MỘT SỐ Ý KIẾN VỀ XÂY DỰNG CƠ SỞ HẠ TẦNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGÀNH Y TẾ
III CÁC CHUẨN XÂY DỰNG CÔNG NGHỆ MẠNG HIỆN NAY VÀ TRONG TUƠNG LAI
1 Định hướng về công nghệ mạng.
Công nghệ Ethernet: Hiện nay công nghệ Ethernet là công nghệ được sử dụng phổ biến nhất trong thiết kế và triển khai hệ thống truyền thông nội bộ. Chuẩn Ethernet là chuẩn công nghệ rất phù hợp cho xây dựng hệ thống mạng Lancampus bao gồm hệ thống mạng trong nhiều toà nhà trải rộng trên cùng một khu vực địa lý. Hệ thống chuẩn công nghệ Ethernet bao gồm các hệ thống chuẩn thành phần như 10baseT, 100BaseTX, 100BaseFX hay 1000BaseX(l),... cho phép đáp ứng nhu cầu thiết kế hệ thống mạng phức tạp với yêu cầu băng thông khác nhau đối với từng phân đoạn mạng.
Giao thức truyền dẫn là giao thức truyền dẫn IP trên toàn hệ thống mạng thông tin. Đây là giao thức phù hợp với hệ thống mạng từ qui mô nhỏ tới qui mô lớn và rất lớn, từ nội bộ cho tới diện rộng, intranet cũng như Internet. Mặt khác đây cũng là giao thức được hỗ trợ bởi hầu hết các thiết bị phần cứng cũng như hệ thống phần mềm.
Công nghệ VLAN là công nghệ dùng để chia một mạng LAN lớn thành nhiều mạng nhỏ LAN một cách logic. Thông thường khi có yêu cầu phân nhóm mạng LAN thành các mạng nhỏ riêng biệt theo đặc điểm công việc, theo bộ phận và theo nhu cầu trao đổi thông tin thì người ta áp dụng công nghệ VLAN.
Khái niệm VLAN thường đi liền với khái niệm Broadcast Domain. Trong một Broadcast Domain khi một thiết bị phát một yêu cầu nhận gửi thông tin thì tất các các thiết bị trong Broadcast Domain đó đều nhận được tín hiệu này. VLAN chính là các Broadcast Domain được sinh ra bởi một hay nhiều Switchs. Các VLAN khác nhau sẽ thuộc những Broadcast Domain khác nhau và sẽ bị ngăn cách trên cả tầng network trong mô hình tham chiếu OSI, điều đó có nghĩa là chúng thuộc các vùng địa chỉ mạng khác nhau. Như vậy để các VLAN có thể truy cập lẫn nhau phải dùng đến thiết bị định tuyến theo địa chỉ ( Router ) để dẫn đường cho các gói tin hoặc dùng Switch L3 (Layer 3 ) vì chỉ có Switch L3 mới có thể routing giữa các VLAN.
VLAN có thể được tạo ra bằng cách cấu hình các Switch tham gia trên mạng. Một Switch có thể được cấu hình để chia thành nhiều VLAN, mỗi VLAN chứa một số cổng trên Switch.
2. Các thành phần của mạng truyền thông
Các thiết bị hạ tầng phần cứng
Căn cứ vào nhu cầu thực tế, căn cứ vào các khảo sát thực tế chúng tôi xin đề xuất lựa chọn giải pháp thiết kế hệ thống mạng của ngành Y tế gồm thiết bị phần cứng và mạng truyền thông chủ yếu sau:
Máy chủ (Server):
Trong hệ thống mạng thông tin, máy chủ đống vai trò cung cấp các ứng dụng và dịch vụ mạng tới các thiết bị đầu cuối nối mạng như các máy trạm (workstation), các đầu cuối nối mạng (terminal), các thiết bị ngoại vi...
Do máy chủ thực hiện chức năng cung cấp toàn bộ ứng dụng và dịch vụ mạng tới người sử dụng nên năng lực xử lý của máy chủ sẽ ảnh hưởng tới toàn bộ hoạt động của ứng dụng và dịch vụ trên mạng thông tin. Khi có nhiều người sử dụng truy nhập đồng thời vào máy chủ thì máy chủ mạng có thể trở thành chỗ tắc nghẽn lưu thông vì vậy các máy chủ được lựa chọn phải có cấu hình mạnh đủ để đáp ứng yu cầu cho số lượng người sử dụng hiện tại (khoảng 50 đến 500 người sử dụng) cũng như trong tương lai (600-100 000 người sử dụng).
Mặt khác do yêu cầu cung cấp các ứng dụng và dịch vụ cụ thể, hệ thống máy chủ được phân chia thành hệ thống máy chủ cơ sở dữ liệu, máy chủ ứng dụng, máy chủ dịch vụ, máy chủ quản trị,...Mỗi hệ thống máy chủ trong một hoàn cảnh cụ thể cần phải đáp ứng yêu cầu kỹ thuật nhất định được xác định từ yêu cầu hệ thống ứng dụng và dịch vụ mà nó cung cấp.
