一、概述： 
      數(shù)字化醫(yī)院是在數(shù)字醫(yī)療設(shè)備、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺和醫(yī)院業(yè)務(wù)軟件的基礎(chǔ)上，對病人的治療數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、傳輸和處理，以達(dá)到在全院范圍內(nèi)的全數(shù)字化流程，就是數(shù)字化醫(yī)院。
      數(shù)字化醫(yī)院在發(fā)展的過程中分成三個(gè)階段，第一階段，主要是一些關(guān)于人、財(cái)、物的管理，如財(cái)務(wù)管理、各種收費(fèi)、藥品藥庫管理和OA等，第二階段，也是這些醫(yī)院最直接、最迫切的面對臨床的信息化，包括諸如PACS、LIS、手術(shù)室、麻醉等，第三階段，主要是充分運(yùn)用醫(yī)院信息化，開展遠(yuǎn)程醫(yī)療、社區(qū)醫(yī)療等區(qū)域醫(yī)療。
      1.1、醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)的總體需求
            1.1.1、為HIS應(yīng)用系統(tǒng)提供一個(gè)強(qiáng)有力的網(wǎng)絡(luò)支撐平臺；
            1.1.2、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)不僅要體現(xiàn)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)服務(wù)的發(fā)展趨勢，同時(shí)具有最靈活的適應(yīng)、擴(kuò)展能力；
            1.1.3、一體化網(wǎng)絡(luò)平臺：整合數(shù)據(jù)、語音和圖像等多業(yè)務(wù)的端到端、以IP 為基礎(chǔ)的統(tǒng)一的一體化網(wǎng)絡(luò)平臺，支持多協(xié)議、多業(yè)務(wù)、安全策略、流量管理、服務(wù)質(zhì)量管理、資源管理；
            1.1.4、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全:醫(yī)院信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需要具有存儲(chǔ)量大、擴(kuò)充性強(qiáng)的特點(diǎn)。
      1.2、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)原則
            1.2.1、實(shí)用性：整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有較高的實(shí)用性；
            1.2.2、時(shí)效性：網(wǎng)絡(luò)應(yīng)保證各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的及時(shí)傳輸，網(wǎng)絡(luò)時(shí)效性要強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)要小，確保業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)高效；
            1.2.3、可靠性：整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有很高的安全可靠性，必須滿足7×24×365 小時(shí)連續(xù)運(yùn)行的要求。在故障發(fā)生時(shí)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以快速自動(dòng)地切換到備份設(shè)備上；
            1.2.4、安全性：能有效防止網(wǎng)絡(luò)的非法訪問，保護(hù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)不被非法竊取、篡改或泄漏，使數(shù)據(jù)具有極高的安全性；
            1.2.5、完整性：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)端到端的、能整合數(shù)據(jù)、語音和圖像的多業(yè)務(wù)應(yīng)用，滿足全網(wǎng)范圍統(tǒng)一的實(shí)施安全策略、QoS 策略、流量管理策略和系統(tǒng)管理策略的完整的一體化網(wǎng)絡(luò)；
            1.2.6、效益性：網(wǎng)絡(luò)的投資應(yīng)隨著網(wǎng)絡(luò)的伸縮能夠持續(xù)發(fā)揮作用，保護(hù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的投資，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)投資的最大效益；
            1.2.7、可伸縮性：網(wǎng)絡(luò)要具有面向未來的良好的伸縮性能，既能滿足當(dāng)前的需求，又能支持未來業(yè)務(wù)網(wǎng)點(diǎn)、業(yè)務(wù)量、業(yè)務(wù)種類的擴(kuò)展和與其它機(jī)構(gòu)或部門的連接等對網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充性要求。
