医院信息化建设技术问题及解决方案

医医院院信信息息化化建建设设技技术术问问题题及及解解决决方方案案一、医院信息化建设综述医院在信息化方面的建设经过十多年的发展，已经从起步摸索阶段进入了成熟发展阶段，所涵盖的业务内容也逐步从OA、HIS延伸到LIS、RIS、PACS等多领域，然而随着这种信息化建设的进一步深入，医院已经不得不完全依赖于网络系统和软件系统的运转，任何细微的网络或系统故障都可能导致医院严重的经济损失和社会影响。对于医院在信息化建设中所面临的各种问题，我们通过对人民、宣武、北大等几家大型三甲医院网络和系统运行现状的分析，认为各医院现有网络和系统虽然在功能上基本可以满足信息化建设现阶段的需求，但在整体规划、设计细节、长远考虑等多方面还(存在问题)有不少值得改进的地方：1、医院网络在最初规划时是遵循智能建筑模式设计的，并没有充分考虑各医院网络的自身特点，因此在可靠性、安全性和可管理性等多方面(存在缺陷)存在可以改进的余地；2、医院现有的基于财务的MIS类型的HIS系统相对已较为成熟，(但还没很好的解决与RIS、PACS等系统的接口设计问题，而且缺乏对医院未来发展分布式数据处理的支持)但在与RIS、PACS、LIS等其他医院应用系统的接口方面还要改进的空间，尤其是在标准化问题上，有较大的改进空间，目前的软件系统对于医院今后的集团化运作发展方向支持能力需要改进；3、医院现在的存储规划只停留在企业级标准，根本无法达到国家对门诊病人15年、住院病人病例30年有效保存期的规定，严重限制了PACS等系统的发展和深入利用；4、医院信息化建都是从单一的应用系统起步的，在全面、有效、强力的统一管理和整体规划方面需要改进，（很容易为）在今后医院整合HIS、LIS、RIS、PACS等数据资源等方面将会有较大的改造空间。针对医院信息化建设中所存在的（漏洞）值得改良之处，我们作为以技术为先导的系统集成公司，将着眼于充分利用先进的技术手段解决医院实际面临的问题。在这个过程中也逐渐形成了一套完整的医院信息化建设模式，并希望藉此为更多的医院单位服务。图：医院信息化建设模式以下我们将对医院信息化建设中实际面临的问题进行逐一分析，并利用先进的产品、技术等手段设计可行的实施方案加以解决，提高医院信息系统建设的可靠性、安全性和可管理性。二、医院网络建设中面临的问题及解决方案医院网络的建设是基于智能化楼宇建筑的综合布线系统，该布线设计应当充分考虑医院网络在可靠性和安全性两方面的严格要求，配合网络和功能的先期规划制定更具有院方针对性的布线施工方案。因此，我们建议在进行楼宇综合布线设计时可参考以下方式提高系统的可靠性和安全性：1、在综合布线设计阶段应有网络设计方介入，使网络设计意图在综合布线方面得到体现，两者相互配合共同完成布线的实际施工方案；2、在综合布线设计中应为医院关键业务系统提供线路预留以便今后带宽的扩展，并为核心业务系统提供建设冷备网络的线路资源；3、在综合布线设计中应配合楼宇功能的详细规划科学配置数据点表，避免在网络扩展过程中对整体拓扑结构造成改动；如能将以上三种方式融入综合布线系统的设计和施工全过程中，相信网络系统的建设将更加适用于本医院信息化的建设，并提供更具可靠性、安全性和针对性的网络系统平台。综合布线系统的科学规划将为网络的建设提供更为坚实的基础，在充分认识到医院网络系统对信息化建设所起到的关键作用前提下，网络建设的可靠性、安全性和管理性成为我们所关注的焦点。以下将详细介绍利用现有先进技术满足医院网络设计需求的手段。（一）网络建设的可靠性“可靠性”是医院网络建设所必须达到的要求，由于该平台将承载院内全部的数据传输业务，因此网络自身的不稳定将给医院的正常运转带来致命影响。为了提高网络建设的可靠性我们建议采取多层次、多方式的冗余设计，使网络可靠性得到全面的增加。1、设备级冗余设计设备级冗余最主要的设计思想是以增加设备数量为代价来弥补单台设备所固有的平均故障率。该方式虽然将增加网络建设的初期投资，但其结果将使网络系统的可靠性呈倍增长，对于承载关键业务的医院网络而言采用设备级冗余设计是非常必要的。通过归纳其它行业所采用的高可靠性解决方案，我们认为在医院网络中可行的设备级冗余设计可以有以下四种：①在机房提供双路供电的基础上网络核心交换机配置双电源模块：从网络故障分析的统计结果可以看到，由于供电系统问题导致网络瘫痪的机率很高，因此利用双回路分别为设备供电可以有效避免此类问题。绝大部分网络核心交换机所具有的冗余电源模块是基于功率负载分摊的，在任何一路电源断开或失效后系统会自动将负载移至另一电源模块，根本不存在切换时间的问题，从而保证设备的正常供电。②网络核心交换机设计双机热备工作方式：任何的网络设备都存在平均故障时间，因此医院在使用单台网络核心交换机时将面临风险。