Trong khuôn khổ của một mạng LAN với mục tiêu là triển khai hệ thống cơ sở hạ tầng mạng thông tin và hệ thống thư điện tử trong một đơn vị của ngành Y tế, đề xuất sử dụng một máy chủ hoặc nhiều máy chủ khác nhau điều khiển mạng và cung cấp một số dịch vụ hoặc đa dịch vụ mạng cơ bản (PDC, DHCP, DNS,…) hệ thống mạng thông tin.
Các máy trạm: font-family: trên mạng cục bộ là các máy tính cá nhân. Tuỳ theo trang bị của từng cơ quan, đơn vị các máy trạm có thể có nhiều loại cấu hình khác nhau, máy trạm là nơi xử lý các thông tin vì vậy thông thường các máy trạm thường phải có cấu hình đủ cao để đáp ứng được những phần mềm tương thích hiện nay.Nếu các đơn vị thiết kế Server-Based Computing thì các máy trạm mà chỉ dùng để hoạt động quản lý thì chỉ cần Terminal.
Các tấm mạch giao tiếp mạng: (Network Interface Card - NIC - gọi tắt là card mạng), các máy PC có thể liên lạc với nhau một cách hiệu quả, song phải gắn thêm phần cứng truyền thông vào máy với tư cách một bộ phận tuỳ chọn đó là vỉ mạch giao tiếp mạng (NIC) được cắm vào một trong các khe cắm mở rộng của máy, còn cáp truyền thông thì được nối vào NIC.
Bộ chuyển kênh LAN switch trung tâm: Là bộ chuyển kênh trung tâm, thiết bị này có cấu hình mạnh sẽ nối các LAN switch truy cập với máy chủ thông qua các Switch này, nhờ thiết bị này các VLAN có thể kết nối với nhau. Thông qua thiết bị trung tâm cho mạng LAN Campus của đơn vị, do đó tính năng mạnh, công nghệ tiên tiến nhất đảm bảo đáp ứng nhu cầu hiện tại và tương lai. Công nghệ chủ yếu hiện nay
Cho LAN Switch trung tâm là Mêgabít, Gigabit Ethernet, ATM và Fast Ethernet sử dụng cáp quang, cáp đồng và cáp xoắn UTP CAT5, UTP CAT6.. Các tính năng cần đáp ứng như sau:
Cấu trúc truyền mạch non-blocking, thực hiện định tuyến IP wire-speed tốc độ cao.
Tính năng hoạt động không lỗi, phân tải (load-sharing, load-balancing).
QoS theo kiểu đặt chính sách (quản trị băng thông, mức độ ưu tiên, quản lý tắc nghẽn).
Có tính năng Switching Layer 3 (Static IP Routing, RIP, OSPF, BGP).
Tính năng quản trị mạnh với các công cụ HTTP, SNMP, RMON, CLI, Telnet.
Bộ chuyển kênh LAN switch hoặc (HUB) phân phối và truy cập (Workgroup Switch): Là bộ chuyển kênh tập trung, các máy trạm được nối thông qua các LAN Switch hoặc (HUB) này, nhờ thiết bị này có thể nối thêm các máy trạm hoặc tách ra khỏi mạng mà không ảnh hưởng đến quá trình hoạt động của toàn bộ hệ thống ITU. LAN Switch hoặc ( HUB ) thường có nhiều loại khác nhau, căn cứ vào số lượng các trạm làm việc mà trang bị loại Switch hoặc (HUB) 4, 8, 12, 24, 48 cổng ra. Đây là thiết bị kết nối trực tiếp nối các máy trạm, yêu cầu tính năng vừa phải, công nghệ tiên tiến đảm bảo đáp ứng nhu cầu hiện tại và tương lai. Công nghệ chủ yếu hiện nay cho LAN Switch hoặc (HUB) truy cập là có cổng kilobit, megabit, Gigabit Ethernet kết nối máy trạm, sử dụng cáp quang và cáp xoắn UTP CAT5 cáp xoắn UTP CAT6. Các tính năng cần đáp ứng như sau:
Cấu trúc chuyển mạch non-blocking, thực hiện định tuyến IP wire-speed.
Hỗ trợ quản lý QoS..
Có tính năng quản trị với các công cụ SNMP, RMON, CLI, Telnet.
Các loại cáp mạng: Mỗi thiết bị trên mạng được nối liền với nhau thông qua cáp truyền dẫn sao cho thông tin có thể gửi từ thiết bị này đến thiết bị khác, tuỳ theo cấu hình và giao thức truyền thông mà sử dụng dây cáp cho thích hợp, các loại cáp phổ thông hiện nay là cáp đồng trục, cáp quang...
Truyền dẫn cáp quang.
Sử dụng loại cáp quang Singlemode, cho các tuyến Backbone kết nối giữa các toà nhà (Inter-building) dựa vào căn cứ sau:
Có thể tiếp tục sử dụng được đường cáp Singlemode thu phát trên một sợi này cho những công nghệ truyền thông hiện tại và trong tương lai với khoảng cách >5km -1000km.
Có thể tiếp tục sử dụng được đường cáp multimode này cho những công nghệ truyền thông hiện tại và trong tương lai với khoảng cách <5km .
Tuỳ theo các trường hợp cụ thể ta có thể dùng cáp quang Multimode hay và Singlemode cho phù hợp.
Bảo toàn vốn đầu tư ban đầu với khoảng thời gian dài.
Sử dụng cáp quang multimode cho các tuyến kết nối uplink hoặc xếp chồng cáp Switch sử dụng chuẩn truyền dẫn trên cáp quang. ..
