随着医院信息网规模的逐渐扩大和各种应用的不断增加和深化，网络系统越来越庞大，网络环境也变得越来越复杂，运行中出现了网络性能下降、不时遭受计算机病毒的滋扰和网络攻击等问题，影响了医院信息网的正常使用。在充分考虑网络技术发展并结合医院业务发展的背景，我院于2010年对网络系统进行了全面升级，合理调整了网络架构，取得了良好的效果。下面根据医院普遍存在的问题，探讨改造医院计算机网络的具体方案。
1.医院网络改造需求
以往的信息网络存在以下缺陷：(1)网络布局不合理；(2)信息点严重不足；(3)网络骨干的带宽过窄；(4)核心网络设备不具备容错功能；(5)核心网络设备的可扩展性、可管理性差。
新的信息网络目标：医院信息化建设以患者诊疗信息和医疗质量为中心，实现医院医疗、教学、科研及信息的网络化管理。从应用系统的角度来看，网络系统应具有较高的数据处理能力，能满足数字化医院大规模数据采集、存储、传输、处理、共享等需要。
2.网络的设计与规划
网络系统的设计要有灵活的扩展能力，要充分考虑医院信息系统未来几年的发展需要；网络系统应具有数据的全方位安全防护措施，防止病毒、外部入侵和黑客攻击；在实现各项功能基础上，应充分利用现有资源，节省投资、统一规划、分步实施，真正满足高速、稳定、可靠、网络系统安全、易管理及网络无故障升级等性能要求。简而言之，以实用性、先进性、开放性、可扩展性和安全可靠性为建网的主要原因。综合各种网络技术的特点，综合考虑到医学信息对网络传输速度和传输带宽的具体要求，以及目前网络技术发展的趋势和网络的可扩展性，可以采用以光纤为主要数据干线、6类非屏蔽双绞线(UTP)为水平传输介质的高速以太网，主干网络符合TIA/EIA-568B CAT6的性能要求，传输频宽达350 MHz，对语言和视频的传输都可以达到较好的效果。
3.网络架构改造方案
网络是医院信息系统(HIS)得以稳定、快速运行的基础，网络建设不但要考虑目前系统的要求，更要为今后的发展保留足够的可扩充余地。既要满足门诊、住院等系统的数据量传输需求，又要为PACS等大数据量传输的系统做好准备。针对我院目前的网络状况，结合医院信息化建设的发展趋势，网络改造采用流行的三层网络架构方案，全面升级为l000 MB交换式以太网。
3.1 网络结构设计
3.1.1 网络核心层
通过更换网络中心交换机和楼宇交换机构成医院的网络核心层。网络主干线布设可有2种方案：(1)利用原有的光纤进行升级，核心层部署1000 MB网络交换设备，增加带宽，以提高网络传输速率；(2)重新铺设网络中心至各楼宇1000 MB光纤，全面提升为1000 Mbit/s快速以太网。
3.1.2 网络分布层
楼宇的层问视为网络分布层，楼宇交换机采用1000 MB光纤接入。根据实际情况决定楼宇交换机至楼层交换机的连接，楼层信息点多，可采用1000 MB光纤引入各楼层交换机，反之，可采用超5类双绞线100 MB引入到楼层交换机。
3.1.3 网络访问层
根据医院规划和各建筑物的医疗功能布局，全面扩容访问层网络信息点，采用1000 MB光纤介入楼层交换机，通过水平布线系统100 MB交换到桌面。为保护利用原有资源，对于访问量不大的信息点，可以考虑采用10 MB HUB或10 MB Switch到桌面。
3.2 对网络布线的要求
针对医院目前的网络现状，我认为对网络布线应遵循“总体规划、分步实施、水平布线尽量到位”的设计原则。在网络结构上。采用楼宇结构化综合布线设计，尽量做到局部设计一步到位，减少日后的反复施工。
布线工程质量控制、网络工程质量控制，是工程组织和工程实施过程中十分重要的环节。网络建设应注意进行科学设计和规范化管理。必须按照国家有关智能化建筑中弱电系统施工的标准和技术规范对工程进行设计、施工和验收。
3.3 设备选择
