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摘 要： 此次论文针对医院扩建专用网络应用需求，采用华为ENSP网络仿真平台对医院专用网进行整改。采用三层网络结构，网络分层能有效分割与管理整个医院专用网。核心层的DHCP协议及多种网络协议来保证网络中的IP、带宽的分配；在此基础上对核心层进行VLAN间路由与其他相关协议保证网络中各不同部门之间的信息交流；通过链路聚合与链路备份来实现专用网的可靠性；在核心层采用ALC访问控制列表的配置来合理保障专用网内部信息的安全性要求。
关键词： VPN；DHCP；VLAN间路由；ALC访问控制列表
1.研究背景
在当今社会中，随着网络的发展和在社会生活中的普及，医院企业内部网的设计已经逐步完善，设计人员在设计同时还考虑到到网络安全，以保障内网中的信息安全性。但是一些医院企业内部网是通过园区网的基础上扩建出来的，在某种程度上存在可拓展性差，技术应用和信息安全得不到保障等问题。这些问题给专用网的管理带来诸多不便。并且随着互联网技术的快速发展，学术交流趋于全球化，医院的规模也在不断的增大，这样的网络在当今形式下已经不能满足医院的发展趋势，势必会阻碍医院的发展。所以一个设计合理、安全性高、拓展性高的医院企业内部网已经是现在诸多大型医院办公服务的基本保障之一。[1]
2.国内外研究现状
国内外对于医院专用网的建设基本一致，涉及到的网络技术从入门级的ARP协议、STP协议、RSTP协议、AAA的应用、IPsec VPN的配置、静态路由的配置等以及深入的链路聚合、GARP与GVRP的应用、VLAN间路由和GRE的配置，到高级的如多层交换（MLS： Multilayer Switching）、组播侦听（IGMP Snooping）、路由热备份协议（VRRP）等。[2]
同过去相比，由于医院网络规模小，用户群计算机水平不高，信息点数量少，医疗信息量少，网络管理相对容易。但是飞速发展的以太网技术已经将淘汰以前所能兼容的老的网络，对于现今设计一个新的、对当前网络环境的适应性较强的网络系统来说很重要[3]。
对于网络连通性来说，医院网络也有诸多要求，比如各部门各科室之间的联通需求，以及与外网之间，医院与医院之间的信息交换。医院网络对连通性的要求上很高，要求无时刻不间断的进行信息交换互通。在设计过程中要顾及网络上的连通问题，保证有储备网络来让其无时无刻擁有最好的状态服务于单位与员工。 医院网络安全性将是医院信息化的一个长期话题，可以预见，未来的医院网络将更加复杂，摆在网络管理员面前的将是更加严峻的考验。
3.研究的目的和意义
由于医院建设新急门诊大楼，与医技楼和住院楼相连，建筑面积扩大，导致原先使用的专用网设备不够，布局不合理，无线接入点不够，因此在网络连通性、硬件设备的基础上做一个全新的符合当前医院环境的网络系统。
为医院进行设计并建设出一个合理高效的医院专用网，使各部分之间节点能够实现连通性，并且对网络进行合理的规划并分配带宽资源，同时对网络中的可靠性进行设计以实现网络故障节点不影响信息交流的目标。
医院专用网的优势如下：
①医院专用网在于提高医院工作效率，优化资源，提升核心竞争力等。在日益发展的网络技术时期，建设一个能够跟上网络发展趋势的医院专用网能给予医院在医疗领域和医疗学术交流方面强有力的保障；
②并且在实际中通过专用网，员工之间能免去各部门的走访来进行信息的传递与交流，且能够在合理分配工作，直接的提高工作效率与工作质量；
③方便大众对医院医疗质量的了解与监督；
④对于医院中医生与病患之间的看病效率与治疗效率有显著提高。
4.局域网设计
该设计中的局域网是以实际考察为基础对医院中的所需要设计的主要建筑进行相关拓扑设计，以保证能够最大最理想覆盖主要建筑的各层终端需求。
局域网的层次结构包含以下三个层面：[4]
（1）接入层 ：为终端与用户提供接入局域网的接口。
（2）汇聚层 ：汇聚接入层并提高连接服务。
（3）核心层 ： 将不同的汇聚层进行连接并做最主要的信息转发与网络管理服务。
IP编址与VLAN设计与Internet中互连的每个终端都有一个属于自己的IP地址。IP地址的长度为32位（IPV4协议中包含2^32个公网IP地址），其中等分成4段，每段9位，用十进制表示，每段的数字范围在0～255之间，每段与每段中间使用“.”分隔开。[5]IP地址从规定上分为5类：A、B、C、D、E，它们的适用范围分别是：大型网络；中星网络；小型网络；多目地址；备用。在日常中最常见的IP地址类型为B类和C类。本设计中的医院专用网在设计规模上是中型网络，所以内网采用的是B类IP地址进行建设，通过NAT协议的配置将内网B类地址转换为可供终端连接Internet的公网C类IP。