Truyền dẫn cáp đồng trục
Sử dụng cáp đồng trục theo chuẩn quốc tế đảm bảo tốc độ truyền từ 2mbps- 10Mbps với đường truyền có cự ly thông tin<50km và có khả năng truy cặp băng thông nhỏ.
Truyền dẫn cáp xoắn.
Sử dụng cáp xoắn (UTP) theo chuẩn CAT5e/CAT6 đảm bảo tốc độ truyền từ 10Mbps–100Mbps-1000Mbps, giảm suy hao trên đường truyền. ..
3. Các tiêu chuẩn thiết kế mạng
Mô hình thiết kế hệ thống hạ tầng mạng truyền thông.
Mô hình xây dựng hệ thống mạng là khung là điểm căn cứ trong thiết kế hệ thống mạng. Có ba mô hình mạng đã được ứng dụng để xây dựng hệ thống mạng cục bộ trong nhiều năm qua là cấu trúc mạng sao (Star), cấu trúc mạng hình lưới (messe ) và cấu trúc mạng vòng (Ring).
Tuy nhiên với sự phát triển của công nghệ mạng, mô hình mạng ring và sao đang chiếm ưu thế và là lựa chọn phù hợp trong thiết kế các hệ thống mạng phân cấp có qui mô phân tán với nhiều các mạng workgroup kết nối với nhau (mạng Campus).
Mô hình mạng sao phân cấp (Star), cho phép thực hiện thiết kế mạng dưới dạng 3 lớp nhằm đơn giản hoá các nhiệm vụ cần thiết cho kết nối liên mạng. Mỗi lớp tập trung vào một số chức năng cụ thể, do đó cho phép lựa chọn các hệ thống và đặc điểm phù hợp cho mỗi lớp nhược điểm tập trung tại một điểm và tiêu tốn băng thông lớn lại một điểm.
Mô hình mạng phân cấp mạch vòng (Ring), cho phép thực hiện thiết kế mạng dưới dạng 2 lớp nhằm đơn giản hoá các nhiệm vụ cần thiết cho kết nối liên mạng. Mỗi lớp tập trung vào một số chức năng cụ thể, do đó cho phép lựa chọn các hệ thống và đặc điểm phù hợp cho mỗi lớp ưu điểm khắc phục được nhược điểm của mạch kết nối theo kiểu Star là tăng dung lượng băng thông tại một điểm phân bổ băng thông đồng đều trong toàn mạng.
Sử dụng mô hình phân cấp có thể giúp thay đổi một cách dễ dàng khi cần thiết Việc phân lớp trong thiết kế cho phép tạo ra các phần tử có khả năng giống nhau (hay lặp lại) khi mạng phát triển. Khi mỗi một phần tử trong mạng yêu cầu thay đổi thì giá thành và độ phức tạp của việc nâng cấp không ảnh hưởng nhiều đến toàn mạng.
Trong các kiến trúc mạng lớn, những sự thay đổi có thể ảnh hưởng đến một số lượng lớn thiết bị của hệ thống. Sự cải thiện trong việc phân tách lỗi cũng có thể đượcthực hiện dễ dàng bởi việc chia mạng thành các thành phần nhỏ và dễ quản lý. Người quản trị mạng có thể biết rõ về các điểm trong mạng, điều này giúp xác định các điểm có lỗi một cách dễ dàng hơn.
Đây là mô hình mạng phù hợp trong việc xây dựng hệ thống mạng Campus tại một số mạng nhỏ và vừa và quy mô rất lớn như các WAN với nhau. Mô hình thiết kế hệ thống mạng bao gồm ( 2 - 5 )lớp - cơ bản với các chức năng mỗi cấp khác nhau:
Lớp mạng trục: Cung cấp các chuyển mạch backbone tốc độ cao và được thiết kế để chuyển các mạch gói, kênh thông tin một cách nhanh nhất có thể ( Switch truy cập tốc độ cao ITU, L3, L2 ) Được sử dụng kết nối các lớp mạng tại các khu vực khác nhau.
