大二層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的作用

王梓名 張怡琳

摘 要：本文是根據(jù)四川大學(xué)華西第二醫(yī)院錦江院區(qū)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的實(shí)踐，得出的相關(guān)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是整個(gè)醫(yī)院運(yùn)行的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)的合理性尤為重要。四川大學(xué)華西第二醫(yī)院錦江院區(qū)總網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)位9793個(gè)，門診樓每層六個(gè)弱電井，住院樓每層一個(gè)弱電井，總共使用接入層交換機(jī)280臺，網(wǎng)絡(luò)采用最新的大二層架構(gòu)方案，利用SVF和交換機(jī)堆疊技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理，在保障網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)將后期的維護(hù)工作降到了最低。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)建設(shè)；大二層架構(gòu)；SVF；堆疊

中圖分類號：TP393.18 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）30-0333-01

1 概 述

本方案主要涉及新錦江院區(qū)三張新建網(wǎng)絡(luò)，分別為數(shù)據(jù)中心、醫(yī)療科研內(nèi)網(wǎng)、辦公外網(wǎng)、安防監(jiān)控網(wǎng)（下文分別簡稱“數(shù)據(jù)中心、內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)、設(shè)備網(wǎng)”）。采用“一骨干四核心”設(shè)計(jì)方案，可實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)獨(dú)自管理，也可實(shí)現(xiàn)相互通信[1]。

骨干設(shè)備：處理各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和數(shù)據(jù)控制，要求處理能力強(qiáng)，能滿足不同類型的業(yè)務(wù)需求，采用高端數(shù)據(jù)中心核心交換機(jī)Cloud Engine12800，作為內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)、設(shè)備網(wǎng)三張網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備，部署高端防火墻USG6680，實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)、設(shè)備網(wǎng)相互通信、流量控制、攻擊防范、病毒檢測等，滿足骨干區(qū)域通信安全。

核心設(shè)備：處理各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和業(yè)務(wù)交換，要求高速率、低延遲，是業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)的核心結(jié)點(diǎn)，需要滿足多類型業(yè)務(wù)需求。數(shù)據(jù)中心采用高性能數(shù)據(jù)中心核心交換機(jī)Cloud Engine12800作為核心設(shè)備，部署高端防火墻USG6680，保障內(nèi)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)的穩(wěn)定性和專網(wǎng)用戶對醫(yī)療數(shù)據(jù)訪問的安全性。內(nèi)網(wǎng)采用高性能院區(qū)網(wǎng)核心交換機(jī)S12700作為核心設(shè)備，不僅滿足日常的就診業(yè)務(wù)的有線接入，還能滿足移動(dòng)辦公需求。外網(wǎng)也采用高性能院區(qū)網(wǎng)交換機(jī)S12700設(shè)備作為核心設(shè)備，不僅能滿足后期增加有線用戶，還能滿足手機(jī)、平板訪問互聯(lián)網(wǎng)需求。設(shè)備網(wǎng)同樣采用S12700設(shè)備作為核心設(shè)備，滿足不僅能滿足門禁系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、燈控等系統(tǒng)通信快速響應(yīng)，還能滿足視頻監(jiān)控的大數(shù)據(jù)流，滿足監(jiān)控的高清圖片和圖像的傳輸[2]。

接入層采用華為全千兆光口/電口S5700 POE交換機(jī)，滿足有線用戶千兆接入需求和無線用戶接入需求，同時(shí)還給AP設(shè)備提供POE供電，保證移動(dòng)辦公的接入需求。

2 總體設(shè)計(jì)思路

根據(jù)華西二院智能院區(qū)的建設(shè)高度、樓層接入設(shè)備的數(shù)量以及未來可擴(kuò)展的要求，從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)建設(shè)簡單便捷、可運(yùn)維管理、安全可靠、可擴(kuò)展的角度出發(fā)，扁平化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更適合智能院區(qū)。骨干核心CE12800設(shè)備采用虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)簡單化、運(yùn)維便捷化、運(yùn)行可靠化。數(shù)據(jù)中心設(shè)備采用與骨干核心設(shè)備相同虛擬化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源高可靠性。CE12800系列交換機(jī)基于華為新一代的VRP8操作系統(tǒng)。提供更加穩(wěn)定、可靠、安全的高性能L2/L3層交換服務(wù)，實(shí)現(xiàn)彈性、虛擬和高品質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)。具備業(yè)界領(lǐng)先的Clos交換架構(gòu)和工業(yè)級的可靠性，以及嚴(yán)格的前后風(fēng)道設(shè)計(jì)，并支持全面的虛擬化能力和豐富的數(shù)據(jù)中心特性。此外，CE12800作為新一代核心交換機(jī)采用了多種綠色節(jié)能創(chuàng)新技術(shù)，大幅降低設(shè)備能源消耗。通過集群+堆疊的無環(huán)網(wǎng)絡(luò)方案保障網(wǎng)絡(luò)可靠，再通過設(shè)備本身99.999%的電信級可靠綜合保障校園網(wǎng)應(yīng)用的穩(wěn)定運(yùn)行[3]。

