文｜孙亮
随着大数据、云计算、互联网等技术的快速发展，人们已经进入到了信息化、智能化和共享化时代。医院作为一个互联网信息化应用重要领域，目前已经开发了许多应用软件，包括门诊挂号系统、病房管理系统、药品管理系统、影像拍摄系统等，同时还购置了许多的计算机硬件设备，比如路由器、服务器、交换机等，建设了一个先进的局域网，不仅可以为医院内部的医生、护士、管理人员提供数据业务操作支撑，还可以为患者等访客提供信息化接入模式。徐州医科大学附属医院作为徐州市的一个重大项目，占地面积高达150亩，规划总建筑面积30万平方米，一期预计投资也达到了12亿元人民币，同时建设了容纳1200张病床的大楼及医疗辅助设施，因此为了提高徐州医科大学附属医院的信息化水平，本文提出构建一个先进的医院网络，建设一个专业的机房系统，保障徐州医科大学附属医院的信息软件正常可靠运行。
目前也采用光缆作为总线传输数据。总线型网络拓扑架构不需要外联设备，直接使用一条总线实现数据连接，所有的组网费用都非常低，这种网络节点共用总线带宽资源，传输速度上可以随着接入网络的用户增多下降，总线型架构的网络用户扩展比较灵活，如果需要扩展用户仅需要添加一个接线器即可，但是由于局域网冲突比较大，因此连接的用户数量非常有限，单个节点失效不会影响整体网络通信，但是如果总线一断就会导致部分节点无法正常通信。
（三）网状型架构。网状型架构是指可以将各个几点通过传输线连接在一起，每一个节点都可以与其他两个节点相互连接，网状拓扑结构的设备具有较高的可靠性，但是网状结构的连接非常复杂，管理和维护也需要浪费很多的资源。网状型拓扑架构也拥有许多的优势，网络通信可靠性高，任意两个交换机之间都存在一条数据传输线路，因此通信路径比较多，如果一条路径发生了故障，此
一、医院网络拓扑架构常用模式
医院网络拓扑架构常用模式很多，本文通过总结，目前主流拓扑架构模式包括三种，分别是星型架构、总线型架构、网状型架构。
（一）星型架构。星型结构以中央节点为中心，使用独立的线路将中央节点和其他各个节点集成在一起，相邻的节点之间可以通过中心节点实现数据共享。星型架构采用交换机或集线器作为网络的中央节点，每一台计算机终端或服务器都可以通过使用网卡连接到中央节点，各个节点呈现出一个星型状态分布。星型架构的网络拓扑架构建设简单，已经成为互联网应用的重要模式，得到了许多医院的推广和普及。
（二）总线型架构。总线型架构中所有的网络节点都与总线直接连接，利用同轴电缆或双绞线等传输数据，
时就可以通过另外一条线路经信息发送给交换机。网状型架构可以采用多种信道和多种传输速率，网内的服务器或终端节点可以实现信息共享，改善线路的负载强化信息流量分配，能够帮助用户选择最佳的路径，传输的延迟也非常小。
二、医院分层网络拓扑结构设计
徐州医科大学附属医院东院信息中心机房应达到《电子信息系统机房设计规范》（GB50174—2008）规定的A级机房标准，因此机房的设计须考虑到现在的需要和未来的发展，应具有一定的扩展性。机房的设计按使用时间满足5—10年的发展需要考虑。机房的建设需满足先进性、可靠性、规范化、安全性、可扩展性、实用性和经济性。网络拓扑架构需要采用成熟的技术，保证机房通信
59通信与网络信息化研究Informatization-Research网络的先进性，达到国家A级的机房建设标准。网络拓扑架构可以保证业务应用，设计一个可靠的机房布局、结构设计、设备选型，关键设备还需要采用冗余设计，保证数据通信的安全性。网络拓扑架构设计也需要严格遵循国家的规范和机房的相关标准。网络拓扑结构还需要具有可扩展性，便于计算机系统的增加、升级和改装，利用先进的手段监控网络机房，同时节约成本，着眼于近期目标和长期发展，选用先进的设备，进行最佳性能的组合，建设现代化机房。
因此，综合上述要求，徐州医科大学附属医院网络拓扑架构采用层次模式，将医院网络自顶向下划分为三个关键层次，分别服务层、传输层和骨干层。服务层部署的设备非常多，均为各类型服务器，比如Web服务器、数据库服务器、光纤存储服务器，能够保存各类型患者数据、医生数据、药物数据、病房数据、诊断治疗方案数据等，这些数据可以为门诊挂号系统、病房管理系统、药品管理系统、影像拍摄系统等提供强大的应用支撑。传输层可以实现数据存储转发，这些设备包括交换机和路由器，能够实现数据的交换处理、路由转发等功能，提高了数据传输的效率和速度，同时传输层还可以实现网络的扩展和冗余设计，能够利用多台交换机和路由器实现冗余传输，保证徐州医科大学附属医院网络的可靠性和安全性。骨干层可以部署光缆线路和光网络单元设备，这些设备包括OLT、ONU和ODN，能够实现数字信息和光纤信号的转换，提高了互联网数据信息的传输功能，保证网络数据的传输速率非常快，如图1所示。
医院分层网络拓扑结构设计完毕之后，关键设备包括交换机、路由器和服务器，还有一些冗余设计规则，能够保证医院网络的可扩展性、可靠性和安全性。路由器是医院网络的一个重要节点，其可以将医院网络与互联网连接在一起，设置一个路由网络的完整性，路由器可以采用一定的转发策略确定数据路由转发，路由器也来源于互联网的各个信息节点，能够实现数据不同网络的连接操作，基于TCP/IP协议可以完成数据传输操作功能。路由器采用的传输协议较多，因此会导致网络传输瓶颈，为了解决这个问题，人们提出了三层交换机。交换机可以完成数据存储转发操作，并且引入了三层路由协议功能，可以实现局域网和广域网之间的数据交换工作。三层交换机工作于TCP/IP协议的数据链路层，能够按照端口地址表查找数据传输的位置，这样就可以准确的确定MAC地址和交换机端口，以便能够实现交换机内部传输矩阵的发送操作，如果发送的数据包地址不在地址表中，就可以利用广播操作，将数据包发送到所有的接口，实现数据学习操作。服务器可以实现信息存储，构建大型的云存储中心，实现信息加工和处理，保证光网络内容的丰富性和多样性，进一步提高光网络单元的容载能力。医院网络的智能手机等无线设备可以通过WiFi、4G或5G网络接入，实现无线网络和有线网络的分层混用，进一步改进网络的共享能力。
三、结语
云计算、大数据和光纤通信的快速发展，促进了医院业务的智能化、共享化，能够有效提升医院的工作效率，进一步改进医疗诊断服务质量，提高患者的满意度，具有重要的作用和意义。医院网络作为信息化发展的重要载体，利用分层模式组件一个多模式的网络就可以提升数据传输速度，还可以提高骨干网络的可扩展性和冗余性，进一步改进医院网络的管理便捷化水平，具有一定的作用和意义。
图1 医院分层网络拓扑架构
作者单位：徐州医科大学附属医院信息中心60
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