醫(yī)院的網(wǎng)絡安全建設(shè)實施
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摘要：隨著時代的高度信息化發(fā)展，網(wǎng)絡技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于醫(yī)院信息化建設(shè)中的每個領(lǐng)域。隨著醫(yī)院的網(wǎng)絡規(guī)模逐步擴大，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)愈加復雜，信息安全涉及的范圍將更廣，將面臨更多的威脅。網(wǎng)絡安全作為全院信息系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)和第一道防御屏障，它的正常運行直接關(guān)系醫(yī)院整體業(yè)務與服務的開展，直接涉及醫(yī)院和病人的經(jīng)濟利益。從多個角度闡述了增強醫(yī)院網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全管理以及相關(guān)建設(shè)方案。
關(guān)鍵詞：醫(yī)療信息化；網(wǎng)絡安全；建設(shè)方案
1概述
網(wǎng)絡安全是指整體網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)內(nèi)部支持的所有網(wǎng)絡硬件設(shè)備和軟件之間的統(tǒng)籌安全防護，保障兩者不受惡意攻擊和破壞，保持網(wǎng)絡系統(tǒng)可靠地連續(xù)運行，保障網(wǎng)絡的不中斷服務[1]。醫(yī)院的網(wǎng)絡系統(tǒng)范圍涉及醫(yī)院信息系統(tǒng)中各節(jié)點間的通信鏈路、各類硬件設(shè)備、醫(yī)療軟件及其系統(tǒng)中的報表數(shù)據(jù)等。從網(wǎng)絡運維和管理者的角度分析，網(wǎng)絡安全可視作由多個結(jié)構(gòu)分類組成的一個集合，每一個安全層次作為一個獨立整體對應不同的功能特征，結(jié)合醫(yī)院網(wǎng)絡系統(tǒng)的實際運用，可將醫(yī)院網(wǎng)絡安全分為3個方面并提供不同策略的防護：物理方面、結(jié)構(gòu)方面和應用方面。
2網(wǎng)絡的物理安全
醫(yī)院網(wǎng)絡基礎(chǔ)設(shè)施的安全建設(shè)，主要涉及中心機房的安全性設(shè)計，包括網(wǎng)絡運行的物理環(huán)境安全（如區(qū)域保護和災難保護）以及相關(guān)設(shè)備的防護安全等。中心機房作為醫(yī)院信息網(wǎng)絡系統(tǒng)的核心樞紐，它承載著整個信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)條件，在醫(yī)院網(wǎng)絡工程設(shè)計與施工過程中，需充分考慮機房的地理選址、室內(nèi)環(huán)境裝修以及各項防災、消防措施等事項。具體保障設(shè)施的建設(shè)需求不作一一詳述，可具體參照《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范》進行規(guī)劃設(shè)計。同時，可部署機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)（BSM），對機房的各防護體系進行集中監(jiān)控和安全管理，并提供相應的機房組態(tài)界面圖，實時展示機房內(nèi)各機柜的溫濕度情況、精密空調(diào)工作狀態(tài)、機房市電工作數(shù)據(jù)和UPS供電狀況等信息，便于管理員的日常巡視工作。
3網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)安全
醫(yī)院的局域網(wǎng)交互廣泛、應用復雜，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的建立要考慮物理環(huán)境、設(shè)備配置與業(yè)務應用情況、遠程聯(lián)網(wǎng)方式、網(wǎng)絡維護管理等因素[2]。在構(gòu)建醫(yī)院需求的局域網(wǎng)時通常采用“分層網(wǎng)絡模型”的設(shè)計，將醫(yī)院整體網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)劃分成相互分離的三層拓撲：核心層、分布層和接入層。分層網(wǎng)絡具有良好的擴展性，網(wǎng)絡的冗余性實現(xiàn)方便，有助于提高網(wǎng)絡的安全性且便于管理維護。