在医院专用网中不同部门之间的职责不同所以分别划分为不同网段，通过核心层交换机上的DHCP服务器进行不同网段的地址分配，利用子网掩码以区分不同网段的网段编号，也由于医院中终端数量小的特点，每个网段仅需求小于254个终端地址的设计即够该网络的正常运行，所以在子网掩码的设计上采用24位掩码区别不同网段。[6]
在设计该医院专用网时，规划好一个IP编址计划能够正确高效的区分与管理不同部门的网络。在每个不同网络之间有多重编址方法。在设计中将以VLAN的划分来对不同部门网络进行IP编址：
（1）在不同部门创建不同VLAN进行网路划分，并给予不同VLAN一个子网网段。如172.80.10.0/24分配给VLAN10，172.80.11.0/24分配给VLAN20；
（2）在核心交换机中对汇总端口进行VLAN配置与DHCP服务的运行，使得核心交换机在专用网中为所有接入网络终端分配一个属于自己网段的IP地址；
（3）从172.80.10.0/24到172.80.15.0/24网段属于设计范围内网段，其余为备用网段：172.80.16.0/24～172.80.255.0/24，以方便日后对其余扩建部门的划分。[7]
（4）DHCP地址池服务对不同VLAN不同网段进行地址配送服务，一个网路用24位掩码进行划分，由于医院终端相对比较固定，短时间内不会达到饱和，所以不同部门拥有255个终端地址，起始分配地址从.255开始到.2结束。在DHCP服务中采用不同DNS设计以区分是主要核心交换机与备用核心交换机的DHCP服务推送信息。主核心交换机DNS服务器配置为3.3.3.2备核心交换机DNS服务器4.4.4.3。
总结与展望
本文网络设计与仿真参考了相关书籍资料和实例，运用计算机网络配置命令与协议的知识完成了以下工作：[8]
（1）实行了专用网的构架配置多种协议的配置，同时对网络的合理规划。
（2）对医院专用网功能需求进行分析。
（3）对专用网构架进行了规划分析并设计网络配置。
参考文献
[1]王占京，张丽诺，雷波.VPN网络技术与业务应用.国防工业出版社.2012.
[2]高海英，薛元星，辛阳.VPN技术.第一版.北京.机械工业出版社.2004.
[3]Steven Brown著.董小宇，魏鸿，马洁译.构建虚拟专用网.第一版.北京.人民邮电出版社.2000.4-5.
[4]科教工作室.局域网组建与维护.第一版.北京.清华大学出版社.2008：20-80页.
[5]戴宗坤，唐三平.VPN与网络安全.第一版.北京.电子工业出版社.2002.
[6]李思齐.服务器配置全攻略.第一版.北京.清华大学出版社.2006：20-40页.
[7]王达等.虚拟专用网（VPN）精解.北京.清华大学出版社.2004：10—202页.
[8]Mark A. Sportack. IP Addressing Fundamentals.2002.10.
关键词： VPN；DHCP；VLAN间路由；ALC访问控制列表
1.研究背景
在当今社会中，随着网络的发展和在社会生活中的普及，医院企业内部网的设计已经逐步完善，设计人员在设计同时还考虑到到网络安全，以保障内网中的信息安全性。但是一些医院企业内部网是通过园区网的基础上扩建出来的，在某种程度上存在可拓展性差，技术应用和信息安全得不到保障等问题。这些问题给专用网的管理带来诸多不便。并且随着互联网技术的快速发展，学术交流趋于全球化，医院的规模也在不断的增大，这样的网络在当今形式下已经不能满足医院的发展趋势，势必会阻碍医院的发展。所以一个设计合理、安全性高、拓展性高的医院企业内部网已经是现在诸多大型医院办公服务的基本保障之一。[1]
2.国内外研究现状
国内外对于医院专用网的建设基本一致，涉及到的网络技术从入门级的ARP协议、STP协议、RSTP协议、AAA的应用、IPsec VPN的配置、静态路由的配置等以及深入的链路聚合、GARP与GVRP的应用、VLAN间路由和GRE的配置，到高级的如多层交换（MLS： Multilayer Switching）、组播侦听（IGMP Snooping）、路由热备份协议（VRRP）等。[2]
同过去相比，由于医院网络规模小，用户群计算机水平不高，信息点数量少，医疗信息量少，网络管理相对容易。但是飞速发展的以太网技术已经将淘汰以前所能兼容的老的网络，对于现今设计一个新的、对当前网络环境的适应性较强的网络系统来说很重要[3]。
对于网络连通性来说，医院网络也有诸多要求，比如各部门各科室之间的联通需求，以及与外网之间，医院与医院之间的信息交换。医院网络对连通性的要求上很高，要求无时刻不间断的进行信息交换互通。在设计过程中要顾及网络上的连通问题，保证有储备网络来让其无时无刻擁有最好的状态服务于单位与员工。 医院网络安全性将是医院信息化的一个长期话题，可以预见，未来的医院网络将更加复杂，摆在网络管理员面前的将是更加严峻的考验。
3.研究的目的和意义