      1.3、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整體架構(gòu)
      醫(yī)院信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)采用三級架構(gòu)，分為核心層、匯聚層和接入層。核心層處于醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)的中心，負(fù)責(zé)全網(wǎng)的路由交換，并與各服務(wù)器、存儲(chǔ)等核心醫(yī)院應(yīng)用相連；匯聚層分布在各個(gè)大樓內(nèi)，負(fù)責(zé)大樓與核心層的連接；接入層位于各大樓內(nèi)的樓層，負(fù)責(zé)直接接入桌面系統(tǒng)，與匯聚層連接。
      1.4、醫(yī)院業(yè)務(wù)應(yīng)用分析
            1.4.1. 醫(yī)院業(yè)務(wù)劃分：醫(yī)院的業(yè)務(wù)系統(tǒng)有很多，而且不同的專科醫(yī)院業(yè)務(wù)系統(tǒng)也有很大區(qū)別，但以下一些業(yè)務(wù)系統(tǒng)是醫(yī)院都具有的：門診系統(tǒng)、住院系統(tǒng)、體檢系統(tǒng)、PACS系統(tǒng)、醫(yī)院管理經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、區(qū)域醫(yī)療系統(tǒng)
            1.4.2. 應(yīng)用系統(tǒng)分類：醫(yī)院信息系統(tǒng)主要分成以下三類：
            a、醫(yī)院管理系統(tǒng)：門、急診掛號子系統(tǒng)、門、急診病人管理及計(jì)價(jià)收費(fèi)子系統(tǒng)、住院病人管理子系統(tǒng)
藥庫、藥房管理子系統(tǒng)、病案管理子系統(tǒng)
             b、醫(yī)療統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)：人事、工資管理子系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理與醫(yī)院經(jīng)濟(jì)核算子系統(tǒng) 、醫(yī)院后勤物資供應(yīng)子系統(tǒng) 、固定資產(chǎn)、醫(yī)療設(shè)備管理子系統(tǒng) 、院長辦公綜合查詢與輔助決策支持系統(tǒng)
            c、臨床醫(yī)療信息系統(tǒng)：住院病人醫(yī)囑處理子系統(tǒng) 、護(hù)理信息系統(tǒng) 、門診醫(yī)生工作站系統(tǒng) 、臨床實(shí)驗(yàn)室檢查報(bào)告子系統(tǒng) 、醫(yī)學(xué)影像診斷報(bào)告處理系統(tǒng) 、放射科信息管理系統(tǒng) 、手術(shù)室管理子系統(tǒng) 、功能檢查科室信息管理子系統(tǒng)、病理卡片管理及病理科信息系統(tǒng)、血庫管理子系統(tǒng) 、營養(yǎng)與膳食計(jì)劃管理子系統(tǒng) 、臨床用藥咨詢與控制子系統(tǒng) 、區(qū)域醫(yī)療信息系統(tǒng) 、遠(yuǎn)程會(huì)診 、社區(qū)醫(yī)療
            1.4.3. 醫(yī)院業(yè)務(wù)系統(tǒng)的需求
            a、門診系統(tǒng)
            門診業(yè)務(wù)作為醫(yī)院直接面對患者的窗口具有非常重要的地位和自己的特點(diǎn)（包括焦急的病人無法忍受長時(shí)間的等待、門診業(yè)務(wù)主要集中在上午等），門診業(yè)務(wù)具有可靠性高、并發(fā)性、實(shí)時(shí)性和突發(fā)性強(qiáng)等特點(diǎn)。因此門診業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)提出了高可靠性、高帶寬和QoS的要求。
            b、住院系統(tǒng)
            住院業(yè)務(wù)是醫(yī)院的另一個(gè)主要組成部分，是醫(yī)院經(jīng)濟(jì)收入的主要來源，同時(shí)還直接關(guān)系到重病患者的生命            安全，具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
            住院業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)上流動(dòng)著重癥病人生命數(shù)據(jù)和各種新業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；
            住院業(yè)務(wù)保存有患者病案數(shù)據(jù)和住院費(fèi)用數(shù)據(jù)；
            醫(yī)生移動(dòng)查房；
            病人呼叫系統(tǒng)；
            網(wǎng)上視頻監(jiān)控系統(tǒng)；
            針對住院業(yè)務(wù)的以上特點(diǎn)，住院業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)提出了高可靠性、安全存儲(chǔ)、QoS和無線局域網(wǎng)、VoIP和視頻會(huì)議系統(tǒng)的需求。
            c、體檢系統(tǒng)