Lớp mạng phân phối (Switch truy cập): Thực hiện chức năng phân phối trên mạng là điểm ranh giới giữa cấp 1 và cấp 3. Cấp này có thể bao gồm một số chức năng cơ bản sau:
- Cung cấp truy cập đến các workgroup
- Thực hiện chuyển tiếp giữa các thiết bị nếu cần thiết
- Lớp mạng truy cập: là điểm người dng cuối được phép truy nhập vào mạng. Cấp này có thể sử dụng các danh sách truy nhập hoặc các bộ lọc để tối ưu hoá yêu cầu của một nhóm người dùng nhất định.Cấp này bao gồm các chức năng sau:
+ Cung cấp băng thông tới người sử dụng + Thực hiện lọc theo lớp địa chỉ MAC + Thực hiện phân đoạn mạng. + Giải pháp truyền thông
- Căn cứ vào sơ đồ tổ chức cơ quan, địa điểm, căn cứ vào môi trường và công cụ, hệ thống thông tin sẽ có cấu trúc như sau:
+Mạng sẽ được thiết kế theo công nghệ Ethernet cụ thể như sau: +Hệ thống mạng trục kết nối giữa các toà nhà được thiết kế dựa trên chuẩn công nghệ Gigabit Ethernet cho phép tốc độ truyền dữ liệu lên tới 1000Mbps. +Hệ thống mạng phân phối: Hệ thống mạng kết nối giữa các thiết bị Switch trung tâm của toà nhà và các Switch truy cập sử dụng công nghệ Gigabit Ethernel. Đối với các kết nối tới các Switch của các mạng đã có nếu không hỗ trợ chuẩn Gigabit Ethernet thì sẽ lựa chọn công nghệ là chuẩn kết nối FastEthernet. +Hệ thống mạng Workgtoup: Hệ thống mạng kết nối từ các Switch Workgroup tới các máy trạm làm việc sử dụng công nghệ kết nối là kết hợp Fast Ethernet (100Mbps) và Ethernet(10Mbps) nhằm đảm bảo truyền dẫn tốc độ cao cũng như tận dụng được hệ thống trang thiết bị hiện có. +Hệ thống kết nối tới các Servers: Để đm bảo tốc độ cao cũng như quản trị tập trung, toàn bộ hệ thống Server sẽ trang bị sẽ được đặt tại trung tâm CNTT và kết nối trực tiếp tới Switch trung tâm sử dụng công nghệ Gigabit Ethernet.
Mô hình tổng thể hệ thông xin xem trong phần phụ lục.
Hệ thống mạng diện rộng:
Tại mạng trung tâm, xây dựng hệ thống truy nhập từ xa để cho phép các đơn vị trực thuộc xa Bộ truy nhập qua đường điện thoại nội hạt.
Thiết lập các trung tâm miền tại Thành phố Hồ Chí Minh và Đà Nẵng để quản trị hệ thống thông tin tại các miền. Xây dựng tuyến trục thông tin các miền sử dụng hệ thống đường truyền tốc độ cao. Hệ thống thông tin các đơn vị trực thuộc tại các miền sẽ được tổ chức theo kiến trúc phân cấp theo biên giới địa lý hành chính và theo tổ chức ngành dọc.
Hệ thống truyền thông kết nối với mạng CPNET và mạng thông tin các Bộ Ngành sẽ được xây dựng dựa trên.
Lựa chọn thiết bi truyền thông:
Thiết bị Switch trung tâm :
Thiết bi kết nối trung tâm đóng vai trò rất quan trọng trong thiết kế hạ tầng cơ sở mạng thông tin do đó việc lựa chọn thiết bị kết nối trung tâm đóng vai trò rất quan trọng thống thiết kế cơ sở hạ tầng mạng thông tin đó sẽ quyết định đến khả năng hoạt động cũng như khả năng mở rộng của hạ tầng mạng thông tin.
Thiết bị kết nối trung tâm toà nhà:
Thiết bị kết nối trung tâm toà nhà đề xuất là Switch có tốc độ chuyển mạch lớn phù hợp cho kết nối chuyển mạch trung tâm của toà nhà có số lượng máy trạm từ 100-10 000 người sử dụng. Switch cũng được thiết kế với 02 - 12 module cáp quang cho kết nối với Switch trung tâm hoặc kết nối xếp chồng với các Switch truy cập sử dụng công nghệ Gigabit Ethernet.
(Chi tiết về cấu hình của Switch xin xem trong phần phụ lục.)
Thiết bị kết nối Switch truy cập:
Thiết bị kết nối Switch truy cập thực hiện chức năng trực tiếp kết nối tới người sử dụng do đó cần lựa chọn là thiết bị có mật độ cổng lớn, hỗ trợ các chuẩn truyền dẫn Fast Ethernet/ethernet cho các kết nối tới các thiết bị đầu cuối mạng cũng như có cổng Gigabit để nối tới Switch trung tâm (khu nhà trung tâm) hoặc Switch truy cập sử dụng chuẩn Gigabit Ethernet.
(Chi tiêu về cấu hình của Switch xin xem trong phần phụ lục.)
Thiết kế hệ thống cáp mạng:
Việc thiết kế hệ thống cáp mạng là bước đầu tiên trong việc thiết kế hệ thống cơ sở hạ tầng thông tin. Hệ thống cáp mạng có thể được xem như hệ thống mạch máu trong một cơ thể sống. Các hệ thống cáp mạng hiện đại phải đạt được tiêu chuẩn là một hệ thống mở với các yêu cầu cơ bản sau:
Độc lập và tương thích hoàn toàn với các ứng dụng và các Nhà sản xuất khác nhau, việc thay đổi các thành phần mạng và các thiết bị mạng không đòi hỏi phải đi lại hệ thống cáp.
Các điểm kết nối với người sử dụng được thiết kế và đi cáp đồng bộ, người sử dụng có thể kết nối với mạng tại bất cứ điểm kết nối nào mà không ảnh hưởng đến hoạt động của mạng.
Việc kết nối hệ thống mạng phải được tập trung hoá, cho phép việc phát hiện và xử lý các sự cố về dây cáp và mạng không đòi hỏi phải ngưng hoạt động của mạng.
Hệ thống cáp phải đảm bảo hỗ trợ được tất cả các kiểu kết nối: cáp xoắn, cáp đồng trục, cáp quang.
