CN107147589A - 基于医院信息系统的节点服务器数据高速虚拟交换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于医院信息系统的节点服务器数据高速虚拟交换方法，包括以下步骤：1）部署四级服务器，所述四级服务器依次为节点服务器、web服务器群、应用服务器群和数据库服务器群，四级服务器之间采用高速带宽的光纤连接；2）在四级服务器上部署SaaS服务3）所述节点服务器前端连接医院的中心交换机，后端桥接web服务器，实现医院的中心交换机和四级服务器之间数据的高速虚拟交换。采用在四级服务器上部署SaaS虚拟机，实现了实时地、高速率的数据交换。节点服务器通过查询IP集和权限树，将数据包转发给具备权限的接收者，提高了数据传输的精准性，减少了无效数据的转发，实现了医院信息系统用户的分发管理。
Description
技术领域
本发明涉及服务器技术领域，具体的说，是基于医院信息系统的节点服务器高速虚拟交互方法。
背景技术
现有医院信息系统 （HIS：Hospital Information System）是通过局域网部署在医院内部供用户使用。由于其起源于客户机-服务器(即C/S方式)模式，随着医院业务及管理内容的不断复杂和增加，对信息化的相关需求亦在不断增加，医院通行的医疗、人、财、运行的四线业务及管理对信息化的需求，需要由不同软硬件供应商通过系统集成和不断升级来满足。现有医院信息系统解决方案，是通过局域网的三级应用来实现应用需求：a）用户级接入：用户终端(PC、Smart-Phone、iPad等)接入交换机，接入的方式有两种：有线方式和无线方式；b）通信路由：通过有线网络和无线网络连接交换机，将各类用户最终全部连接到医院的数据中心；c）数据中心：将HIS所需的各类硬件系统(如服务器、存储系统、交换机和各类线缆等)及各类应用软件和系统软件进行系统总集成，因此要实现医院信息系统的应用和服务需求，需要很多家硬件和应用软件的供应商，因此需要解决硬件兼容的问题，同时由于供应商有各自的实现架构，导致各类应用系统间的共享信息的能力即互操作性不强，受到硬件资源的兼容性以及应用系统的互操作性的限制，导致医院的信息系统的数据交换速率低以及实时性差。
发明内容
本发明的目的在于提供基于医院信息系统的节点服务器高速虚拟交换方法，采用四级服务器上部署SaaS服务，与医院的中心交换机进行数据高速虚拟交换，解决现有技术中医院信息系统的数据交换速率低以及实时性差的问题。
为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案实现：
基于医院信息系统的节点服务器数据高速虚拟交换方法，包括以下步骤：
1）部署四级服务器，所述四级服务器依次为节点服务器、web服务器群、应用服务器群和数据库服务器群，所述四级服务器之间采用高速带宽的光纤连接；
2）在四级服务器上部署SaaS服务，用于提供医院信息系统需要的应用和服务；
3）所述节点服务器前端连接医院的中心交换机，后端桥接web服务器，实现医院的中心交换机和四级服务器之间数据的高速虚拟交换。
医院的中心交换机连接干网，干网连接子网的交换机，交换机通过有线网络或无线网络连接有医院的用户终端，包括计算机终端、手机、IPAD等，中心交换机与四级服务器中的节点服务器连接，实现与节点服务器间数据的双工高速通信和后继应用服务器群及数据库服务器群对数据的高效处理。
通过节点服务器使用部署在四级服务器上的SaaS服务，并与四级服务器进行数据的高速交换。四级服务器采用高速带宽的光纤连接，保证各级服务器间高效和高速的双向数据传输。节点服务器向前实现医院用户的访问及响应接入、并与后台web服务器实现桥接接入，使医院的用户终端能够使用四级服务器搭建的SaaS服务，实时地、高速率地与四级服务器进行数据交换，实现对云端医院信息系统应用和服务需求的交付。
进一步的优选，所述步骤1）中的节点服务器的配置步骤包括：
1.1）安装节点服务器硬件资源以及系统软件，所述硬件资源包括专用双工网卡、超过32GB容量内存、专职的CPU，用于保证节点服务器的高速数据交换性能，所述系统软件，用于管控节点服务器的硬件资源；
1.2）安装硬件资源的驱动软件；
1.3）在节点服务器上部署虚拟交换机；
1.4）在节点服务器的内存中内置用于解析收到的数据包的应用软件；
1.5）在节点服务器硬件资源中的内存中划出2GB容量用来存储IP集，所述IP集是用户在登录医院信息系统后形成的IP地址的总集合，以用户-IP地址表格的方式存于所述节点服务器的2GB内存中，所述权限树是医院根据其不同用户的业务指定和权限生成的静态数据，所述静态数据存于数据库，医院的授权人员可以对此静态数据进行按需修改。