在分層設(shè)計模型中，接入層是負責終端設(shè)備的接入，主要是將設(shè)備連接至網(wǎng)絡并提供相應的網(wǎng)段間通信服務；分布層是匯聚接入層交換機傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，通過相應訪問策略（如ACL、NAT等）控制不同網(wǎng)段間的通信訪問，并將通過審查的數(shù)據(jù)傳輸至核心層；核心層是網(wǎng)絡互聯(lián)的高速主干道，作為網(wǎng)絡匯聚的樞紐集中著所有分布層設(shè)備需要交換的流數(shù)據(jù)量，必須具有高效的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和處理能力。通常，接入層交換機分部安裝在每層樓宇的配線間中，分布層、核心層交換機基于嚴格的安全防護通常部署于中心機房內(nèi)。接入層設(shè)備采用相較便宜的只有基礎(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)功能的二層交換機，而在分布層和核心層上采用價格相較高昂的千兆以上高帶寬、高性能和具有冗余功能和路由功能的三層交換機。在網(wǎng)絡拓撲規(guī)劃中，同時要考慮構(gòu)建網(wǎng)絡的鏈路冗余性，通常采用雙設(shè)備互聯(lián)備份機制，為網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的每一層的每一臺交換機與下一層的每一臺交換機之間兩兩鏈路互連，并啟用交換機的STP（生成樹協(xié)議）防止多條路徑之間可能導致的網(wǎng)絡環(huán)路，也可在路由器接口上啟用VRRP（虛擬路由器冗余協(xié)議）實現(xiàn)VRRP組中備份路由器（可配置多臺）在主路由器失效時的接替工作，即使某一臺交換機路由器在工作中出現(xiàn)故障，相連的其他設(shè)備會調(diào)整選擇其他正常的備用設(shè)備與可達路徑，保持數(shù)據(jù)間的正常轉(zhuǎn)發(fā)與路由，使網(wǎng)絡保持暢通。在網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方面，可為接入層交換機的終端設(shè)備（如服務器）接入端口配置為快速端口（PortFast）模式，為分布層和核心層之間運用鏈路聚合技術(shù)，將多條物理鏈路組合成一條具有更高帶寬的邏輯鏈路，結(jié)合使用負載均衡功能實現(xiàn)網(wǎng)絡更快的傳輸效率和更高的吞吐量，提升網(wǎng)絡的通信性能。
4網(wǎng)絡的應用安全
醫(yī)院網(wǎng)絡系統(tǒng)的應用貫穿著各項日常業(yè)務的開展，隨著醫(yī)療服務對于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應用，各不同醫(yī)療部門的工作業(yè)務、管理業(yè)務和科研需求都離不開網(wǎng)頁的瀏覽訪問、文件的上傳、下載、電子郵件等應用程序。面向全球性開放式、結(jié)構(gòu)錯綜復雜的Internet網(wǎng)絡，不僅使流經(jīng)醫(yī)院網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)流量激增，隨之而來的非法侵入的可能性也急劇增大。為了保護各種信息資源的安全，必需對本地、外部網(wǎng)絡的訪問、數(shù)據(jù)信息的讀寫等加以保護和控制，避免遭受木馬病毒的侵入、DOS攻擊、IP地址欺詐、非法占用和串改等網(wǎng)絡威脅，抵御網(wǎng)絡黑客的攻擊和勒索破壞[3]。網(wǎng)絡的應用安全具體實施包括如下幾個方面：
4.1內(nèi)外網(wǎng)絡的隔離
醫(yī)院的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)一般由3個區(qū)域組成：本地網(wǎng)絡、外圍網(wǎng)絡或DMZ（非軍事區(qū)）以及邊界（外部）網(wǎng)絡。在兩個不同的區(qū)域間都各自部署一臺結(jié)構(gòu)不同的防火墻（若采用同廠商同型號的防火墻，由于兩者的性能協(xié)議相同則而被黑客輕易地逐一攻破），組成兩兩網(wǎng)絡區(qū)域間的第一道防護屏障，避免位于后方的網(wǎng)絡受到來自外界的攻擊，提供對不受信任的外部用戶的訪問限制，防止外部用戶訪問內(nèi)部網(wǎng)絡同時也可以限制、規(guī)范內(nèi)部用戶的可執(zhí)行操作。防火墻作為內(nèi)外網(wǎng)絡進出的必經(jīng)之路，通過包過濾技術(shù)可以檢測所有數(shù)據(jù)的詳細信息，并根據(jù)已制定的相關(guān)訪問策略和過濾規(guī)則對外界流經(jīng)它的數(shù)據(jù)進行監(jiān)控和審查，防止外部網(wǎng)絡中未授權(quán)用戶的非法訪問，實現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)的隔離與訪問控制，進一步保護網(wǎng)絡中業(yè)務數(shù)據(jù)、信息資源和用戶信息的安全。
