智慧医疗网络改造方案设计

摘 要

四川省崇州市正建设智慧城市，其中的一项重要内容就是智慧医疗建设。该市原来的医疗数据由各医院自行保存，不能及时将数据集中统一到一个平台，无法进行大数据分析与决策。此次改造涉及数据中心建设及网络建设两大部分，数据中心采用基于RAID-6的存储系统，数据库服务器采用Oracle做双机负载平衡，前端采用双Web应用服务器为各医院提供访问，整个网络架构采用崇州电信提供的大二层结构，每个医院一个VLAN，通过医管中心核心三层交换机进行汇聚，并通过该中心的双出口核心路由器访问医保网。

【关键词】网络改造 负载平衡 双出口路由

1 改造前状况

该市下辖26个乡镇，每个乡镇都有一个卫生院，在智慧医疗改造前，每个卫生院建设自己的内部系统、架设自己的服务器并保存各自医疗数据，各自依靠电信开通了访问成都市医保网的光纤。

在该网络架构下，全市的医疗数据并不能及时、有效汇总，无法进行大数据分析与决策，该种网络架构还浪费了网络资源、服务服务器资源及电力资源。

2 网络大二层方案

为建设智慧医疗项目，该市依托原有医管中心的网络设备（迈普S6800核心交换机和MP3900汇聚路由器等），由电信新架设了两根光纤，通过Trunk方式接入医管中心核心交换机S6800，然后通过MP3900汇聚路由器上的双线路（电信医保光纤和移动医保光纤）访问成都市医保网，整个系统的网络拓扑结构如图1所示。

在该网络方案中，崇州电信将各乡镇卫生院划到两个VLAN线路中，这两条VLAN线路采用Trunk接入方式，以通过多个VLAN的数据，对应的端口配置如下所示：

port 1/45

description To_崇阳1/0/10

port mode trunk

port trunk allowed vlan 3802-3804，3807-3810，3826

port trunk allowed vlan 3829-3831

exit

port 1/47

description To_新局1/0/21

port mode trunk

port trunk allowed vlan 1，3801，3805-3806，3811-3825

port trunk allowed vlan 3827-3828，3832

exit

各卫生院通过该大二层及VLAN间路由访问医管中心的Web服务器和成都市医保网服务器。

3 数据库负载平衡

为实现高可用性，数据中心的数据库采用基于Oracle 11g的RAC（real application clusters，实时应用集群）方案，可以支持24 x 7有效的数据库应用系统，在低成本服务器上构建高可用性数据库系统，并且自由部署应用，无需修改代码。在Oracle RAC环境下，Oracle集成提供了集群软件和存储管理软件，为用户降低了应用成本。当应用规模需要扩充时，用户可以按需扩展系统，以保证系统的性能。RAC有以下优点：

（1）多节点负载均衡；

（2）提供高可用：故障容错和无缝切换功能，将硬件和软件错误造成的影响最小化；

（3）通过并行执行技术提高事务响应时间——通常用于数据分析系统；

（4）通过横向扩展提高每秒交易数和连接数——通常对于联机事务系统；

（5）节约硬件成本，可以用多个廉价PC服务器代替昂贵的小型机或大型机，同时节约相应维护成本；

（6）可扩展性好，可以方便添加删除节点，扩展硬件资源。

整套系统部署两台Web应用服务器做NLB，这两台Web服务器通过RAC访问Oracle数据库服务器，以实现不间断访问。各卫生院以HTTP方式访问HIS系统，以完成各自业务。

4 双出口路由

在进行网络整合后，各卫生院还需通过该网络访问成都市医保数据，为实现系统的高可用性，引入了崇州电信和崇州移动两根光纤，各开通20M带宽，平时访问医保数据走电信光纤，当电信光纤不可达时，走移动光纤，当电信光纤恢复可达后，再将路由切换回电信光纤，主要配置如下：

interface gigaethernet2

description To_电信医保光纤

pppoe-client dial-pool-number 1

pppoe-client auto-dial always

exit

interface gigaethernet3

description To_移动医保光纤

ip address 135.1.20.16 255.255.255.0

ip nat outside

exit

ip route 10.163.0.0 255.255.0.0 gigaethernet3 135.1.20.1 track 1

ip route 10.163.0.0 255.255.0.0 dialer0 10（增大移动医保光纤的度量值）

ip route 192.168.120.0 255.255.255.0 gigaethernet3 135.1.20.1 track 1

ip route 192.168.120.0 255.255.255.0 dialer0 10（增大移动医保光纤的度量值）

并加入跟踪检测代码，使用icmp数据包每秒检测一次电信光纤可达性，如果电信光纤不可达，立即将路由切换到移动光纤，整个过程不超过2秒，代码如下：

rtr enable

rtr 1 icmpecho

set 192.168.120.50 1 70 1 2 extend 135.1.20.16 0 FALSE FALSE

exit

rtr group 1

member 1

exit

rtr schedule 1 group 1 start now ageout 300 life forever

5 总结

崇州市智慧医疗基于大二层的网络改造升级及数据中心建设完成后，将全市所有卫生院的医疗数据集中统一到一个平台上，大大减少了各卫生院网络和服务器维护的工作量，节约了网络资源，为崇州智慧医疗及大数据的建设提供了可靠保证，整个系统运行稳定、可靠，提高了工作效率，降低了运行维护成本。

参考文献

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[7]崔萌，于承斌.基于防火墙的双出口路由策略的设计与实现[J].计算机系统应用，2010（06）：131-134.

作者简介

任毅（1972-），男，硕士学位。现为四川交通职业技术学院副教授。研究方向为计算机网络应用技术、数据库应用技术、楼宇智能化技术。

作者单位

四川交通职业技术学院信息工程系 四川省成都市 611130