Toàn bộ hệ thống cáp đảm bảo truyền được với tốc độ 10Mbps đến 1000Mbps ở mọi điểm kết nối. Yêu cầu này đảm bảo cho tính hiện đại và khả năng nâng cấp lên các thiết bị cao cấp sau này mà không phải thay đổi đường cáp. Các thiết bị thế hệ cũ chỉ hỗ trợ tốc độ 10Mbps vẫn có thể chạy trên các hệ thống cáp này.
Để đạt được các yêu cầu trên hệ thống cáp phải được thiết kế theo tiêu chuẩn TIA/EIA-586A của hệ thống cáp có cấu trúc. Hai đặc tính kỹ thuật chính của tiêu chẩn là:
Rất phù hợp với mô hình thiết kế hình sao phân cấp, cho phép quản lý tập trung, gỡ lỗi và thay đổi thiết bị tại các nút tập trung.
Hệ thống cáp đồng bộ, cho phép không phải đi lại cáp khi thay đổi vị trí hoặc thay đổi thiết bị.
Mô hình thiết kế hệ thống cáp chuẩn TIA/EIA được trình bày trong phần phụ lục.
- Sử dụng hệ thống cáp UTP Cat5e, UTP Cat6 cho kết nối giữa các máy trạm làm việc và các Switch truy cập. Hệ thống cáp UTP Cat5e, UTP Cat6 cho phép tốc độ truyền dẫn dữ liệu có thể đạt tới từ 10Mbps đến 1000Mbps.
- Sử dụng hệ thống cáp UTP Cat5 UTP Cat6 cho các tuyến kết nối giữa các Switch truy cập tới Switch trung tâm.
- Sử dụng cáp quang multimode cho các kết nối uplink hoặc kết nối xếp chồng giữa các Switch truy cập.
Theo giải pháp thiết kế này, hệ thống có những ưu điểm sau đây:
Hệ thống mạng được thiết kế cho phép dễ dàng nâng cấp và mở rộng do được thiết kế theo hình vòng ring hoặc mô hình sao phân cấp. Vì vậy khi cần kết nối thêm một toà nhà hoặc thêm một nhóm người sử dụng (Workgroup) thì chỉ cần thêm các Switch trong một toà nhà hoặc thêm Switch kết nối nhóm và kết nối tới Switch trung tâm hoặc Switch truy cập.
Hệ thống cơ sở hạ tầng mạng được thiết kế dễ lắp đặt, hỗ trợ khả năng truyền các loại thông tin (số liệu, văn bản, tiếng nói, hình ảnh, video...) trên cùng nền tảng hạ tầng thông tin.
Dễ phát hiện sự cố và sửa chữa lỗi hệ thống do kiến trúc được phân chia thành các module nhỏ hơn, dễ quản lý hơn.
Có các cổng dự phòng trong trường hợp sự cố cũng như cho mở rộng trong tương lai.
Thiết kế cho phép triển khai bảo mật ở mức mạng sử dụng công nghệ VLAN-(chi tiết xin xem trong phần an ninh dữ liệu.)
Các tiêu chuẩn sử dụng trong thiết kế tuân theo các tiêu chuẩn mở và được chuẩn hoá do đó dễ dàng đáp ứng được các thay đổi trong tương lai như nâng cấp, thay thế hay di chuyển vị trí.
4. Phát triển hệ thống trong tương lai
Xây dựng trung tâm thông tin và lưu trữ là nơi điều hành hoạt động toàn mạng đặt tại trung tâm CNTT. Tại các khu nhà có thể bổ sung các máy trạm thông qua các đầu chờ ở các Switch, khi số lượng máy tăng lên có thể bổ sung thêm Switch.
Kết nối với các cơ sở xa trung tâm Bộ có thể thông qua mạng điện thoại (PSTN) hoặc mạng chuyển mạch gói (PSDN) sử dụng công nghệ Dial-up, leased-line, ISDN hay Frame Relay, ATM.
Xây dựng hệ thống mạng intranet toàn ngành Y tế trong đó khối cơ quan Bộ là trung tâm của hệ thống.
Xây dựng mạng tích hợp đa phương tiện( Số liệu, văn bản, tiếng nói, hình ảnh, video...) bao gồm mạng máy tính điện thoại IP, hệ thống camera cảnh giới, phòng họp truyền hình, giao ban Bắc - Nam, Telemedicine trợ giúp chẩn đoán, truyền ảnh số trong bệnh viện và các bệnh viện với nhau, Internet dùng chung,...
(Sơ đồ tiêu chuẩn tổng thể thiết kế hệ thống mạng và thiết bị được trình bày chi tiết trong phần phụ lục)
5. Các phần mềm hệ thống
- Hệ điều hành mạng
Sự khác biệt giữa một máy tính dùng biệt lập với một máy tính được nối vào mạng chủ yếu ở hệ điều hành mạng. Hệ điều hành mạng cũng cung cấp cho các ứng dụng trên mạng nhiều phương thức hệt như một hệ điều hành dùng riêng tạo ra cho các ứng dụng trên máy tính đó. Theo quan điểm của người dùng, hệ điều hành mạng là yếu tố quan trọng duy nhất trong việc thiết lập mạng. Việc chọn lựa một hệ điều hành mạng phù hợp có lẽ còn quan trọng hơn bất kỳ thành phần nào khác của mạng cục bộ, sẽ quyết định thành công của mạng cục bộ, các tiêu chuẩn để đánh giá mạng cục bộ là: Khả năng thực thi, tính dễ dùng, tính năng của mạng, tính tương thích, tiềm năng, bảo mật, giá cả...
