热备。以 H3C 7503 、3COM 7750 等交 换机作为汇聚层，并使用 H3C 5800 等交换机作为汇聚层的 备用交换机。使用 H

10、3C 5120 、 H3C3600 、H3C 3100 等交换 机作为接入层，实现主干千兆，百兆到桌面（部分千兆）的 网络。增加光纤线路，实现双链路冗余，增加不同的位置的 光纤线路作为备用线路。 增加了 H3C 的网管软件， 对交换机 进行实时监控。 3.2 IP 地址划分 新设一个 B 类地址段，在这个 B 类地 址段内按不同的区域和功能划分子网。比如门诊楼设备较新 较多，基本为一个楼层 1 个子网；内科楼较少，整体划分为 1 个子网；外科楼较多，划分为 2 个子网。原有的 B 类地址 段作为一个子网存在新网络内， 主要用在不能更改 IP 地址之 类的设备上。 3.3 分区域和按计划的实施

11、考虑到设备较多，在升级网 络时，不可能在很短的时间内将全院设备都更改完，我们需 要逐步的对计算机和交换机进行新配置，从而将整个网络从 二层结构逐步迁移到三层结构。将全院的分成几个区域：门 诊楼、外科楼、内科楼、行政楼、仓库楼。根据划分区域又 按不同的特点分时间段来进行配置，门诊楼一般都为白天上 班，所以安排在非工作时间来进行；病区里一般都需要较晚 实施；行政和仓库可以正常上班时间实施，也可将这些区域 作为第一批来升级，如发现问题不会影响太大；一般一个区 域更新之后需要观察一段时间来发现问题，所以在两个区域 升级时间不能相隔太短。最后升级迁移完成后，撤除交换机 上的无用配置，并做好各种备份，保障

12、交换机的平稳、高效 运行。 4 实现与结论 此次网络升级改造变动较大，涉及面也非常广，我们能 平稳的、安全的完成任务，对医院的各个系统的运行没有造 成影响，改造之后再也没有出现不明的网络问题，像 PACS 应用升级到千兆网络后速度明显提升，管理人员对网络也一 目了然。其总结主要有以下几点。 4.1 通过资深的专门从事医院信息化建设公司进行方案 推荐，并吸取其它医院的成功经验。 4.2 对方案进行全方面的论证和咨询，包括从医院管理 者到具体使用工作人员，从所有系统运行商到设备提供商。 4.3 方案测试需要做到面面俱到，每个应用都需要进行 测试。 4.4 升级时，各工作人员分工明确，资料登记全面，严 格按照计划实施，并制定应急预案。 参考文献： 1 刘鹏.管理信息系统 M. 武汉