节点服务器是一类专工服务器，在硬件资源上，节点服务器设有磁存储介质以确保数据处理的高速性，专用双工网卡确保数据的高速双向传输，在软件资源上加载了用于解析数据包的应用软件，还需要加载硬件资源驱动软件，使硬件资源的物理性能达到最优，确保数据处理的高速性。在节点服务器上部署虚拟交换机，不需要实体的交换机，而采用应用软件控制数据的高速虚拟交换，虚拟交换机比物理的交换机具有更高的动态数据交换效率，管理员可以更灵活、更高效地实现医院信息系统的业务资源的管理工作。节点服务器的虚拟交换机实现对数据的高速推送和转递以及将正确的数据包发送给具有权限的接收者。节点服务器的大容量内存中划出2GB内容用来存储IP集，即医院所有的上线用户的网络IP的集合，以用户-IP地址表格存储，方便节点服务器的缓存直接调用。根据医院用户的权限与业务指定，生成权限树，并存储于数据库中，当医院业务运转时，节点服务器调用数据库的权限树，进行查询用户的权限，并根据查询的结果决定是否转发数据包。
进一步的优选，所述步骤3）具体包括：
3.1）四级服务器部署的SaaS服务，为医院的用户设置用户类型和IP地址；
3.2）用户发送数据包，所述数据包包含发送者的IP地址、接收者的IP地址和数据类型；
3.3）节点服务器接收数据包，存入缓存；
3.4）内置于内存中的应用软件解析数据包，获取数据类型、发送者的IP地址和接收者的IP地址，查询IP集，获取发送者的IP地址和接收者的IP地址对应的用户类型，判断接收者是否为激活状态，并将IP地址和数据类型作为关键值保存到节点服务器的寄存器；
3.5）如果接收者为激活状态，应用软件调用数据库服务器中的权限树，内置于节点服务器的2GB内存中，在权限树中进行遍历查询，找到关键值，则将原数据包重新打包定义为新任务1，送达该接收者和应用服务器；未找到关键值，则将原数据包重新打包定义为新任务2，送达应用服务器同时向数据包发送者推送告警信息；如果接收者为未激活状态，则将数据包转送应用服务器暂存。
医院的发送者的数据包被SaaS虚拟交换机收到、进入内存进行排队缓存，内置于2GB内存运行的应用软件将该数据包视为待执行的任务，当应用软件开始处理这一任务时，首先该任务进行解析，获取接收者的IP地址以及数据类型，继而抽取这出两个关键值放入内存的两个特定地址_寄存器，所述特定地址_寄存器在新数据进入时取代旧数据，因此特定地址_寄存器不需要清除旧数据。应用软件将特定地址_寄存器的这两个关键值，与该医院的IP集和权限树进行遍历查询，如果在该IP集和权限树找到对应的关键值则将原数据包重新打包为新任务1，如果未在该IP集和权限树找到对应的关键值则将原数据包重新打包为新任务2；如果为新任务1，并且接收者为激活状态时，应用软件对该新任务1以两种方式进行处理，首先是将新任务1经由本地的双工网卡立即推送出给接收者，其次将新任务1传送至后台的应用服务器；如是新任务2，则应用软件直接将新任务2传送至后台的应用服务器，并给数据包的发送者发出告警信息。利用节点服务器的数据转接机制，满足医院的用户之间数据的即时交换；运行节点服务器内置应用软件，对医院内医护人员所需数据进行精准推送的技术。
进一步的优选，所述步骤3.5）中的重新打包为将数据类型、数据格式、校验位、加密匙、接收者的IP地址植入包含了数据本身的数据包内形成预发送的数据包。
将原数据包重新打包，将新的数据包发给有权限的接收者，避免了误操作和错误的转发。
进一步的优选，所述web服务器、应用服务器和数据库服务器分别为多个，分别组成web服务器群、应用服务器群和数据服务器群。
将四级服务器部署为云端平台,为医院提供SaaS服务，保持了软件与系统的安全隔离，同时，web服务器群、应用服务器群和数据库服务器群共同完成对数据的高速虚拟交换技术，使数据的处理能力更强，响应速度更快。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明采用四级服务器模型，在四级服务器上部署SaaS虚拟机，实现了数据的高速虚拟交换。
（2）本发明的节点服务器对接收者的IP地址和用户类型进行解析，通过查询IP集和权限树，判断接收者是否具备权限，减少了无效数据的转发，提高了数据传输的精准性，实现了医院信息系统用户的分发管理。
附图说明
图1为本发明的医院信息系统的系统原理框图；
图2为本发明的节点服务器数据交换的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
