长海医院布线及网络系统方案的设计与实施
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2001年10月4日
摘 要：本文对长海医院信息系统的布线和网络系统的设计指导思想、目标、方案及网络系统产品的性能和网络管理系统作了简要的介绍。
关键词：布线 网络系统 设计
1、医院概况：
上海长海医院是第二军医大学第一附属医院，是一所大型综合性教学医院，为全国三级甲等医院，在军内外有较大影响。全院集医疗、教学、科研为一体，设有26个临床科室，10个医技科室，14个临床教研室和40个实验室。现有肝胆、烧伤、胸心、血液、生殖、临床营养、临床药理等国家级重点学科和全军重点学科、医学专科研究所(中心)。有一批学术造诣深，医德高尚，技术精湛的国内外著名专家、教授。“八五”期间，我院获得的科研基金，科技成果，发表的学术论文数均居全国同类医院前列。医院拥有国内先进的PET、MRI、CT、直线加速器、ECT、DSA、彩色超声仪等大型仪器设备，全院仪器设备总价值居全军医院第二。医疗区以一栋十六层的病房大楼和十一层的医技楼为主，周围辅以急诊楼、感染科楼、放疗中心、影像中心、消毒供应中心、制剂楼、康宾楼、住院部楼、中心楼。总建筑面积达9万多平方米，形成了一个布局合理，设施先进，环境优美，功能齐全的具有国内一流水平的新医疗区。
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长海医院作为军字1号工程军队医院信息系统软件的开发推广和10所试点医院之一，正在按照总部的统一计划和要求积极做好各项准备。医院已将这项工作列入了争创三特医院和97年院五项重点工作之一。已于98年7月完成布线和网络系统的施工建设。
2、布线系统方案
长海医院的布线系统主要用于为长海医院信息系统提供最低层的物理连接线路。
2.1布线系统设计的指导思想
先进性 实施后的布线系统应满足当前和将来网络通讯技术发展的要求。
灵活性 布线系统应能够满足灵活应用的要求，除固定于建筑物内的缆线外，其余所有的接插件都应是积木式的标准件，以方便管理和使用。
扩充性 布线系统应是可扩充的，以便将来发展时，容易将设备扩展进去。
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可靠性 在数据高速传输时，有很好的抗干扰能力，能适应复杂的电磁干扰。
经济性 在满足应用要求的基础上，尽可能降低造价。
为满足上述要求，长海医院布线系统采用了结构化综合布线系统PDS。
2.2 布线系统的构成
综合布线系统(PDS)共分为六个子系统：
工作区子系统：由终端设备和连接插座组成。常用终端设备为计算机、电话、传真机等。
水平支干子系统：实现工作区子系统和管理子系统之间的连接。常用5类双绞线连接。
管理子系统：实现配线管理、使用颜色编码，这样使得跳线和跟踪很容易。此区可放置网络设备。
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主干和垂直子系统：实现计算机设备、程控交换机和各管理子系统间的连接。常用大对数电缆和光纤。
设备室子系统：主要是计算机、程控交换机和网络控制中心。
建筑群子系统：实现建筑物之间的连接，常用光纤。
建筑物之间采用进口多芯光纤，垂直干线采用对束屏蔽双绞线电缆，水平干线则采用8芯非屏蔽5类双绞线电缆。由于AMP是一家综合布线系统专营公司，其产品在性能/价格比上具有较大的优势。因此，长海医院布线系统选用性能/价格比较理想的美国AMP公司的产品。
布线在病房大楼、医技楼、门急诊楼、感染科楼、放疗中心、影像中心、消毒供应中心、制剂楼、康宾楼、住院部楼、中心楼之间实现，11幢楼共布点610个左右。
网络系统方案
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建立一个与我院规模和地位相称，达到国内先进水平的计算机信息管理网络系统应是我院信息管理系统发展的目标。
3.1系统目标
我们提出的长海医院网络建设的总目标是：
·首先，建立的网络必须满足军字1号工程——军队医院信息管理系统高级版软件运行的需要。满足军队医院信息系统网络技术规范要求：100M主干网+交换式集线器+10M以太网。
·符合国际网络标准，具有同时代的先进水平，网络的设计既要考虑目前业务的需要，还应考虑今后的发展规划，使网络具有高扩展性能，并对以前的投资实现保护。
·具备办公自动化、多媒体传输、可视电话会议、远程会诊、实时教学等功能。
·具备与Internet、上海信息港和校园网互联的能力。
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·高可靠性，具有较高的容错能力。
·尽可能节省开支。
3.2网络技术的选择