內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)、設(shè)備網(wǎng)采用華為最新集群技術(shù)CSS2，采用交換網(wǎng)板+集群子卡方式集群，更加保證了集群系統(tǒng)的穩(wěn)定性。骨干設(shè)備與核心設(shè)備采用40GE接口進(jìn)行互聯(lián)，通過聚合技術(shù)實(shí)現(xiàn)（數(shù)據(jù)中心、內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)）核心設(shè)備到骨干設(shè)備160Gb（4×40Gb）帶寬，設(shè)備網(wǎng)核心設(shè)備到骨干設(shè)備80Gb（2×40G）帶寬。滿足高帶寬業(yè)務(wù)需求和核心設(shè)備的鏈路冗余可靠。

3 詳細(xì)設(shè)計(jì)

3.1 骨干核心層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

橫向虛擬化：采用高轉(zhuǎn)發(fā)性能數(shù)據(jù)中心高端交換，通過堆疊和CSS2集群技術(shù)，將2臺同類型設(shè)備橫向虛擬化成一臺設(shè)備，承載骨干、數(shù)據(jù)中心、內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)、設(shè)備網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)和網(wǎng)間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。縱向虛擬化：使用超級虛擬交換網(wǎng)技術(shù)SVF（Super Virtual Fabric）將核心層與接入層交換設(shè)備虛擬成一臺設(shè)備，由核心層設(shè)備統(tǒng)一管理和配置接入層設(shè)備，達(dá)到簡化管理與配置的目的。

3.2 接入層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

高帶寬接入：各樓棟接入層全使用華為全千兆接入/匯聚交換機(jī)S5700系列，實(shí)現(xiàn)接入設(shè)備千兆到終端，支持1000M/100M/10M自適應(yīng)。高冗余：接入層設(shè)備S5700使用堆疊技術(shù)實(shí)現(xiàn)接入層設(shè)備高冗余。高負(fù)載：堆疊系統(tǒng)雙萬兆光纖上聯(lián)至各網(wǎng)絡(luò)核心交換機(jī)CE12808/S12708設(shè)備，通過鏈路聚合技術(shù)實(shí)現(xiàn)接入層設(shè)備到核心層設(shè)備間鏈路的冗余負(fù)載和上聯(lián)20Gbps帶寬。VLAN規(guī)劃：樓層接入交換機(jī)根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)不同樓層劃分VLAN，樓層接入交換機(jī)使用二層交換轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，三層終結(jié)在各網(wǎng)絡(luò)核心交換機(jī)。

3.3 WLAN設(shè)計(jì)

華西二院錦江院區(qū)WLAN業(yè)務(wù)需求，目前只部署內(nèi)網(wǎng)，采用華為院區(qū)網(wǎng)敏捷交換機(jī)S12708設(shè)備，配置支持無線功能業(yè)務(wù)單板，采用隨板AC方式，不需單獨(dú)部署硬件AC設(shè)備。隨板AC功能與硬件AC具有相同無線控制功能，可以實(shí)現(xiàn)AP設(shè)備管理、版本升降級、無線業(yè)務(wù)統(tǒng)一部署等優(yōu)點(diǎn)，減少獨(dú)立部署AC存在的單點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié) 語

敏捷院區(qū)扁平化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，提供網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性、經(jīng)濟(jì)性，有利于網(wǎng)絡(luò)全面完善的業(yè)務(wù)支撐能力、提高網(wǎng)絡(luò)處理和效率，提供網(wǎng)絡(luò)整體可靠和管理維護(hù)的便利性，院區(qū)采用華為最新虛擬化技術(shù)SVF實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)扁平化，大大減輕了運(yùn)維管理的難度和工作量。

參考文獻(xiàn)

[1]胡 靜，賈鐵軍.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)論.清華大學(xué)出版社，2014（26）：16～18+141.

[2]盧 軍，肖 川.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò).北京理工大學(xué)出版社，2013（02）：45～46.

[3]張國清.網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與調(diào)試項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)[M].電子工業(yè)出版社，2012：3～5.

收稿日期：2018-9-10

作者簡介：王梓名（1987-），男，漢族，四川成都人，碩士研究生，研究方向?yàn)樵朴?jì)算、醫(yī)院信息管理、網(wǎng)絡(luò)安全。

張怡琳（1988-），女，漢族，四川成都人，碩士研究生，研究方向?yàn)槠髽I(yè)管理、信息管理。