現(xiàn)在很多醫(yī)院紛紛建立專門的體檢大樓，以滿足社會(huì)上不斷擴(kuò)大的體檢需求。從業(yè)務(wù)角度上講體檢系統(tǒng)非常簡單，它對網(wǎng)絡(luò)的需求主要體現(xiàn)在安全性上，如何保護(hù)體檢服務(wù)器上體檢人員數(shù)據(jù)安全和體檢大樓網(wǎng)絡(luò)安全是醫(yī)院體檢系統(tǒng)解決方案所關(guān)注的。
            d、PACS系統(tǒng)
醫(yī)院的PACS系統(tǒng)主要是完成對患者的各種影像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、傳輸和處理，并在全院范圍內(nèi)進(jìn)行共享，由于是各種圖形圖像數(shù)據(jù)，因此具有存儲(chǔ)量大的特點(diǎn)，為了更好的服務(wù)于醫(yī)院業(yè)務(wù)，PACS業(yè)務(wù)對支撐系統(tǒng)提出以下要求：存儲(chǔ)量大、擴(kuò)展性強(qiáng)、數(shù)據(jù)快速存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)容災(zāi)、高帶寬
            e、管理經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)
醫(yī)院管理經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)主要是人、財(cái)、物的管理，包括人事、財(cái)務(wù)管理、藥品藥庫管理等，因此它最大的需求是數(shù)據(jù)在服務(wù)器端和網(wǎng)絡(luò)上的安全，保證這些數(shù)據(jù)不會(huì)泄露。
            f、區(qū)域醫(yī)療系統(tǒng)
一方面為了發(fā)揮中心醫(yī)院的輻射和覆蓋作用，另一方面充分利用各家醫(yī)院的特色科室的力量，區(qū)域醫(yī)療把這些資源進(jìn)行共享和整合，這需要穩(wěn)定的廣域網(wǎng)連接。
二、 總體網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)：
      2.1. 系統(tǒng)建設(shè)的總體目標(biāo)
目前，HIS系統(tǒng)在很多醫(yī)院已經(jīng)或者剛開始部署，很多傳統(tǒng)業(yè)務(wù)都逐漸遷移到網(wǎng)絡(luò)上，對網(wǎng)絡(luò)的性能、安全和穩(wěn)定提出了很高的要求，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
      1）可靠迅速的響應(yīng)以提供更好的醫(yī)療服務(wù)
一般大醫(yī)院每天的門診量很大，最多可達(dá)到5000人/天，一般大型醫(yī)院平均門診達(dá)到1000－2000人/天，HIS系統(tǒng)每天對后臺數(shù)據(jù)庫的調(diào)用非常頻繁，會(huì)產(chǎn)生很大的數(shù)據(jù)流量，如果這種訪問流量出了問題而導(dǎo)致無法正常進(jìn)行收費(fèi)和醫(yī)療診斷，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的社會(huì)后果，因此醫(yī)院對網(wǎng)絡(luò)的訪問性能有很高的要求。
      2）安全的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)保證醫(yī)院正常對外服務(wù)
在醫(yī)院的業(yè)務(wù)系統(tǒng)中保存著大量患者的健康信息和過程費(fèi)用信息，這些數(shù)據(jù)無論對患者還是醫(yī)院都非常關(guān)鍵，需要嚴(yán)格保密，因此如何保護(hù)這些數(shù)據(jù)，對醫(yī)院有著重大的意義。
      3）高效的管理推動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定，提高維護(hù)的效果
HIS經(jīng)過幾年的建設(shè)，已經(jīng)初具規(guī)模。如何管好整個(gè)醫(yī)院的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，包括用戶、服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、存儲(chǔ)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)等，提高醫(yī)院管理效率，保證醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)已經(jīng)成為醫(yī)院急需解決的大問題。
      4）醫(yī)院數(shù)據(jù)的安全存儲(chǔ)
醫(yī)院需要存儲(chǔ)包括病人信息、病案信息、費(fèi)用信息和影像等數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性和擴(kuò)展性要求非常高。
      5）區(qū)域醫(yī)療的建設(shè)
為了在區(qū)域范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程會(huì)診、網(wǎng)上學(xué)術(shù)研討等業(yè)務(wù)，迫切需要醫(yī)院之間的資源共享。
      2.2. 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)原則
基于醫(yī)院目前網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和未來業(yè)務(wù)發(fā)展的要求，在醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)構(gòu)建中，應(yīng)始終堅(jiān)持以下建網(wǎng)原則：