结合附图1所示，基于医院信息系统的节点服务器数据高速虚拟交换方法，包括以下步骤：
1）部署四级服务器，所述四级服务器依次为节点服务器、web服务器群、应用服务器群和数据库服务器群，所述四级服务器之间采用高速带宽的光纤连接；
2）在四级服务器上部署SaaS服务，用于提供医院信息系统需要的应用和服务；
3）所述节点服务器前端连接医院的中心交换机，后端桥接web服务器，实现医院的中心交换机和四级服务器之间数据的高速虚拟交换。
医院的中心交换机连接干网，干网连接子网的交换机，交换机通过有线网络或无线网络连接有医院的用户终端，包括计算机终端、手机、IPAD等，中心交换机与四级服务器中的节点服务器连接，通过节点服务器使用部署在四级服务器上的SaaS服务，并与四级服务器进行数据的高速交换。四级服务器采用高速带宽的光纤连接，数据传输速率高且传输距离远。节点服务器向前实现医院用户的访问及响应接入、并与后台web服务器实现桥接接入，使医院的用户终端能够使用四级服务器搭建的SaaS服务，实时地、高速率地与四级服务器进行数据交换，实现云端医院信息系统。
实施例2：
在实施例1的基础上，结合图1和图2所示，进一步的优选，所述步骤1）中的节点服务器的配置步骤包括：
1.1）安装节点服务器硬件资源以及系统软件，所述硬件资源包括专用双工网卡、超过32GB容量内存、专职的CPU，用于保证节点服务器的高速数据交换性能，所述系统软件，用于管控节点服务器的硬件资源；
1.2）安装硬件资源的驱动软件；
1.3）在节点服务器上部署虚拟交换机；
1.4）在节点服务器的内存中内置用于解析收到的数据包的应用软件；
1.5）在节点服务器硬件资源中的内存中划出2GB容量用来存储IP集，所述IP集是用户在登录医院信息系统后形成的IP地址的总集合，以用户-IP地址表格的方式存于所述节点服务器的2GB内存中，所述权限树是根据用户的业务指定和权限生成的静态数据，所述静态数据存于数据库。
节点服务器是一类专工服务器，在硬件资源上，节点服务器设有磁存储介质以确保数据处理的高速性，专用双工网卡确保数据的高速双向传输，在软件资源上加载了用于解析数据包的应用软件，还需要加载硬件资源驱动软件，使硬件资源的物理性能达到最优，确保数据处理的高速性。在节点服务器上部署虚拟交换机，不需要实体的交换机，而采用应用软件控制数据的高速虚拟交换，虚拟交换机比物理的交换机运行的时间更长，管理员可以更灵活、更高效地实现医院信息系统的硬件资源的管理工作。节点服务器的虚拟交换机实现对数据的高速推送和转递以及将正确的数据包发送给具有权限的接收者。节点服务器的大容量内存中划出2GB内容用来存储IP集，即医院所有的上线用户的网络IP的集合，以用户-IP地址表格存储，方便节点服务器的缓存直接调用。根据医院用户的权限与业务指定，生成权限树，并存储于数据库中，当医院业务运转时，节点服务器调用数据库的权限树，进行查询用户的权限，并根据查询的结果决定是否转发数据包。
实施例3：
在实施例1的基础上，结合图1和图2所示，进一步的优选，所述步骤3）具体包括：
3.1）四级服务器部署的SaaS服务，为医院的用户设置用户类型和IP地址；
3.2）用户发送数据包，所述数据包包含发送者的IP地址、接收者的IP地址和数据类型；
3.3）节点服务器接收数据包，存入缓存；
3.4）内置于内存中的应用软件解析数据包，获取数据类型、发送者的IP地址和接收者的IP地址，查询IP集，获取发送者的IP地址和接收者的IP地址对应的用户类型，判断接收者是否为激活状态，并将IP地址和数据类型作为关键值保存到节点服务器的寄存器；
3.5）如果接收者为激活状态，应用软件调用数据库服务器中的权限树，内置于节点服务器的2GB内存中，在权限树中进行遍历查询，找到关键值，则将原数据包重新打包定义为新任务1，送达该接收者和应用服务器；未找到关键值，则将原数据包重新打包定义为新任务2，送达应用服务器同时向数据包发送者推送告警信息；如果接收者为未激活状态，则将数据包转送应用服务器暂存。
医院的发送者的数据包被SaaS虚拟交换机收到、进入内存进行排队缓存，内置于2GB内存运行的应用软件将该数据包视为待执行的任务，当应用软件开始处理这一任务时，首先该任务进行解析，获取接收者的IP地址以及数据类型，继而抽取这出两个关键值放入内存的两个特定地址_寄存器，所述特定地址_寄存器在新数据进入时取代旧数据，因此特定地址_寄存器不需要清除旧数据。应用软件将特定地址_寄存器的这两个关键值，与该医院的IP集和权限树进行遍历查询，如果在该IP集和权限树找到对应的关键值则将原数据包重新打包为新任务1，如果未在该IP集和权限树找到对应的关键值则将原数据包重新打包为新任务2；如果为新任务1，并且接收者为激活状态时，应用软件对该新任务1以两种方式进行处理，首先是将新任务1经由本地的双工网卡立即推送出给接收者，其次将新任务1传送至后台的应用服务器；如是新任务2，则应用软件直接将新任务2传送至后台的应用服务器，并给数据包的发送者发出告警信息。利用节点服务器的数据转接机制，满足医院的用户之间数据的即时交换；运行节点服务器内置应用软件，对医院内医护人员所需数据进行精准推送的技术。