使用双机热备方式工作的网络核心交换机系统其平均故障时间理论上近乎为零，如果任何一台核心交换机发生意外宕机，那么另外一台核心交换机也可以在极短的时间内接管全网业务，从而避免由于单台网络核心交换机的失效导致全网瘫痪；连接两台核心交换机的高速网络（2G~16G）还将起到网络负载的分担作用，从而降低业务流量对单台设备的压力。在设计双机冗余网络核心时通常可以采用均衡和非均衡两种方式，这将完全取决于对数据流量和流向的状况，考虑到院内业务数据的重要性，我们建议在条件允许的情况下网络核心交换机最好采用均衡方式的双机热备方案。③单台网络交换机的控制引擎设计热备工作方式：在条件不具备的情况下可以考虑为单台网络交换机配置双引擎并以热备方式工作，由于交换机引擎的故障率通常高于相应的线路模块，因此这样的冗余设计也可以提高设备的可靠性，降低系统单点故障发生的机率。但该设计的弱点在于单台网络设备的路由交换背板无法实现冗余，任何背板所发生的故障将直接导致设备瘫痪，因此我们建议该冗余设计只适用于承载医院非核心业务的网络汇聚层上，从而减轻交换机宕机对全网业务的影响。④部分网络设备可考虑现场备机服务：采用以上冗余方式提高网络设备的可靠性效果虽好，但在连接客户终端的接入层设备上是很难实现的，因此对于接入交换机可以充分利用设备厂商所提供的免费现场备机服务，在最短的时间内进行设备更换以减少断网对医院业务的影响。2、线路级冗余设计线路级冗余并不完全是指综合布线领域的备份线路，在投资不变的情况下，该设计不仅可以提供冗余的通信链路，而且可以提供倍增的链路带宽。由于线路冗余设计已经是一种先进、成熟的通用技术，因此利用该技术为医院网络提高线路可靠性和传输效率是完全可行的。针对医院的实际情况我们建议在以下两种情况考虑使用线路级冗余设计：①接入层交换机与核心层交换机之间的级联线路：在网络核心采用双机冗余设计的基础上，接入层交换机将通过双条线路分别连接两台网络核心交换机。在线路正常的情况下接入交换机与网络核心之间的有效带宽将是单条链路的两倍，数据流在双线路上实现负载均衡传输，从而减少对任何一条线路的带宽占用。当其中任意一条线路发生故障时，系统将自动调整全部流量至另外一条线路，保证数据的正常传输，待受损线路正常之后又可以自动恢复负载均衡的功能。这样可以有效提高接入层与核心层之间的线路可靠性并能显著增加有效的传输带宽。②接入层交换机之间的级联线路：随着医院网络覆盖范围的增加，接入层交换机之间的级联情况会经常出现，当采用一条线路进行级联时的带宽最多只能达到2G，因此在接入用户数量较多的情况下该级联线路将成为严重的带宽瓶颈，在这种情况下可以通过多条（2~8条）冗余线路建立接入层交换机之间的级联，并利用以太网捆绑技术增加有效级联带宽，当其中任何一条线路断开时，其余级联线路仍可维持捆绑方式运行，从而提高级联线路的可靠性。3、协议级冗余设计利用标准网络协议可以方便的实现基于二层、三层的冗余设计，而且对于采用不同厂家设备的现有网络改造更有现实意义，该冗余设计不但可以提高网络的可靠性，而且还有助于网络今后的扩展和故障隔离。我们建议在医院网络建设中综合使用以下基于二层和三层的两种协议级冗余设计，以提高网络的可靠性：①基于二层的生成树协议和快速生成树协议冗余设计生成树协议的冗余设计将配合交换机之间冗余线路的使用，该协议通过算法阻断冗余线路中传输代价最高的路经，并以此避免网络广播风暴的发生，但当某条正在使用的线路断开时，该协议又可以在短时间内自动恢复原先被阻断的路经，从而在二层网络中实现线路的冗余备份，保证网络数据的正常通信。快速生成树协议是在原有生成树协议的基础上最新发展的，在功能上两者完全相同，只是在效果上快速生成树协议可以更加迅速的恢复线路通信，减少网络通信中断时间。在医院网络的接入层交换机和汇聚层交换机之间使用以上两种生成树协议冗余设计可以有效提高二层设备的通信可靠性。②基于三层的路由协议冗余设计4、提供关键业务级别的冗余设计（二）网络建设的安全性“安全性”是保证网络长期稳定运行的关键，也是如今网络设计所必须保证的。无论是病毒阻塞网络带宽还是黑客入侵网络设备，其后果都将严重影响医院的业务数据在网络中传输，因此在网络建设中应能提供全面、深度的安全防御机制，保证网络的稳定运行。1、用户接入的安全认证机制2、用户使用权限的限制机制3、关键业务传输的带宽保证机制4、网络病毒的控制机制5、网络入侵的控制机制（三）网络建设的管理性“可管理性”是网络系统在运行维护阶段所必须达到的指标，随着网络规模的不断增长以及针对可靠性、安全性的新技术不断使用，网络系统将更需要面向设备、拓扑、安全和用户的高效、便捷管理手段，从而提高网络整体的管控能力和工作效率。1、网络设备和拓扑的管理2、网络安全控制的管理3、网络接入用户的管理三、医院系统建设中面临的问题及解决方案（一）系统建设的可靠性（二）系统建设的安全性（三）系统建设的高效性（四）系统建设的管理性四、医院存储建设中面临的问题及解决方案（一）存储建设的可靠性（二）存储建设的扩展性（三）存储建设的管理性五、新建医院信息化系统所考虑的问题六、改造医院信息化系统所考虑的问题