医院信息化建设优化方案

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摘 要：分析了当前医疗信息化系统的发展现状，根据当前医疗信息化系统存在的问题，提出优化医疗信息化系统的方案，着重优化现有医疗信息化系统的网络设备和数据库存储设备，提高了系统性能，增强了安全性以及可扩展性。

关键词：信息化系统；优化；方案；可扩展

中图分类号：TP306 文献标识码：A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.05.022

Optimizations of Medical Information System

SHeN Li

(Information centerthe 3rd People’s Hospital chongqing,chongqing 400065,china)

【Abstract】this paper described the current status of medical information system. according to the problems occurred in medical information system, some optimization of current medical information system schemas which focused on network devices and database storage equipments optimization was suggested in this paper. These schemas could improve system performance and enhanced security and scalability.

【Key words】Information System; Optimization; Suggestions; Scalability

0 引 言

医院信息化是将网络、存储、数据中心、电子商务等技术应用到医疗企业的市场调研、技术改造、业务流程控制、资金运作管理、医疗器械供应等过程，从而实现医院管理现代化。医疗企业进行信息化建设的主要目的是为了降低成本、提高医院工作效率和提升医院的综合竞争力。其信息化建设主要包括三个方面：即网络、数据和应用系统的信息化建设[1]。而应用系统（如ERP、CRM等）全都构建在网络平台之上，因此基础网络平台建设是医院信息化建设的首要任务。网络平台应该能同时满足企业应用系统对实现话音、视频、电子商务等多种业务的需求。

1 医疗信息化现状分析

目前，多数医院的信息化建设时间较早，采用的网络设备大多为低端无管理交换机，随着应用系统的增多，网络规模不断的扩大，原有的网络设备无法满足与日剧增的网络吞吐量，主要暴露出以下几点问题：

1）功能性差，主要体现在无法有效的隔离网络风暴，当网络出现故障时不能快速的找到发生故障的节点；

2）网络主干线路部分多为百兆，在数据传输高峰期易成为传输瓶颈；冗余技术陈旧以致关键节点可能存在单点故障；

3）数据之间联系不大，缺乏有效的整合；

4）采用的信息技术落后导致办公效率低下；

5）缺乏较可靠的安全管理手段，时常发生信息化事故，如计算机病毒攻击、软件漏洞、重要数据的泄密等。

为解决上述问题以应对日益激烈的市场化竞争，提高企业自身竞争力，需要在现有的医院信息化基础平台架构的基础上进行优化及改造。

2 总体设计规划

为快速改造现有基础架构且保证投入的改造成本较低，设计采用总体统一规划，局部分期实施的模式[2]，结合医院目前的运作管理模式，充分考虑各应用系统的需求，应用成熟的网络技术，同时兼顾信息系统的先进性、可扩展性、高可靠性和高安全性的原则来建设。

2.1 基础平台建设内容

医院基础平台建设包含以下几大系统：

2.1.1 网络系统

优化改造现有网络系统架构，优化核心数据中心网络，实现数据中心网络与现网无缝融合；改建医院园区网络交换系统，部署全覆盖的无线网络系统。

2.1.2 数据中心机房系统

数据中心机房系统包括两方面，一方面为应用系统以及相应的数据存储设备，包括应用架构平台、数据存储、备份系统。另一方面为机房配套设施[3]，如机房综合布线系统、消防系统、空调、防尘系统、KVM、UPS等。

2.1.3 网络安全系统

优化改造现有网络安全系统，数据中心网络、数据安全系统，流量管理系统，入侵检测、审计系统、准入控制系统。

2.1.4 存储/备份/容灾系统

部署完善的存储基础平台，实现数据平滑迁移到新数据中心，医院两地实现同城应用级容灾。

2.2 基础平台设计原则

为使系统既能满足当前性能需求又具有较好的可扩展性，基础平台设计必须既能适应当前应用系统的需求又可满足未来信息化发展的需要，须按照以下原则进行设计：

2.2.1 先进性

采用成熟的技术，在兼顾成本的情况下尽可能的采用最先进的技术，使整个系统在相当一段时期内在同行业之间保持技术的先进性，使语音、视频等对网络带宽要求比较高的多媒体数据能够传输顺畅，