Việc lựa chọn một hệ điều hành mạng phù hợp sẽ mang lại nhiều thuận lợi trong việc phát triển hệ thống hiện tại và tương lai. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều hệ điều hành mạng của các hãng khác nhau như Novell Netware của Novell Inc, Windows
Server 2000 của Microsoft Corporation và họ hệ điều hành UNIX(2),LUNIX. Trong giai đoạn hiện tại, lựa chọn hệ điều hành mạng UNIX, LUNIX ở Trung ương, Tỉnh và ở tuyến huyện làm môi trường của hệ thống thông tin vì những lý do chính sau:
Khả năng thực thi: Hệ điều hành UNIX có khả năng hỗ trợ nhiều bộ vi xử lý chạy theo cấu hình xử lý đối xứng (SMP) với bộ nhớ RAM tối đa hỗ trợ là 28GB. Với khả năng thực thi như trên hoàn toàn có thể đáp ứng được yêu cầu hệ thống mạng thông tin khối cơ quan Bộ Y tế trong giai đoạn hiện tại và trong tương lai.
Khả năng mở rộng, tính sẵn sàng cao: Ngoài khả năng hỗ trợ tính năng SMP, hệ điều hành Unix và Linux còn hỗ trợ khả năng Clustering cho phép tăng năng lực thực thi đồng thời đảm bảo tính sẵn sàng cao của hệ thống.
Khả năng hỗ trợ hệ quản trị cơ sởdữ liệu: Hệ điều hành Unix là hệ điều hành có khả năng hỗ trợ nhiều hệ cơ sở dữ liệu khác nhau trong đó có khả năng hỗ trợ tốt các sản phẩm như DB2, Informix và Oracle.
Tính an toàn và bảo mật: khả năng bảo mật mức rất cao.
Hỗ trợ các giao thức mạng: UNIX, LINUX hỗ trợ nhiều giao thức mạng bao gồm NetBEUI, TCP/IP (giao thức nền tảng phổ biến nhất hiện nay), IPX/SPX (giao thức hệ điều hành Novell Netware),... Khả năng hỗ trợ nhiều giao thức mạng khác nhau cho phép dễ dàng tích hợp các hệ điều hành khác nhau trên cùng một hệ thống mạng thông tin.
Hỗ trợ dịch vụ: Hệ điều hành Unix và Linux hỗ trợ rất nhiều loại dịch vụ khác nhau phù hợp đáp ứng nhiều yêu cầu quản trị khác nhau,...
Chi phí sở hữu: Hệ điều hành UNIX là hệ điều hành có chi phí sở hữu hơi cao, còn Linux thì miễn phí do đó rất phù hợp với điều kiện hiện tại ở Việt Nam.
Trong tương lai, khi cần tính năng ổn định rất cao cũng như mở rộng hệ thống mạng và triển khai các ứng dụng với hàng nghìn người sử dụng, cần phải lựa chọn hệ điều hành cao cấp như hệ điều hành UNIX/LINUX làm hệ điều hành nền tảng của hệ thống thông tin.
- Phần mềm nền tảng hệ thống thư điện tử
Máy chủ Mail Server là thành phần không thể thiếu được trong mạng của Bộ Y tế ước tính có khoảng vài trăm người sẽ sử dụng hệ thng thư tín điện tử để trao đổi thông tin, tương lai sẽ lớn hơn nữa. Do đó hệ thống máy chủ Mail Server phải đáp ứng được những chức năng và yêu cầu sau:
Quản lý việc trao đổi thư tín điện tử giữa các user thuộc nội bộ hệ thống mạng Intranet của Bộ Y tế và giữa hệ thống mạng Intranet Bộ Y tế với mạng CPNET của Chính phủ.
Hệ thống phải có tính sẵn sàng cao, Online 24/24 và khi có sự cố xảy ra có thể nhanh chóng khắc phục thay thế không làm ảnh hưởng đến hoạt động của người sử dụng.
Có tính năng dễ dàng cài đặt và quản trị thông qua các giao diện thân thiện với người sử dụng như giao diện dạng WEB.
- Cung cấp đầy đủ các công cụ để có thể dễ dàng nâng cấp chuyển đổi hệ thống
- Các khả năng chống trễ khi chuyển nhận thư
- Cho phép tìm kiếm tên và địa chỉ người sử dụng thư tín điện tử.
- Dễ dàng tạo và quản trị các Mailing List.
- Có hệ thống trợ giúp on-line, tiện lợi cho người dùng.
- Cho phép nhiều domain trên một hệ thống.
- Các khả năng kiểm soát và điều khiển thông báo lỗi
- Có khả năng đáp ứng phục vụ nhu cầu ngày càng tăng về số lượng người sử dụng.
- Hỗ trợ các giao thức như: SMTP/MIME, POP3, IMAP, HTTP, LAPD
- Hỗ trợ các tính năng bảo mật và mã hoá thông tin.
Hiện tại khối lượng trao đổi thông với một lưu lượng từ nhỏ đến lớn trong ngành Y tế là rất lớn. Đây là một trong những công tác quan trọng, mà đa phần công tác quản lý, khám chữa bệnh công ích cho cộng đồng, công việc còn mang tính thủ công vì vậy công tác này cần được tin học hoá.
