简介堆叠技术在放疗网络系统中的应用论文
现代化放射治疗除了医疗技术现代化、设备现代化，信息和管理手段也要现代化。放射治疗的信息化程度，标志着一个肿瘤医院的发展水平。放射治疗信息化发展的目标之一就是整合全医院的各种资源，为医院的医疗、科研、教学搭建一个共享平台。
放疗中心是肿瘤医院不可缺少的科室，我院放疗中心设有模拟定位室、模型室、后装治疗室、物理室、放疗技术组和热疗室，承担全院放射治疗方面的临床、科研、教学工作。放疗中心现有Varian、Mosaiq、Precise,HIS等网络系统。经过前期的信息化建设，建成了基本适应放射治疗应用系统要求的网络基础平台。随着近两年应用系统的快速发展，大型医疗设备、治疗计划系统及各用户终端数量的不断增加，医疗数据的急剧膨胀使现有的放疗网络不能满足正常工作，放疗网络的改造和优化迫在眉睫。本文主要采用堆叠技术对放疗网络进行改造和优化，使网络系统具有简化管理、简化业务、弹性扩展和高性能，以满足放疗中心日益发展的需要。
1网络系统现状与问题
我院放疗网络是采用简单的交换机连接组成一个小型的局域网，各医疗设备通过单链路互联接入交换机。全网都采用普通百兆双绞线直接接入到桌面，实现科室内图像和医疗数据的传输，满足基本的放疗业务的需要。随着科室的医疗应用设备的.增加、放疗技术不断发展以及放疗数据的不断增大，原有的网络系统已经不能满足放疗中心的应用需要，网络系统主要存在以下问题:
1)网络架构简单。改造前的网络架构是简单的二层结构，其优点是交换速度快，缺点是容易引起广播风暴，不能充分发挥网络交换机的性能，甚至导致网络瘫痪，而且中央节点的负担较重，形成瓶颈大。由于网络的规模在不断扩大，工作站与服务器之间传输的数据加大，网络性能就会明显下降，在数据传输高峰期网络整体速度缓慢，导致资源浪费。由于节点太多容易出现网络链路致命的错误一一网络回路现象。
2)网络设备老化。网络设备老化，维修、更换困难，造成维修更换过程耗时过长，网络设备一旦出现问题，导致整个放疗网络的瘫痪。
3)多种网络、不同治疗计划系统的融合。放疗网络中有多套网络系统和多套治疗计划系统，融合在一个网段中，会产生网络安全隐患，对网络的稳定提出了挑战。为了保证它们之间正常的通信，可见网络稳定性、网络传输带宽、网络安全、网络管理等问题日趋严峻，医院各种信息系统的开展受到了现有网络系统传输平台的制约。
2解决方案
网络信息化是现代化医疗发展的趋势，能否提供更便捷、更系统的服务已成为各大医院赢得市场的关键。为了提升放射治疗整体医疗服务水平和医疗应用系统的服务效率，我们从以下几个方面考虑放疗网络系统平台的建设。
1)网络稳定需求。医疗行业的网络不仅需要网速快更需要稳定的网络性能，因为网络稳定性关系到病人的治疗安全，医院的各种应用系统和基础设备都要依存于网络的稳定性。系统的稳定性(稳定、可靠、持续运行)是投入运行的医疗系统和医疗设备的生命线。
2)网络性能需求。目前放疗中心的应用系统主要是以治疗计划系统(TPS)为主，同时还有医院信息(HIS)、网络传输系统、CT模拟定位机、直线加速器等等其他临床信息系统和医疗设备，各种系统对网络的性能都有不一样的需要。这要求有足够的传输带宽来满足急剧增长的数据流量，满足网络安全、可靠，保证服务质量和高性能，又要同时传输图像和数据等多种业务，并可以弹性扩展。
3)网络安全需求。放疗网络的安全性主要从物理安全、网络安全、传输安全、存储以及数据安全等方面分析。
由以上的需求分析，此次对网络系统改造采用叠加技术实现。堆叠就是用专门的堆叠线将交换机的背板连接到一起，这种连接方式更加稳定，传输性能也有所保证。因为背板速率要比普通端口高得多，从而保证了各个治疗计划系统和网络系统能够快速的传输数据，从而提高了网络的安全性。
首先，对放疗中心的网络设备及物理链路扩容和改造，对放疗中心主要的网络节点增加或更换高性能的交换设备，并敷设新的光纤链路连接新放疗楼(5号楼)和老放疗楼(4号楼)之间的主交换机，这样可以加快两座楼之间的数据传输数据，以及网络的稳定性。
其次，依照“核心一核心”的二层对等网络架构模型，对目前放疗中心的逻辑结构进行调整和优化。将4号楼与5号楼使用同品牌同型号的高速网络交换机划分对等的虚拟局域网(VLAN)，通过交换机级联技术进行互相通信。
第三，通过交换机堆叠，将品牌型号相同的交换机堆叠在一起，以实现不同治疗计划网络系统的融合。实现每个网络系统和放疗计划系统之间的工作站都在同一个交换机上通信。这样可以减少工作站与服务器之间的查找时问、减小广播风险，加快工作站与服务器之间通信速度和数据交换速度等。
3改造实施过程
3.1前期准备
改造实施前先对放疗中心的网络信息进行收集。收集的信息包括:①网络拓扑结构;②网络IP地址使用信息;③网络设备信息;④基于网络的医疗设备。其中，网络设备信息主要包括网络设备品牌、型号、端口数、管理IP地址等;基于网络的医疗设备主要包括设备品牌、网络数据传输协议、配用的网络管理系统等。
3.2实施方案
根据前期的需求分析和收集的信息，进行实施方案的撰写和确定。实施方案内容包括室外光缆敷设、设备安装上架、IP地址及VLAN的规划、二层交换规划、堆叠连接和设置、安全规划等。
3.3模拟测试
通过搭建试验环境和模拟软件，对改造和优化的网络系统进行模拟测试，确保整个网络结构改造后的结果符合预期目标。
3.4具体实施
网络系统设计，采用H3C的千兆光纤交换机为主交换机，实现4号楼与5号楼之间全网的数据转发和控制，以2台S5120核心交换机与S5048千兆交换机堆叠，使4号楼和5号楼都能满足医疗设备的需要。各治疗计划系统的终端都接入在同一个交换机上;直线加速器等医疗设备与相应的网络管理系统接入同一个交换机上。
在上述的网络改造和优化的后，放疗网络具体实现如下:
1)在两栋楼各配置1台H3C S5120千兆光纤交换机并划分3段VLAN，目前只启用VLAN1，其余两段备用，以提升两栋楼之间数据交换的速度;4号楼主交换机中的VLAN1与5号楼主交换机中的VLAN1之间采用光纤进行级联，将直线加速器、网络服务器、TPS服务器等挂载在VLAN1的端口上，因为他们之间的通信数据量最大可达到几百兆的流量。
2)在4, 5号楼的主交换机上再堆叠一个千兆的H 3C S5048交换机，这样可以保证各治疗计划系统的工作站之间的通信数据可以直接在本交换机上完成，而不需要经过主交换机从而保证了数据的安全、稳定和速度等。
4结束语
在放疗网络改造与优化中使用堆叠技术，消除了单点故障，提高了设备和链路的稳定性，使放疗网络成为更加稳定、安全、高性能的网络，保障了放疗业务的可持续运行，并为我院数字化网络和医疗业务的进一步开展奠定了更加坚实的基础。放疗网络采用堆叠技术，具有组网简单，管理便捷，业务简化，可弹性扩展和高性能等优点，适合在放疗网络中广泛应用。
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