目前，可以作为主干网的高速网络技术有三种，快速以太网(Fast–Ethernet)，光纤分布式数据接口FDDI(Fiber Distributed Data Interface)和异步传输模式ATM(Asychronous Transfer Mode)。快速以太网的优点是简单、价格低、实用，引入交换技术、用户可独占带宽、避免冲突，从根本上解决共享缺陷，具有虚拟网功能。缺点是当用户数据增加时，网络总体性能下降，每个用户无法保证每次传送的带宽；不适合传输声音、图像、视频等多媒体信息。FDDI的优点是双环或双连接的冗余设计，使网络性能稳定，具有高可靠性，首次采用光纤作为传输介质，保密性好，安全性高，能远距离传输(直径可达100km)；良好的互操作性；各厂家产品标准一致，便于互联。缺点是“共享”功能是FDDI的致命问题，其吞吐率恒定，当用户数增加时，网络总体性能急剧下降，每个用户每次传送的带宽无法保证。不适合传输声音、图像、视频等多媒体信息，协议复杂，网卡，集线器价格高，与Ethernet格式不同，从FDDI到Ethernet的传输效率不高且设备贵。ATM的优点是ATM是唯一的全交换高速网络技术，是一种完全不同于传统网络技术的全新概念，代表网络技术的发展方向，是当今最为先进的高速局域网、广域网技术。ATM采用信元(Cell)交换技术，可设定优先顺序和可随意调整带宽，适合传输声音、图像、视频等多媒体信息。缺点是不同厂家的ATM产品技术标准尚未确定。价格较高。经我们充分调研并多次论证，最后选定的网络方案为：
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155M ATM(主干网)+100M交换式快速以太网
+10M交换式以太网
十25MATM
其理由是:一、ATM是今后网络的发展方向，是唯一适合传输声音、图像、视频等多媒体信息网络；二、考虑长海医院在军内外的地位；三、性能/价格比理想。
3.3长海医院的网络结构
长海医院网络结构图如附图所示。第一期网络系统采用两台Centillion l00ATM交换机组成网络主干网。Centillion l00ATM交换机是Bay Networks公司最近推出的，有很高性能/价格比的模块式ATM交换机，采用ATM背板设计，因此能无缝地与其他ATM交换机互连，并且提供多种局域网与ATM的交换功能。Centillion 100有6个插槽，一共可以支持24个ATM接口或者96个交换以太网接口。Centillion l00的ATM背板速率为3.2Gbps，另外每个模块支持1.2Gbps的本地交换速率，整个Centillion 100的交换能力超过10Gbps，是理想的主干交换设备。六个槽位可根据用户的需求选配不同模块。Centillion 100交换机可以在并行的ATM连接上互为备份，并且能自动均衡通讯流量，以达到多个GB的带宽。Centillion 100独有的GIGArray ATM交换技术可支持16个Centillion 100互连形成高速的ATM网络主干。同时，支持ATM论坛制定的各种公开的ATM网络标准，如UNI、IISP、LANE等。因此，可以顺利地与其他网络公司的ATM交换机互联。Centillion 100支持虚拟网(VLAN)功能，可由软件设置以构成多达32个虚拟网。Centillion l00下接350F和301以太交换机，提供独享的100M或10M的交换端口。350F是Bay Networks公司推出的最新以太交换机产品，是目前市场上价格/性能比最好的100M交换器，每台350F提供12个10/100Mbps自适应的UTP交换端口和二个100Mbps光纤端口，具有1.2G交换带宽和8192MAC地址。每台301以太交换机提供22个交换10M端口和2个交换10M或100M端口，具有10K MAC地址。三台10625多媒体交换机提供36个25M的端口，10625是Bay Networks公司的多媒体工作组解决方案中的重要产品。该交换机采用了模块化设计，能提供2个155M的ATM端口和8个25M的ATM端口，最多可扩充到20个25M的ATM端口。这些端口支持所有目前使用的ATM标准。10625交换机的设计是基于高速的RISC芯片结构，因此它可提供高性能、无阻塞的ATM的信元交换(Cell SwitCh)。
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网络管理系统是网络系统的重要组成部份，一个好的网络管理系统可以提高网络的性能，降低管理和维护的费用，是网络系统以及整个系统正常运行的可靠保证。网络管理软件选用Bay Networks公司的Optivity 7.1网络软件。
网络系统还配备了路由器和远程访问服务器，能实现与上海科技网、上海信息港、校园网和1nternet的互联，整个网络第一期工程能提供220个100M和10M交换端口，36个25M ATM端口。网络建成后，除了能很好地满足军队医院信息系统高级版软件运行的需要，还具备远程会诊，手术示教和可视电话会议等功能，可向家中有电脑的专家、教授提供Internet，电子邮件(e-mail)等服务。可以预见，今年，一个集科学性、先进性、可靠性和实用性为一体的医院信息管理网络系统将在长海医院投入正常运行。它必将全面提高我院的医疗、教学、科研和管理水平，将我院信息管理和计算机应用工作提高到一个新的阶段。(本文引自《医学信息》1998年第11卷第9期：28)