Hiện nay, hệ thống mạng của Chính phủ CPNET đang sử dụng hệ thống thư điện tử và hệ thống phần mềm nền tảng lưu chuyển công văn giấy tờ trên nền lảng Lotus của hãng IBM.... Do đó định hướng là sử dụng phần mềm này làm nền tảng cho hệ thống thư điện tử và hệ thống lưu chuyển công văn giấy tờ của ngành Y tế. Điều này sẽ góp phần đảm bảo tính tương thích của hệ thống thư điện tử và hệ thống lưu chuyển công văn giấy tờ của Bộ với hệ thống CPNET đồng thời đáp ứng được nhu cầu phát triển trong tương lai.
6. An toàn và bảo mật hệ thống thông tin
An toàn và bảo mật thông tin là hai nhân tố không thể thiếu đối với mỗi hệ thống thông tin và có ảnh hưởng sống còn tới hoạt động của hệ thống thông tin. Do vậy đối với mỗi hệ thống thông tin cần thiết phải có biện pháp để đảm bảo an toàn cũng như an ninh của hệ thống mạng.
- Giải pháp an toàn thông tin
Để đảm bảo an toàn thông tin, trước hết cần phải quan tâm tới các tác nhân có thể gây ra mất mát thông tin, gây hư hỏng các thiết bị truyền thông và gián đoạn thông tin. Theo thống kê cho thấy, các tác nhân cơ bản gây mất mát hoặc hư hỏng thông tin bao gồm:
Các tác nhân do hiện tượng thiên nhiên như sấm sét, động đất…
Các tác nhân gây ra do nguồn cung cấp.
Các tác nhân gây ra do hiện tượng khách quan khác.
Các tác nhân gây ra do con người vô tình hoặc cố ý.
Để phòng chống các tác nhân trên có rất nhiều biện pháp công nghệ đang và đã được áp dụng như thiết lập hệ thống chống sét, thiết lập trung tâm dự phòng, xây dựng hệ thống sao lưu,... Tuy nhiên qua khảo sát thực tế tại Bộ Y tế cũng như cân nhắc nhu cầu bảo vệ và yếu tố chi phí đề xuất sử dụng các biện pháp an toàn dữ liệu như sau:
Sử dụng hệ thống UPS (nguồn không ngắt) để tránh hiện tượng mất mát thông tin khi có sự cố mất nguồn: Sử dụng các UPS có công suất lớn ( 1KVA/20KVA) để cấp nguồn tới từng máy chủ. Khi nguồn bị ngắt UPS sẽ được cấu hình để tự động thông tin tới người sử dụng và quản trị viên để lưu trữ toàn bộ các thông tin đang xử lý. Chức năng chính của UPS lúc này là duy trì nguồn cung cấp tới máy chủ để đảm bảo tất cả các dữ liệu đang mở hoặc đang xử lý đều được lưu lại và máy chủ được điều khiển để thực hiện shutdown an toàn. Ngoài ra để đảm bảo an toàn cho hệ thống mạng cần sử dụng 1 UPS từ (1-5) KVA để cấp nguồn cho Switch trung tâm.
Sử dụng các thiết bị chống sét bảo vệ đường mạng để chống sét và sự cố lan truyền trên đường mạng tới hệ thống các máy chủ. Các thiết bị này được lựa chọn hỗ trợ các chuẩn truyền dẫn Ethernet sử dụng cáp UTP Cat5/cat6.
Sử dụng phương pháp sao lưu thông tin trên máy chủ (Server) ra ổ đĩa Tape để thực hiện dự phòng: Định hướng là sử dụng phương pháp sao lưu tập trung để thực hiện tác nghiệp sao lưu ra ổ Tape dung lượng lớn được lắp đặt trên máy chủ sao lưu (backup Server). Phương pháp này được sử dụng để sao lưu các thông tin lưu trữ trên máy chủ thư điện tử và quản lý lưu chuyển công văn và máy chủ quản trị hệ thống mạng. Thông qua sử dụng công cụ sao lưu (backup) HP Openview Omniback cho phép sao lưu các thông tin này ra các đĩa Tape dung lượng hàng chục đến hàng trăm GB. Phần mềm HP Omniback là giải pháp backup của hãng HP cho phép quản trị quá trình backup tập trung trên toàn bộ hệ thống mạng VLAN, LAN, to LAN, mạng WAN và trên nhiều nền tảng khác nhau từ Microsoft, Novell đến UNIX. Giải pháp cũng cho phép lựa chọn các tuỳ chọn cho sao lưu các file đang được mở (backup open file) hoặc sao lưu trực tuyến các CSDL đang mở (backup on-line). Do đó việc lựa chọn HP Openview Omniback không chỉ đáp ứng được các yêu cầu sao lưu hiện tại mà còn đáp ứng được các yêu cầu của hệ thống mạng intranet của ngành Y tế trong tương lai.
Hiện tại sử dụng một module điều khiển sao lưu và một module sao lưu trực tuyến cho Lotus để thực hiện sao lưu dữ liệu từ hai máy chủ quản trị mạng và máy chủ thư điện tử/1ưu trao chuyển công văn tài liệu và dữ liệu.