      1）高可靠性--網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠是應(yīng)用系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵保證，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中選用高可靠性網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，合理設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，制訂可靠的網(wǎng)絡(luò)備份策略，保證網(wǎng)絡(luò)具有故障自愈的能力，最大限度地支持醫(yī)院各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
      2）技術(shù)先進(jìn)性和實(shí)用性--保證滿足醫(yī)院應(yīng)用系統(tǒng)業(yè)務(wù)的同時(shí)，又要體現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的先進(jìn)性。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中要把先進(jìn)的技術(shù)與現(xiàn)有的成熟技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合起來，充分考慮到醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)目前的現(xiàn)狀以及未來技術(shù)和業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢。
      3）高性能—醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)性能是醫(yī)院整個(gè)網(wǎng)絡(luò)良好運(yùn)行的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)中必須保障網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備的高吞吐能力，保證各種信息（數(shù)據(jù)、語音、圖象）的高質(zhì)量傳輸，才能使網(wǎng)絡(luò)不成為一眼業(yè)務(wù)開展的瓶頸。
      4）標(biāo)準(zhǔn)開放性--支持國際上通用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（如IP）、國際標(biāo)準(zhǔn)的大型的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議等開放協(xié)議，有利于以保證與其它網(wǎng)絡(luò)(如公共數(shù)據(jù)網(wǎng)、金融網(wǎng)絡(luò)、外聯(lián)機(jī)構(gòu)其它網(wǎng)絡(luò))之間的平滑連接互通，以及將來網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展。
      5）靈活性及可擴(kuò)展性--根據(jù)未來業(yè)務(wù)的增長和變化，網(wǎng)絡(luò)可以平滑地?cái)U(kuò)充和升級，減少最大程度的減少對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和現(xiàn)有設(shè)備的調(diào)整。
      6）可管理性--對網(wǎng)絡(luò)實(shí)行集中監(jiān)測、分權(quán)管理，并統(tǒng)一分配帶寬資源。選用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)管理平臺，具有對設(shè)備、端口等的管理、流量統(tǒng)計(jì)分析功能以及可提供故障自動(dòng)報(bào)警。
      7）安全性--制訂統(tǒng)一的骨干網(wǎng)安全策略，整體考慮網(wǎng)絡(luò)平臺的安全性。
      8）保護(hù)現(xiàn)有投資--在保證網(wǎng)絡(luò)整體性能的前提下，充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或做必要的升級，用作骨干網(wǎng)外聯(lián)的接入設(shè)備。
三、醫(yī)院設(shè)計(jì)方案：
      在方案設(shè)計(jì)中，要充分考慮網(wǎng)絡(luò)的高性能，高安全、高可靠設(shè)計(jì)。
中心局域網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾方面：
      1、高可靠性：核心交換機(jī)與匯聚交換機(jī)采用雙鏈路連接，實(shí)現(xiàn)鏈路冗余；核心交換機(jī)之間可采用千兆以太網(wǎng)技術(shù)互連，為數(shù)據(jù)報(bào)文提供無阻塞交換通道。
      2、技術(shù)的先進(jìn)性：局域網(wǎng)設(shè)備價(jià)格便宜，技術(shù)發(fā)展快,在建設(shè)中可適當(dāng)超前。
      3、業(yè)務(wù)盡量隔離：不同業(yè)務(wù)控制主要通過運(yùn)行不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)在不同核心交換機(jī)，這樣不會(huì)影響醫(yī)院的骨干網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和安全性。
      醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)同時(shí)承載業(yè)務(wù)和HIS數(shù)據(jù)，所有交易業(yè)務(wù)都要經(jīng)核心交換機(jī)處理，建議核心交換機(jī)以兩臺華為3Com公司H3C S9508萬兆核心交換機(jī)為業(yè)務(wù)系統(tǒng)核心交換機(jī)，滿足大容量、高性能、高可靠、高安全及網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的要求。
2臺核心骨干交換機(jī)之間使用2條千兆高速鏈路互聯(lián)，之間運(yùn)行VRRP熱備份路由協(xié)議，兩臺S9508可以虛擬一臺路由設(shè)備，為接入的用戶提供缺省網(wǎng)關(guān)的冗余，即這兩臺設(shè)備可以互為備份工作。一臺主用，另一臺備份，當(dāng)主用設(shè)備發(fā)生故障或上行鏈路故障時(shí)，備用設(shè)備可以馬上接替主用設(shè)備工作，達(dá)到設(shè)備冗余的目的。并且可以對不同VLAN設(shè)置不同的S9508進(jìn)行主備用工作，達(dá)到負(fù)載均衡的目的。保障核心節(jié)點(diǎn)的高可靠性。數(shù)據(jù)大集中后整個(gè)系統(tǒng)將承載多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，不同的業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)的帶寬、時(shí)延等要求也不同，這就要求核心交換設(shè)備業(yè)務(wù)與性能并重。S9508采用功能強(qiáng)大的ASIC芯片實(shí)現(xiàn)MPLS、QOS的分布式線速處理，從而在為用戶提供有保障的業(yè)務(wù)特性的同時(shí)保障數(shù)據(jù)報(bào)文的線速轉(zhuǎn)發(fā)。
      匯聚交換機(jī)采用S7503，接入交換機(jī)采用S3600，它們可以通過IRF技術(shù)構(gòu)成一個(gè)邏輯設(shè)備，構(gòu)成鏈路聚合，增加帶寬的同時(shí)，也提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
      3.1. 網(wǎng)絡(luò)邊界防御
在網(wǎng)絡(luò)出口的邊界處部署SecPath防火墻和TippingPoint IPS，通過它們的聯(lián)動(dòng)提高網(wǎng)絡(luò)邊界的安全。SecPath防火墻是L3-L4的安全防御設(shè)備，TippingPoint IPS是L7層上進(jìn)行防御的“防火墻”，IPS是“深度檢測防火墻”，是“內(nèi)置了IDS功能”的防火墻。防火墻只能解決20％的安全威脅問題，而IPS可以解決80％的安全問題
      通過在企業(yè)Internet出口部署TippingPoint IPS，可以有效的抵御來自外網(wǎng)的DDOS拒絕服務(wù)攻擊、病毒攻擊和黑客入侵，保護(hù)公司路由器、交換機(jī)、防火墻和DNS 服務(wù)器等基礎(chǔ)設(shè)施。
      但是上述部署方案，必須有三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)做支撐，才能是真正的有效。這三項(xiàng)技術(shù)分別是：精確的攻擊檢測技術(shù)，高性能硬件加速技術(shù)和透明的部署技術(shù)。
      首先，在精確檢測技術(shù)上，TippingPoint系列產(chǎn)品集成了華為3Com特有的FIRST引擎（Full Inspection with Rigorous State Test，包含精確狀態(tài)的全面檢測）。該引擎可以恢復(fù)數(shù)據(jù)的完整信息，分析報(bào)文的五元組、會(huì)話狀態(tài)、時(shí)間特性和應(yīng)用負(fù)荷等，并根據(jù)綜合分析結(jié)果進(jìn)行判斷，從而有效地降低漏報(bào)率和誤報(bào)率。對于最耗時(shí)的內(nèi)容搜索部分，可以配置高性能的CIE內(nèi)容搜索加速卡，在不降低檢測準(zhǔn)確率的基礎(chǔ)上大大提高了性能，另外華為3Com專業(yè)的安全隊(duì)伍負(fù)責(zé)維護(hù)攻擊簽名的更新，這些簽名可以通過華為3Com安全管理中心實(shí)施部署到各個(gè)IPS設(shè)備上去，給IPS設(shè)備打上數(shù)字疫苗，使用戶享受實(shí)時(shí)安全。
      高性能硬件加速技術(shù)上，TippingPoint IPS采用ASIC和NP結(jié)合的技術(shù)完成報(bào)文的過濾和轉(zhuǎn)發(fā)。專門設(shè)計(jì)的ASIC芯片可以以硬件流水線的方式并行處理流重組、流分類和流整形；而NP則用來完成更深層次的報(bào)文解析和特征匹配。
      3.2. 邊界防御
      在數(shù)據(jù)中心與核心網(wǎng)絡(luò)的邊界處部署SecPath防火墻和TippingPoint IPS，通過在核心服務(wù)器區(qū)域前面部署TippingPoint IPS，可以有效的抵御來自內(nèi)網(wǎng)用戶針對服務(wù)器的應(yīng)用層攻擊，保證核心業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行和數(shù)據(jù)安全。