4.2內(nèi)部網(wǎng)絡的訪問控制
主要利用VLAN（虛擬局域網(wǎng)）技術(shù)并結(jié)合Trunk（中繼）和VLAN間路由技術(shù)來實現(xiàn)對內(nèi)部子網(wǎng)的邏輯隔離與延伸。按照醫(yī)院區(qū)域規(guī)劃及相關(guān)職能通過在交換機上劃分VLAN將醫(yī)院內(nèi)部網(wǎng)絡邏輯地劃分成若干個虛擬子網(wǎng)，每一個VLAN形成一個獨立的子網(wǎng)，實現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)段的隔離，簡化了網(wǎng)絡拓撲的結(jié)構(gòu)的同時提高了用戶間數(shù)據(jù)的保密性。VLAN間的隔離將網(wǎng)絡整體的大型廣播域分割成一個個互不干涉的小型獨立域，以此防止廣播風暴在整個網(wǎng)絡范圍的傳播，可以限制局部網(wǎng)絡安全問題對全局網(wǎng)絡造成影響。
4.3網(wǎng)絡安全檢測與防御
防火墻可以阻止基于IP包頭的攻擊和非信任地址的訪問，但無法阻止基于數(shù)據(jù)內(nèi)容的黑客攻擊和病毒入侵，同時也無法控制內(nèi)部網(wǎng)絡之間的行為[4]。入侵檢測（IDS）和入侵防御（IPS）系統(tǒng)被視作防火墻之后的第二道安全閘門。IDS屬于一種監(jiān)測系統(tǒng)，在網(wǎng)絡系統(tǒng)的運行遇到非法入侵的狀況時進行自動檢測和監(jiān)控，并對異常行為進行記錄并分析相應的入侵規(guī)則，在識別入侵攻擊的特征后，向控制臺報警并提供防御依據(jù)，隨后開展相應的防護功能并及時將入侵事件反饋給管理員。IPS可深入網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的內(nèi)部，感知并檢測流經(jīng)的數(shù)據(jù)流量，對照數(shù)據(jù)之間的正常關(guān)系以此識別可疑情況，檢測到異常特征后及時對通過網(wǎng)關(guān)或防火墻進入網(wǎng)絡內(nèi)部的惡意代碼進行丟棄以阻斷攻擊，第一時間阻止木馬病毒的蔓延，同時還會對濫用濫反的報文進行限流以保護網(wǎng)絡的帶寬資源。通常將防火墻、IDS、IPS3類設(shè)備結(jié)合部署，組成一套統(tǒng)一威脅管理系統(tǒng)（UTM），實現(xiàn)網(wǎng)絡信息的入侵檢測、防御、阻斷為一體的綜合性安全防護體系。
4.4網(wǎng)絡防病毒
目前，各種計算機病毒及惡意軟件不斷更新變異，危害和威脅極大，致使加強對網(wǎng)絡環(huán)境下病毒和惡意軟件的防范、檢測及清除非常重要。防病毒技術(shù)主要通過安全殺毒軟件通過它的實時監(jiān)控識別、掃描和清除功能來防止木馬病毒和惡意軟件的侵入。部署的殺毒軟件應該具有可疑構(gòu)造全網(wǎng)統(tǒng)一的云安全防病毒體系功能，全面支持對整體網(wǎng)絡范圍內(nèi)的服務器和工作終端進行實時病毒防控，并能夠在云中心服務端控制對全院客戶端進行最新病毒庫的統(tǒng)一更新，云安全功能會實時自動分析和處理病毒，可及時、快速地將解決方案提供給網(wǎng)絡管理員，攔截一切可疑的互聯(lián)網(wǎng)威脅。
5結(jié)語
醫(yī)療信息化是醫(yī)院推行醫(yī)療改革、推進技術(shù)創(chuàng)新的必經(jīng)之路，隨著它的數(shù)字化應用和發(fā)展，醫(yī)院的常規(guī)業(yè)務對各類信息系統(tǒng)及相關(guān)的醫(yī)療數(shù)據(jù)依賴程度日益提高，網(wǎng)絡作為開展醫(yī)療信息化的基礎(chǔ)，牽一發(fā)而動全身，加強醫(yī)院信息網(wǎng)絡安全已成為醫(yī)療行業(yè)中普遍的認識。任何網(wǎng)絡安全事件都可能導致醫(yī)院業(yè)務的癱瘓、患者個人信息的泄露、醫(yī)療數(shù)據(jù)的竊取與勒索等，直接影響醫(yī)院的整體運營和患者的就醫(yī)滿意度，損及醫(yī)院的信譽，處理不當則可能會引起醫(yī)患糾紛、法律問題甚至社會問題。網(wǎng)絡作為保障醫(yī)院信息系統(tǒng)安全與穩(wěn)定的首當其沖之地，它的安全建設(shè)和管理工作是醫(yī)院信息化建設(shè)的重中之重。
參考文獻
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[3]李領(lǐng)治,楊哲,紀其進.實用計算機網(wǎng)絡教程[M].北京：清華大學出版社,2017：297.
[4]賈鐵軍.網(wǎng)絡安全管理及實用技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社,2010:10.
作者:孫志超 單位:蘇州市第七人民醫(yī)院信息科