由于医院建设新急门诊大楼，与医技楼和住院楼相连，建筑面积扩大，导致原先使用的专用网设备不够，布局不合理，无线接入点不够，因此在网络连通性、硬件设备的基础上做一个全新的符合当前医院环境的网络系统。
为医院进行设计并建设出一个合理高效的医院专用网，使各部分之间节点能够实现连通性，并且对网络进行合理的规划并分配带宽资源，同时对网络中的可靠性进行设计以实现网络故障节点不影响信息交流的目标。
医院专用网的优势如下：
①医院专用网在于提高医院工作效率，优化资源，提升核心竞争力等。在日益发展的网络技术时期，建设一个能够跟上网络发展趋势的医院专用网能给予医院在医疗领域和医疗学术交流方面强有力的保障；
②并且在实际中通过专用网，员工之间能免去各部门的走访来进行信息的传递与交流，且能够在合理分配工作，直接的提高工作效率与工作质量；
③方便大众对医院医疗质量的了解与监督；
④对于医院中医生与病患之间的看病效率与治疗效率有显著提高。
4.局域网设计
该设计中的局域网是以实际考察为基础对医院中的所需要设计的主要建筑进行相关拓扑设计，以保证能够最大最理想覆盖主要建筑的各层终端需求。
局域网的层次结构包含以下三个层面：[4]
（1）接入层 ：为终端与用户提供接入局域网的接口。
（2）汇聚层 ：汇聚接入层并提高连接服务。
（3）核心层 ： 将不同的汇聚层进行连接并做最主要的信息转发与网络管理服务。
IP编址与VLAN设计与Internet中互连的每个终端都有一个属于自己的IP地址。IP地址的长度为32位（IPV4协议中包含2^32个公网IP地址），其中等分成4段，每段9位，用十进制表示，每段的数字范围在0～255之间，每段与每段中间使用“.”分隔开。[5]IP地址从规定上分为5类：A、B、C、D、E，它们的适用范围分别是：大型网络；中星网络；小型网络；多目地址；备用。在日常中最常见的IP地址类型为B类和C类。本设计中的医院专用网在设计规模上是中型网络，所以内网采用的是B类IP地址进行建设，通过NAT协议的配置将内网B类地址转换为可供终端连接Internet的公网C类IP。
在医院专用网中不同部门之间的职责不同所以分别划分为不同网段，通过核心层交换机上的DHCP服务器进行不同网段的地址分配，利用子网掩码以区分不同网段的网段编号，也由于医院中终端数量小的特点，每个网段仅需求小于254个终端地址的设计即够该网络的正常运行，所以在子网掩码的设计上采用24位掩码区别不同网段。[6]
在设计该医院专用网时，规划好一个IP编址计划能够正确高效的区分与管理不同部门的网络。在每个不同网络之间有多重编址方法。在设计中将以VLAN的划分来对不同部门网络进行IP编址：
（1）在不同部门创建不同VLAN进行网路划分，并给予不同VLAN一个子网网段。如172.80.10.0/24分配给VLAN10，172.80.11.0/24分配给VLAN20；
（2）在核心交换机中对汇总端口进行VLAN配置与DHCP服务的运行，使得核心交换机在专用网中为所有接入网络终端分配一个属于自己网段的IP地址；
（3）从172.80.10.0/24到172.80.15.0/24网段属于设计范围内网段，其余为备用网段：172.80.16.0/24～172.80.255.0/24，以方便日后对其余扩建部门的划分。[7]
（4）DHCP地址池服务对不同VLAN不同网段进行地址配送服务，一个网路用24位掩码进行划分，由于医院终端相对比较固定，短时间内不会达到饱和，所以不同部门拥有255个终端地址，起始分配地址从.255开始到.2结束。在DHCP服务中采用不同DNS设计以区分是主要核心交换机与备用核心交换机的DHCP服务推送信息。主核心交换机DNS服务器配置为3.3.3.2备核心交换机DNS服务器4.4.4.3。
总结与展望
本文网络设计与仿真参考了相关书籍资料和实例，运用计算机网络配置命令与协议的知识完成了以下工作：[8]
（1）实行了专用网的构架配置多种协议的配置，同时对网络的合理规划。
（2）对医院专用网功能需求进行分析。
（3）对专用网构架进行了规划分析并设计网络配置。
参考文献
[1]王占京，张丽诺，雷波.VPN网络技术与业务应用.国防工业出版社.2012.
[2]高海英，薛元星，辛阳.VPN技术.第一版.北京.机械工业出版社.2004.
[3]Steven Brown著.董小宇，魏鸿，马洁译.构建虚拟专用网.第一版.北京.人民邮电出版社.2000.4-5.
[4]科教工作室.局域网组建与维护.第一版.北京.清华大学出版社.2008：20-80页.
[5]戴宗坤，唐三平.VPN与网络安全.第一版.北京.电子工业出版社.2002.
[6]李思齐.服务器配置全攻略.第一版.北京.清华大学出版社.2006：20-40页.
[7]王达等.虚拟专用网（VPN）精解.北京.清华大学出版社.2004：10—202页.
[8]Mark A. Sportack. IP Addressing Fundamentals.2002.10.