进一步的优选，所述步骤3.5）中的重新打包为将数据类型、数据格式、校验位、加密匙、接收者的IP地址植入包含了数据本身的数据包内形成预发送的数据包。将原数据包重新打包，将新的数据包发给有权限的接收者，避免了误操作和错误的转发。
实施例4：
在以上实施例的基础上，结合图1和图2所示，所述web服务器、应用服务器和数据库服务器分别为多个，分别组成web服务器群、应用服务器群和数据服务器群。
将四级服务器部署为云端平台,为医院提供SaaS服务，保持了软件与系统的安全隔离，同时，web服务器群、应用服务器群和数据库服务器群共同完成对数据的高速虚拟交换技术，使数据的处理能力更强，响应速度更快。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.基于医院信息系统的节点服务器数据高速虚拟交换方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）部署四级服务器，所述四级服务器依次为节点服务器、web服务器群、应用服务器群和数据库服务器群，所述四级服务器之间采用高速带宽的光纤连接；
2）在四级服务器上部署SaaS服务，用于提供医院信息系统需要的应用和服务；
3）所述节点服务器前端连接医院的中心交换机，后端桥接web服务器，实现医院的中心交换机和四级服务器之间数据的高速虚拟交换。
2.根据权利要求1所述的基于医院信息系统的节点服务器数据高速虚拟交换方法，其特征在于：所述步骤1）中的节点服务器的配置步骤包括：
1.1）安装节点服务器硬件资源以及系统软件，所述硬件资源包括专用双工网卡、超过32GB容量内存、专职的CPU，用于保证节点服务器的高速数据交换性能，所述系统软件，用于管控节点服务器的硬件资源；
1.2）安装硬件资源的驱动软件；
1.3）在节点服务器上部署虚拟交换机；
1.4）在节点服务器的内存中内置用于解析收到的数据包的应用软件；
1.5）在节点服务器硬件资源中的内存中划出2GB容量用来存储IP集，所述IP集是用户在登录医院信息系统后形成的IP地址的总集合，以用户-IP地址表格的方式存于所述节点服务器的2GB内存，所述权限树是根据用户的业务指定和权限生成的静态数据，所述静态数据存于数据库。
3.根据权利要求1所述的基于医院信息系统的节点服务器数据高速虚拟交换方法，其特征在于：所述步骤3）具体包括：
3.1）四级服务器部署的SaaS服务，为医院的用户设置用户类型和IP地址；
3.2）用户发送数据包，所述数据包包含发送者的IP地址、接收者的IP地址和数据类型；
3.3）节点服务器接收数据包，存入缓存；
3.4）内置于内存中的应用软件解析数据包，获取数据类型、发送者的IP地址和接收者的IP地址，查询IP集获取发送者的IP地址和接收者的IP地址对应的用户类型，判断接收者是否为激活状态，并将IP地址和数据类型作为关键值保存到节点服务器的寄存器；
3.5）如果接收者为激活状态，应用软件调用数据库服务器中的权限树，内置于节点服务器的2GB内存中，在权限树中进行遍历查询，找到关键值，则将原数据包重新打包定义为新任务1，送达该接收者和应用服务器；未找到关键值，则将原数据包重新打包定义为新任务2，送达应用服务器同时向数据包发送者推送告警信息；如果接收者为未激活状态，则将数据包转送应用服务器暂存。
4.根据权利要求3所述的基于医院信息系统的节点服务器数据高速虚拟交换方法，其特征在于：所述步骤3.5）中的重新打包为将数据类型、数据格式、校验位、加密匙、接收者的IP地址植入包含了数据本身的数据包内形成预发送的数据包。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的基于医院信息系统的节点服务器数据高速虚拟交换方法，其特征在于：所述web服务器、应用服务器和数据库服务器分别为多个，分别组成web服务器群、应用服务器群和数据服务器群。
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