“医院网络设计:保障核心业务、支持物联网接入与满足医护人员上网需求的综合解决方案”
面对医院网络设计的复杂挑战,许多医院信息科和弱电工程师都在寻求有效的解决方案。本文将深入探讨三甲医院的网络设计案例,详细解析外网、内网和设备网三大网络的组网设计与实施过程,揭示医院复杂组网的核心策略。
◆ 网络设计的重要性
医院网络设计必须满足多个核心场景的需求,为此,需要构建三张相互独立、协同工作的网络:外网、内网和设备网。内网,作为医院的中枢神经系统,承载着医院信息系统的核心业务。它不仅包括HIS(医院信息系统)、PACS(影像归档系统)、电子病历(EMR)以及检验系统(LIS)等关键应用,还承担着保障医院日常运营的重任。因此,内网的建设必须满足一系列严格的要求:首先,它必须与外部网络实现物理隔离,确保数据安全;其次,通过万兆骨干网络和双机热备技术,保障核心交换机堆叠和VRRP的稳定运行,从而确保业务连续性;最后,实施动态权限管控策略,根据医生、护士和药房等不同角色,精细划分访问权限,既保障数据安全又提升工作效率。
◆ 1.内网设计要求
外网,作为医院的“对外窗口”,主要负责行政办公、互联网访问、视频会议以及患者Wi-Fi等业务。其核心安全要求包括:首先,通过防火墙和上网审计功能,有效阻止非法入侵并记录上网行为;其次,采用DMZ区隔离技术,将对外网站服务器单独部署,以增强安全性;最后,确保无线全覆盖,支持手机、Pad等多终端接入,以满足患者和员工的网络需求。
◆ 物理隔离与安全
内网与外网物理隔离,确保数据安全。通过防火墙和上网审计功能,有效阻止非法入侵并记录上网行为。采用DMZ区隔离技术,将对外网站服务器单独部署,增强安全性。
◆ 业务连续性与权限管理
内网通过万兆网络和VRRP保障业务连续性。采用双机热备技术,保障核心交换机堆叠和VRRP的稳定运行。实施动态权限管理,根据角色划分访问权限,保障数据安全并提升工作效率。

◆ 2.外网设计要求
设备网,作为医院的“物联网管家”,主要负责视频监控、病房电视、呼叫对讲以及门禁系统等业务。其关键技术特点包括:首先,采用二层扁平化架构,从而减少网络延迟,确保监控视频能够实时传输;其次,通过QoS优先级保障机制,为呼叫系统和生命体征监测等关键业务提供优先通行权。
◆ 安全保障与无线覆盖
外网采用防火墙、DMZ区技术,通过同一AP划分内外网SSID,确保数据在不同VLAN间安全传输。支持多种终端接入,保障互联网访问安全。
◆ 3.设备网设计要求
在构建设备网时,合理的网络架构设计至关重要。采用二层扁平化架构是关键,它能够简化网络结构,减少数据传输的中间环节,进而降低网络延迟,确保监控视频等实时数据的顺畅传输。
◆ 架构与性能优化
采用二层扁平化架构,QoS优先保障实时数据传输。视频监控方面,我们采用了POE交换机与ONVIF协议相结合的方式,实现对多品牌摄像头的兼容性。针对病房电视系统,部署了IPTV组播技术,这一技术能有效节省网络带宽资源。同时,使用核心交换机的QoS功能,对视频流和呼叫信号进行了优先级划分,以确保高效稳定的传输。

◆ 1.内网架构设计
架构方面,我们采用了核心层(双机热备)、汇聚层(万兆光纤)和接入层(千兆到桌面)的三层架构设计。内网采用华为CE12800交换机,以确保流量分担和MPLS VPN提升安全性。这种设计不仅简化了网络结构,还提高了数据传输的效率。
◆ 2.外网架构设计
出口设计上,采用了防火墙、上网行为管理以及核心交换机组成的综合网络防护体系。这种设计增强了网络的安全性,还能有效监控和管理上网行为。物理隔离内外网SSID,确保无线全覆盖,以满足不同区域的数据传输需求。
◆ 3.设备网架构设计
在设备网设计中,采用POE与QoS技术相结合,以保障视频和生命体征监测的实时传输。通过二层扁平化架构,简化网络结构并降低网络延迟,从而确保监控视频等实时数据的顺畅传输。
◆ 布线与无线部署
在推进设备网组网方案的过程中,有几个关键环节需要特别关注。选型和支持三射频模块的AP,包括2.4G、5.8G以及物联网模块,以确保网络的稳定性和覆盖范围。在无线网络部署方面,病房走廊适宜采用放装型AP,而门诊大厅等高密度区域则适合使用高密AP,以保证网络覆盖和稳定性。

◆ 1.物理隔离与灾备
在无线网络部署中,三网各自拥有独立的配线间,通过机柜的分层放置来实现内网与外网的物理隔离,例如,将内网机柜放置在3楼,而外网机柜则放在4楼。为保障核心业务数据的安全,采用双活存储技术,确保主备机房之间的实时数据同步。此外,备灾机房通过12芯多模光纤与主机房进行直连,进一步强化了数据的灾备能力。
◆ 某三甲医院方案
在某具有超过2000张床位和日均门诊量高达1.2万人次的三甲医院中,网络设计方案得到了成功实施。实现了高效的网络系统,提高了核心业务系统的稳定性和网络安全。内网方面选用了华为CloudEngine核心交换机和锐捷N18000防火墙,确保内网的安全与稳定。设备网则部署了海康威视的视频专网和西门子的楼宇自控系统,实现设备间的高效通信与控制。无线方面,医院全院范围内共部署了1200个Wi-Fi 6 AP,确保了患者和医护人员无线网络的顺畅体验。
通过上述综合组网方案,医院的核心业务系统全年可用率高达99.99%,同时,网络攻击拦截率也提升了90%,有效保障了医院网络的安全与稳定。
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