2.2.2 安全可靠性

高可靠性，即保证各项业务应用系统不因硬件故障无法开展业务，具体实施方法有：在关键业务点采用冗余、热备等方法尽量避免系统的单点故障，制定较强的软件操作规范，以及建立事故监控网络技术措施等。

2.2.3 灵活性和可扩展性

医疗信息化基础平台是一个不断发展的系统，因此必须具有良好的灵活性和可扩展性以适应应用系统的发展，当医院业务量增大时，能比较容易的扩大平台承载容量和提高各节点的性能。具备支持多种物理接口、通信媒体类型的扩展能力。

2.2.4 开放性

基础平台应具备与多种通信协议相互通信的特点，确保充分发挥基础设施的作用。遵循开放式标准，坚持采用统一规范的原则（如国家标准，ISO标准等）。

2.2.5 经济性

基础平台应使资金的投入产出比达到最小值以获得较高的性价比。通过以较少的人员投入支撑系统运行，使用较低的成本，在不影响系统整体安全性的前提下尽可能保留已有系统，充分利用原有的资金投入。

2.2.6 可管理性

当业务系统的不断扩大时，基础平台管理任务会越来越重。因此在设计时须建立比较全面的解决方案，例如采用先进的管理软件，实时监控平台的运行情况并快速确定网络故障、动态平衡网络负载等。通过采用先进的管理策略和工具提高网络可靠性[4]，为业务运行提供强有力的保障。

3 基础平台优化方案

3.1 方案思路

针对目前医院的现状，医院现有基础平台从技术层面上可分为两大基础平台：网络基础平台和数据中心基础平台。第一步：重点优化现有网络基础平台，第二步：重点优化数据中心存储。

3.2 网络基础平台优化方案

网络基础平台规划设计图如图1，结合第三人民医院现有的信息化应用系统的需求，全面优化、改造现有的基础平台。使该平台成为先进、高可靠、高效的基础支撑平台。同时具备良好的扩展性、兼容性、能适应医院未来5年的信息化发展，最大程度的保护投资。

如图2所示，优化后的网络系统架构采用区域模块化架构，各区域模块根据其承担的功能分别设计，模块间相互独立并通过核心交换设备进行数据的传输与交换。当增加或优化业务系统时[5]，只需增加或改动相关区域，避免了修改整体架构，最大限度的保护医院的投资。结合医院当前实际运行情况，我们设计了一个核心交换区域和五个功能区域（数据中心区域、楼层汇聚区域、网管区域、外联出口区域、安全隔离区域）,如图3所示。

核心交换区担任各功能区域间的数据交换，其重要性非常明显，因此改区域应具备高可靠、高性能、高冗余等特点，建议该区域采用两台万兆交换机交换机采用热备方式与各功能区域互联[6]。各功能区域互联的骨干链路全部采用千兆ETH线路（6类双绞线），利用区域模块架构设计，使各个区域的核心设备来分担现有核心交换机的负载，延长核心交换机的利用年限，在应用系统发展到需要万兆数据交换时，直接更换为万兆核心交换机。并且在核心区域部署IC4500担任全院安全准入控制系统，与各交换机和防火墙联动。

数据中心区域是数据存储核心区域，为各应用系统提供用户信息、医疗信息等基础数据。该区域应采用两台千兆交换机热备方式，为各服务器提供高速稳定的交换平台。区域出口采用两台冗余防火墙控制访问权限，为数据中心区域提供安全防护。每台防火墙两条上行千兆光链路分别与核心交换区域的两台核心交换机互联，形成骨干千兆冗余链路。