(附图：长海医院网络结构), http://www.100md.com
关键词：布线 网络系统 设计
1、医院概况：
上海长海医院是第二军医大学第一附属医院，是一所大型综合性教学医院，为全国三级甲等医院，在军内外有较大影响。全院集医疗、教学、科研为一体，设有26个临床科室，10个医技科室，14个临床教研室和40个实验室。现有肝胆、烧伤、胸心、血液、生殖、临床营养、临床药理等国家级重点学科和全军重点学科、医学专科研究所(中心)。有一批学术造诣深，医德高尚，技术精湛的国内外著名专家、教授。“八五”期间，我院获得的科研基金，科技成果，发表的学术论文数均居全国同类医院前列。医院拥有国内先进的PET、MRI、CT、直线加速器、ECT、DSA、彩色超声仪等大型仪器设备，全院仪器设备总价值居全军医院第二。医疗区以一栋十六层的病房大楼和十一层的医技楼为主，周围辅以急诊楼、感染科楼、放疗中心、影像中心、消毒供应中心、制剂楼、康宾楼、住院部楼、中心楼。总建筑面积达9万多平方米，形成了一个布局合理，设施先进，环境优美，功能齐全的具有国内一流水平的新医疗区。
, http://www.100md.com
长海医院作为军字1号工程军队医院信息系统软件的开发推广和10所试点医院之一，正在按照总部的统一计划和要求积极做好各项准备。医院已将这项工作列入了争创三特医院和97年院五项重点工作之一。已于98年7月完成布线和网络系统的施工建设。
2、布线系统方案
长海医院的布线系统主要用于为长海医院信息系统提供最低层的物理连接线路。
2.1布线系统设计的指导思想
先进性 实施后的布线系统应满足当前和将来网络通讯技术发展的要求。
灵活性 布线系统应能够满足灵活应用的要求，除固定于建筑物内的缆线外，其余所有的接插件都应是积木式的标准件，以方便管理和使用。
扩充性 布线系统应是可扩充的，以便将来发展时，容易将设备扩展进去。
, 百拇医药
可靠性 在数据高速传输时，有很好的抗干扰能力，能适应复杂的电磁干扰。
经济性 在满足应用要求的基础上，尽可能降低造价。
为满足上述要求，长海医院布线系统采用了结构化综合布线系统PDS。
2.2 布线系统的构成
综合布线系统(PDS)共分为六个子系统：
工作区子系统：由终端设备和连接插座组成。常用终端设备为计算机、电话、传真机等。
水平支干子系统：实现工作区子系统和管理子系统之间的连接。常用5类双绞线连接。
管理子系统：实现配线管理、使用颜色编码，这样使得跳线和跟踪很容易。此区可放置网络设备。
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主干和垂直子系统：实现计算机设备、程控交换机和各管理子系统间的连接。常用大对数电缆和光纤。
设备室子系统：主要是计算机、程控交换机和网络控制中心。
建筑群子系统：实现建筑物之间的连接，常用光纤。
建筑物之间采用进口多芯光纤，垂直干线采用对束屏蔽双绞线电缆，水平干线则采用8芯非屏蔽5类双绞线电缆。由于AMP是一家综合布线系统专营公司，其产品在性能/价格比上具有较大的优势。因此，长海医院布线系统选用性能/价格比较理想的美国AMP公司的产品。
布线在病房大楼、医技楼、门急诊楼、感染科楼、放疗中心、影像中心、消毒供应中心、制剂楼、康宾楼、住院部楼、中心楼之间实现，11幢楼共布点610个左右。
网络系统方案
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建立一个与我院规模和地位相称，达到国内先进水平的计算机信息管理网络系统应是我院信息管理系统发展的目标。
3.1系统目标
我们提出的长海医院网络建设的总目标是：
·首先，建立的网络必须满足军字1号工程——军队医院信息管理系统高级版软件运行的需要。满足军队医院信息系统网络技术规范要求：100M主干网+交换式集线器+10M以太网。
·符合国际网络标准，具有同时代的先进水平，网络的设计既要考虑目前业务的需要，还应考虑今后的发展规划，使网络具有高扩展性能，并对以前的投资实现保护。
·具备办公自动化、多媒体传输、可视电话会议、远程会诊、实时教学等功能。
·具备与Internet、上海信息港和校园网互联的能力。
, http://www.100md.com
·高可靠性，具有较高的容错能力。
·尽可能节省开支。
3.2网络技术的选择