Trong tương lai khi phát triển thêm các ứng dụng hay triển khai mạng diện rộng, chỉ cần mua thêm các module và cài đặt lên máy chủ sao lưu là có thể thực hiện quản trị sao lưu cho toàn bộ hệ thống mạng diện rộng và mạng của Bộ.
Ngoài các phương pháp trên một trong những biện pháp rất hiệu quả đó là thực hiện biện pháp lưu (copy) dữ liệu và các file thông tin quan trọng ra các đĩa mềm để đề phòng sự cố có thể xảy ra và ảnh hưởng trực tiếp tới dữ liệu trên từng máy trạm.
(Mô hình hệ thống UPS và backup dữ liệu được mô tả trong phần phụ lục.)
- Giải pháp bảo mật thông tin .
Bất kỳ một quá trình kết nối, trao đổi thông tin nào trên hệ thống mạng, liên mạng hoặc kết nối tới hệ thống Internet với phương pháp thông thường đều tiềm tàng các “lỗ hổng” mà dẫn tới các truy nhập trái phép vào hệ thống thông tin. Cho nên một trong các vấn đề quan trọng khi thực hiện các kết nối là thiết lập các chính sách, các hệ thống bảo vệ mạng, bảo vệ dữ liệu, kiểm soát các truy cập tới hệ thống nhằm ngăn chặn các truy nhập không được phép trong mạng cục bộ hay từ bên ngoài.
Để đảm bảo an toàn cho việc cung cấp thông tin, mỗi kết nối mạng đều phải được đảm bảo an toàn tới mức tối đa thông qua các công cụ và các chính sách bảo mật. Để đảm bảo an ninh hệ thống các mạng các đơn vị ngành Y tế, đề xuất sử dụng các giải pháp sau để thực hiện an ninh dữ liệu trên hệ thống mạng cục bộ:
An ninh thông tin sử dụng công nghệ VLAN: Tổ chức phân chia mạng bảo mật mã vật lý thành các nhóm sử dụng khác nhau, các nhóm này độc lập với nhau. Tuy nhiên thông qua Multilayer Switch (Switch trung tâm) hoặc cấu hình kết nối mạng trên các máy chủ có thể cho phép các nhóm trao đổi thông tin với nhau. Quá trình trao đổi thông tin giữa các nhóm này được kiểm soát thông qua các chính sách lọc thông tin thiết lập trên Switch trung tâm.
LINUX, UNIX An ninh thông tin mức hệ điều hành:
An ninh dựa trên nền tảng CSDL và ứng dụng: Ngoài mức bảo vệ qua hệ điều hành, có thể thiết lập thêm các mức bảo mật được cung cấp bởi các hệ quản trị CSDL, các ứng dụng và dịch vụ mạng khác bảo mật theo địa chỉ, tạo các bức tường lửa phần mềm Filewall, bảo mật luồng, kênh...
Hệ quản trị CSDL cung cấp các công cụ quản trị truy nhập tài nguyên thông qua hệ thống người sử dụng. Người sử dụng có thể được thiết lập các quyền hạn tương ứng với các yêu cầu cụ thể của công việc. VD: có thể cho người sử dụng xem được thông tin trên một số bảng (table) và cấm trên các bảng khác,có thể xem mà không cập nhập được nội dung, có thể nhập thông tin không thể xoá ....
Đào tạo an ninh dữ liệu trên ngôn ngữ CSDL INFORMIX : Đào tạo và hướng dẫn người sử dụng là một trong các biện pháp đảm bảo tăng cường an ninh mạng. Người sử dụng có nhận thức được đẩy đủ về tầm quan trọng và thực hiện đúng các chính sách thì mới có thể đảm bảo an ninh mạng tới mức tối đa.
7. Quản trị hệ thống mạng
Nếu an toàn và an ninh dữ liệu là giải pháp để bảo vệ an toàn và an ninh dữ liệu thì quản trị hệ thống mạng thông tin là nhân tố đảm bảo hoạt động của toàn bộ hệ thống mạng thông qua quá trình giám sát, kiểm tra cũng như phát hiện và quản trị lỗi.
Đối với hệ thống thông tin lớn và hệ thống thông tin diện rộng, cần thiết phải sử dụng các công cụ quản trị mạng LINUX, UNIX chuyên nghiệp như HP Openview, CiscoWorks hay IBM Tivoli Netview,... Tuy nhiên trong khuôn khổ của Các dự án mạng LAN chỉ triển khai hệ thống mạng nội bộ, xét về chi phí cũng như yêu cầu việc triển khai hệ thống phần mềm quản trị chuyên dụng sẽ có chi phí khá cao và đã được qua sử dụng thực tiễn và cho thấy tính năng, tính chất ưu việt hơn các phần mềm khác rất nhiều. Do vậy chúng tôi đề xuất sử dụng các phần mềm trên và các phần mềm công cụ đã được tích hợp sẵn trong các thiết bị truyền thông cũng như các hệ thống phần mềm nền tảng (hệ điều hành LINUX, UNIX, hệ quản trị CSDL) để thực hiện chức năng quản trị hệ thống thông tin đây là các phần mềm đã qua sử dụng thực tiễn và cho thấy tính chất ưu việt hơn các phần mềm khác rt nhiu.