楼层汇聚区域担医院各大楼各楼层的接入交换机汇聚功能。结合目前医院的布线情况和楼层信息点分布情况，建议行政楼、老年科大楼、内科楼、综合楼4栋楼的汇聚功能由核心交换机担任，各楼各楼层的接入层交换机直接汇聚到核心交换机上。门诊楼采用1台EX3200-48T交换机担任汇聚交换机各楼层的接入层交换机先汇聚到EX3200-48T上，再通过汇聚交换机EX3200-48T与核心交换机连接。核心的Juniper EX4200千兆全线速集换机，部署为集群模式，实现各楼层交换机到EX4200汇聚交换机冗余链路且 2G上线干线。利用集群堆叠技术屏蔽了2层STP的问题，彻底解决2层冗余链路成环的问题，所有干线运用channel技术，不仅实现了链路冗余[7]，还实现了冗余链路扩充干线链路带宽。港天门诊楼的汇聚交换机EX3200采用2层trunk channel链路与核心交换机互联，链路带宽为20G ETH 链路。根据原有各大楼间的光纤链路资源，建议采用单芯千兆光收发器为各大楼到中心机房的核心交换机提供链路。

网管区域担任医院信息化运维系统的重要区域，采用1台防火墙及单台千兆交换机组成，与核心交换机互联。网管区域是部署信息化运维系统服务器及设备的独立区域。

外联出口区域担任与医院相关联的所有其他企业、机构网络的互联互通，同时确保医院内网网络的安全。（如：与医保的互联互通）外联出口区域采用1台Juniper SSG350防火墙担任与外联单位的专线互联，同时采用冗余链路分别连接到核心交换区域的两台核心交换机上，实现外联单位与医院内网各功能区域的互联互通；该防火墙还担任各外联单位的相互隔离及访问安全控制功能。

安全隔离区域是一个公共区域。是为未通过安全认证和安全检查的用户提供的可访问的信息区域。安全隔离区域是部署、防病毒服务器、补丁分布服务器、低安全度的公共信息资源等。

3.3 数据存储中心优化

数据中心是整个医疗信息系统信息存储仓库，保存着所有医务人员以及病人的相关资料，其重要性尤为突出。随着数据中心技术的日益发展，传统的数据中心架构将逐渐退出舞台。从数据中心的高扩展性、高效性、节能性、资源合理利用率等多方面因素考虑，同时结合负载均衡系统、存储共享系统、服务器虚拟化系统、备份系统等，应实现数据、应用分离。如图4所示：

图4 数据中心架构

数据中心将数据库服务器和数据库文件分离存放，数据库文件存放到比较稳定的存储设备上，并作相应备份，数据库服务器则采用双机或者等技术以保障数据库7*24小时运行，为应用级容灾打下坚实的基础。另外，通过Vmware虚拟化系统将所有硬件设备进行整合，再根据具体需求分配相应的资源给相关应用，合理的利用了计算资源，节约了成本，同时也增强了系统的可扩展性。

4 结 语

本文分析了现有医疗信息系统存在的不足。针对当前医疗信息系统网络设备陈旧、可扩展性差、数据存储不集中等不足，提出了优化当前医疗信息系统应重点优化两个部分，即优化当前信息系统的网络设备和数据存储中心。并根据该指导思想制定了改良医疗信息系统的方案。

参考文献

[1] 杨迎镭.论重庆卷烟厂的网络改造优化[J].信息与电脑(理论版)，2012.01.15.

[2] 周建大，黄志平，姚宁宁，等.如何建设中国特色的区域医疗信息化平台[J].管理观察，2012(4):221-224.

[3] 孙中海，孙卫，王继伟.基于云计算的区域医疗信息化建设模式思考[J].中国数字医学，2011，6(12):47-50.

[4] 王琳华.关于远程医疗如何促进区域医疗信息化建设的思考[J].重庆医学，2011，40(35):3574-3575.

[5] 杜晨霞.医疗信息化服务模式的发展趋势探讨[J].科技情报开发与经济，2011，21(30):117-119.

[6] 勾晓东，董伟.浅谈当前医疗信息化建设存在的问题及对策[J].医疗装备，2011，24(11):59-59.

[7] 杨正飞，余涛，潘建珠，等.区域性医疗信息化平台建设与应用[J].岭南急诊医学杂志，2011，16(4):249-251.