目前，以太网交换技术的主要特点集中体现在高速度、高带宽、能适应不同的网络规模和提供服务质量保证上，能满足Internet/Intranet发展所需的高性能。核心层交换设备的选择应考虑以下指标：(1)提供10/100/1 000 Mbit/s速率；(2)提供线速度IP路由功能，网络能简便地扩展到几百个上行用户；(3)服务质量(QoS)采用包括带宽管理、优先级、拥塞控制和带宽预留技术，有基于策略的服务质量保证；(4)支持多种容错功能及基于策略的QoS功能；(5)既具有三层交换功能，又具有端口中断能力；(6)支持VLAN功能、全双32/半双工操作。支持多生成树，支持远程管理。
访问层交换设备的选择应考虑以下指标：(1)采用直接转发或存储转发技术；(2)交换机数据交换延长时间；(3)交换机提供的可管理功能；(4)端口提供的MAC地址数；(5)交换机智能化管理功能；(6)提供扩展树算法或其他算法，检测并限制拓扑环；(7)允许端口同时收/发，全双工通讯；(8)提供高速端口连接关键业务服务器或上行主干；(9)支持VLAN功能，支持多生成树，支持远程管理。
4.网络改造工程
4.1 网络主干改造
采用6芯单模光缆重新铺设网络中心至各楼宇的主干光纤，在网络核心层和网络分布层接入1000 MB的网络交换设备。全面提升医院主业务网络的传输速率。
4.2 网络分布层改造
由于医院目前大多数楼宇在结构设置上没有设置弱电井和网络间，因此，在楼宇干线布设和设备安放地点选择上应根据楼字结构，遵循既安全可靠又方便维护、不破坏大楼原设计功能的原则，在满足综合布线技术规范的前提下，尽可能简化网络分布结构。
4.3 网络设备改造
设备选型应考虑因素：(1)根据医院网络应用及今后4～5a内网络设备技术储备的应用空间，选择网络设备类型；(2)主干交换机应能满足今后一段时期内医院业务扩展的需要：(3)网络中心交换设备光/电接口应满足应用要求，并有端口冗余；(4)楼宇工作组交换机具备1000 Mbit/s上连端口及10/100 Mbit/s自适应接入端口；(5)所有交换机应具备智能管理功能，可进行网络远程控制管理。
设备选型：(1)核心交换机。在实际改造升级方案中选用CISCO 4507R—E机箱式带扩展插槽交换机，既有无阻塞的第三层交换、QoS功能，又有事务优先级设置、组播过滤、VLAN、多点链路聚合等功能；≥48 Gbit/s的交换矩阵，实现无阻塞的网络交换性能并确保不问断运行；智能化网络管理功能：≥240 Gbit/s容量的背板速度。(2)楼宇交换机。由于在楼宇网络布局结构上基本采取设备集中管理的模式，在改造升级方案中，选用3COM Super Stack 3Switch 4400访问层交换机，通过1000MB光纤接口直接上连核心交换机，交换机配有24或48口10BASE-T/100BASE—TX自适应端口，1 000 MB上行光线端口；既有网络质量服务(QoS)，实现流量的优先级和带宽预留功能，又支持热插拔堆叠，便于维护和扩展；交换机结构性能≥17，6Gbit/s交换能力，≥10，1 Mbit/s转发速率。
5.讨论
在医院信息网络系统改造方案设计中，应以总体发展的眼光规划系统的建设，不能只满足当前使用的要求，适当超前可为医院信息化建设的持续发展奠定一个长久坚实的基础。医院网络布局中内部的业务网与外部的互联网之间应实行隔离，以防止病毒入侵造成对医院关键数据的破坏。
6.结语
我院通过对网络改造的精心准备、合理规划、分步实施，加之医院领导对信息化建设的大力支持，使得医院网络改造工程项目的实施取得了预期的效果。网络改造后，为医院信息系统的稳定运行提供了良好的运行环境，提高了系统的运行效率，减少了信息系统的运行故障，有效地确保了医院各网络站点稳定、可靠和高效的运行，满足了我院对未来信息化发展的需要，取得了良好的社会效益和经济效益。
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本文标题：大型医院信息系统网络改造方案
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