目前，可以作为主干网的高速网络技术有三种，快速以太网(Fast–Ethernet)，光纤分布式数据接口FDDI(Fiber Distributed Data Interface)和异步传输模式ATM(Asychronous Transfer Mode)。快速以太网的优点是简单、价格低、实用，引入交换技术、用户可独占带宽、避免冲突，从根本上解决共享缺陷，具有虚拟网功能。缺点是当用户数据增加时，网络总体性能下降，每个用户无法保证每次传送的带宽；不适合传输声音、图像、视频等多媒体信息。FDDI的优点是双环或双连接的冗余设计，使网络性能稳定，具有高可靠性，首次采用光纤作为传输介质，保密性好，安全性高，能远距离传输(直径可达100km)；良好的互操作性；各厂家产品标准一致，便于互联。缺点是“共享”功能是FDDI的致命问题，其吞吐率恒定，当用户数增加时，网络总体性能急剧下降，每个用户每次传送的带宽无法保证。不适合传输声音、图像、视频等多媒体信息，协议复杂，网卡，集线器价格高，与Ethernet格式不同，从FDDI到Ethernet的传输效率不高且设备贵。ATM的优点是ATM是唯一的全交换高速网络技术，是一种完全不同于传统网络技术的全新概念，代表网络技术的发展方向，是当今最为先进的高速局域网、广域网技术。ATM采用信元(Cell)交换技术，可设定优先顺序和可随意调整带宽，适合传输声音、图像、视频等多媒体信息。缺点是不同厂家的ATM产品技术标准尚未确定。价格较高。经我们充分调研并多次论证，最后选定的网络方案为：
, http://www.100md.com
155M ATM(主干网)+100M交换式快速以太网
+10M交换式以太网
十25MATM
其理由是:一、ATM是今后网络的发展方向，是唯一适合传输声音、图像、视频等多媒体信息网络；二、考虑长海医院在军内外的地位；三、性能/价格比理想。
3.3长海医院的网络结构
长海医院网络结构图如附图所示。第一期网络系统采用两台Centillion l00ATM交换机组成网络主干网。Centillion l00ATM交换机是Bay Networks公司最近推出的，有很高性能/价格比的模块式ATM交换机，采用ATM背板设计，因此能无缝地与其他ATM交换机互连，并且提供多种局域网与ATM的交换功能。Centillion 100有6个插槽，一共可以支持24个ATM接口或者96个交换以太网接口。Centillion l00的ATM背板速率为3.2Gbps，另外每个模块支持1.2Gbps的本地交换速率，整个Centillion 100的交换能力超过10Gbps，是理想的主干交换设备。六个槽位可根据用户的需求选配不同模块。Centillion 100交换机可以在并行的ATM连接上互为备份，并且能自动均衡通讯流量，以达到多个GB的带宽。Centillion 100独有的GIGArray ATM交换技术可支持16个Centillion 100互连形成高速的ATM网络主干。同时，支持ATM论坛制定的各种公开的ATM网络标准，如UNI、IISP、LANE等。因此，可以顺利地与其他网络公司的ATM交换机互联。Centillion 100支持虚拟网(VLAN)功能，可由软件设置以构成多达32个虚拟网。Centillion l00下接350F和301以太交换机，提供独享的100M或10M的交换端口。350F是Bay Networks公司推出的最新以太交换机产品，是目前市场上价格/性能比最好的100M交换器，每台350F提供12个10/100Mbps自适应的UTP交换端口和二个100Mbps光纤端口，具有1.2G交换带宽和8192MAC地址。每台301以太交换机提供22个交换10M端口和2个交换10M或100M端口，具有10K MAC地址。三台10625多媒体交换机提供36个25M的端口，10625是Bay Networks公司的多媒体工作组解决方案中的重要产品。该交换机采用了模块化设计，能提供2个155M的ATM端口和8个25M的ATM端口，最多可扩充到20个25M的ATM端口。这些端口支持所有目前使用的ATM标准。10625交换机的设计是基于高速的RISC芯片结构，因此它可提供高性能、无阻塞的ATM的信元交换(Cell SwitCh)。
, 百拇医药
网络管理系统是网络系统的重要组成部份，一个好的网络管理系统可以提高网络的性能，降低管理和维护的费用，是网络系统以及整个系统正常运行的可靠保证。网络管理软件选用Bay Networks公司的Optivity 7.1网络软件。
网络系统还配备了路由器和远程访问服务器，能实现与上海科技网、上海信息港、校园网和1nternet的互联，整个网络第一期工程能提供220个100M和10M交换端口，36个25M ATM端口。网络建成后，除了能很好地满足军队医院信息系统高级版软件运行的需要，还具备远程会诊，手术示教和可视电话会议等功能，可向家中有电脑的专家、教授提供Internet，电子邮件(e-mail)等服务。可以预见，今年，一个集科学性、先进性、可靠性和实用性为一体的医院信息管理网络系统将在长海医院投入正常运行。它必将全面提高我院的医疗、教学、科研和管理水平，将我院信息管理和计算机应用工作提高到一个新的阶段。(本文引自《医学信息》1998年第11卷第9期：28)
(附图：长海医院网络结构), http://www.100md.com