医院信息系统中双网架构的实现
作者:    发布时间:2013-07-09 22:50:55    
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[摘要] 在医院信息网络建设中,利用光缆中的冗余光纤组建相互独立的双网架构,使经济管理和Internet两类应用分割开来,为解决管理应用封闭性与Internet应用开放性之间的矛盾提供了一种新的方案。
[关键词] 医院信息系统 网络

  随着医院信息化的不断普及和深入,医院信息系统已经在越来越多的医院扎下了根。但在医院信息系统建设中,有一个矛盾日益突出:当前Internet的应用越来越广,许多医院均要求医院信息网络具有Internet出口。但医院信息系统的数据,特别是涉及财务的信息具有保密性,一旦网络与外部连通就有失密的危险。因此,如何解决管理应用封闭性与Internet应用开放性之间的冲突,就成为医院信息管理机构需要考虑的问题。
  解决这一矛盾的措施不是唯一的。一种应用较广的方案是,两类应用共用一个网络,利用通讯协议将两类应用分割开来,并借助防火墙提高网络的安全性。譬如,涉及医院经济管理的管理应用使用NetBEUI协议,在此范围内的服务器和微机均只安装NetBEUI通讯协议而禁止安装TCP/IP协议;而与Internet相关的应用则只使用TCP/IP协议,禁止安装NetBEUI协议。这样,两类应用在物理上共用一条网线,但逻辑上分成两个网,互不干扰。这种软方案的优点是投资少,实现容易;但缺陷也是显而易见的:一是两套系统将争夺有限的网络带宽,二是难以控制各台微机的协议安装,特别是Internet用机,一旦某台微机安装了两种协议,就会成为两个系统的交汇点,而给数据的安全造成隐患。

一、实施方案
  为避免上述缺陷,北大三院采用了另一种措施:从物理上建立两套网络,将两类应用彻底分开。象许多医院一样,北大三院的计算机网络为星形结构快速以太网。两台主服务器与一台中心交换机(Cisco WS-C5000)相连,中心交换机经六芯多膜光缆下连若干台分交换机(Cisco WS-C1924C),分交换机到桌面则布放五类双绞线。北大三院计划在维持总体结构不变的前提下组建第二套网络。为此,我们称原来的网络为"管理信息网",新建的网络为"科研办公网"。
   北大三院以较低档的Cisco WS-2912MF-XL型交换机为科研办公网的中心交换机,另配若干台Cisco WS-C1924C交换机做科研办公网的分交换机。 中心交换机通过光缆中的冗余光纤与分交换机相连,即主干光缆中的六根光纤,两根用于管理信息网,两根用于科研办公网,另两根备用。同时,北大三院借助一条光缆将科研办公网连入北京大学医学部校园网,并经此渠道实现了与Internet的连接。这样,独立于管理信息网的第二套星形结构快速以太网就建成了。中心机柜同时放有管理信息网的中心交换机和科研办公网的中心交换机,各分中心机柜也同时放置管理信息网的分交换机和科研办公网的分交换机。所有用于医院管理系统的计算机连入管理信息网,用于科研办公的计算机连入科研办公网,而各信息点连入管理信息网抑或科研办公网则借助各分中心机柜中的跳线加以控制。

二、讨 论
  这种通过建立第二套网络将两类不同应用彻底分开的硬方案具备如下优点:
  1.两个网络相互独立,互不连通,使两类应用各自独立运行,互不干扰。因两个网络间没有信息通道,所以彻底解决了Internet应用给医院管理信息系统带来的安全问题,也使网络设置得以简化;
  2.可避免两类应用争夺有限的网络带宽,为将来各类应用的增加预留了较充分的扩展余地;
  3.为医院信息系统提供了更高的安全保障。随着医院信息化的逐步深入,医院对医院信息系统的依赖将越来越大。对一个现代化的医院而言,医院信息系统的 瘫痪不啻是一场灾难,将对医院的正常业务造成严重的冲击。为尽量减小事故 的可能性,许多医院信息系统都采用了两台服务器做双机热备份的方法。
  这一措施确实可以提高服务器的可靠性,但对于提高交换机的可靠性并无助益。对目前采用星形网络结构的多数医院而言,中心交换机就是一个潜在的薄弱环节。一旦中心交换机出现故障,即便服务器无恙,整个网络仍将瘫痪。而且中心交换机价格较高,许多商家都不备现货,因此中心交换机一旦出现故障,很难在短期内解决。北大三院建立双网架构后,就相当于准备了一个备用的中心交换机。由于管理信息网的重要性远大于科研办公网,因此若是科研办公网的中心交换机故障,照常维修即可;倘若管理信息网的中心交换机瘫痪,则暂停科研办公网的使用,而将管理信息网的线路切至科研办公网的中心交换机,即可维持医院基本业务的运行。由于两台中心交换机位于同一个机柜中,因此线路的切换十分便捷。
  当然,这一方案也不是完美的。首先,尽管架设双网不牵涉布线,但购置第二套网络设备对医院来说仍是一个不小的负担。且本来一台终端可做的工作需要改用两台终端来完成,既增加了成本,又可能使应用人员感到不便。其次,增加了网络维护的工作量和难度。第三,随着大病统筹和医疗保险改革的深入,需要上报上级公费医疗机关或保险公司的有关数据大多来自管理信息网,由于该网与有Internet通道的科研办公网并不连接,所以将增加此类数据上报的难度。尽管如此,我们认为,与获得的益处相比,特别是从保障系统安全的角度来看,这些付出还是值得的。迄今为止,北大三院的双网已正常运行了半年多,实际效果令人满意。
  总之,网络规划的好坏对医院信息系统的运行有重要影响,各医院应根据自己的实际情况对信息系统建设中出现的问题加以分析和解决。笔者不揣冒昧,将北大三院的实践经验略陈于前,诚望抛砖引玉,为医院的网络规划提供新的思路。

  参考文献
  1.黎连业编著 《网络工程与综合布线系统》. 第1版. 北京: 清华大学出版社, 1997
  2.吴亚杰 医院网络系统的可靠性设计 《医学信息》 1999, 12(9): 16-17

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