Tài liệu Báo cáo thiết kế mạng thiết kế hệ thống mạng cho bệnh viện ái tâm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN GVGD: THs. Vũ Trí Dũng Nhóm sinh viên thực hiện: 10520131 – Cao Văn Lực 10520144 – Phạm Nông 10520156 – Nguyễn Lê Huy 10520275 – Trịnh Minh Nhật 1 Contents BÁO CÁO ..................................................................................................................................................... 1 Đề tài: Thiết kế hệ thống mạng cho bệnh viện Ái Tâm ................................................................... 1 Nhóm sinh viên thực hiện: ....................................................................................................................... 1 1. Tổng quan về mạng máy tính: ......................................................................................... 1 1.1. Mục đích và mục tiêu thực hiện đề tài: ................................................................................. 1 1.2. Tính cấp thiết của đề tài: ............................................................................................................ 1 1.2.1. Vấn đề đặt ra của đề tài: .................................................................................................... 2 1.2.2. Nội dung của để tài:............................................................................................................. 3 2. Các thông tin cơ bản yêu cầu:..................................................................................... 4 2.1. Thông tin được cung cá p: ......................................................................................................... 4 2.1.1. Giới thiệ u sơ lược về bênh việ n: ....................................................................................... 4 2.1.2. Hiệ n trạ ng và cá c thiế t bị công nghệ thông tin củ a bệ nh việ n: ............................ 4 2.2. Thông tin giả định và tìm hiể u được: ................................................................................... 5 2.2.1. Giả định hệ thố ng quản lí người dùng: ........................................................................ 6 2.2.2. Giả định hệ thố ng quả n truy cạ p và ô data củ a bênh việ n: ................................... 6 3. Thiết kế hệ thống mạng: .............................................................................................. 7 3.1 Thiế t kế mô hình lôgic mạ ng: .................................................................................................. 7 3.2. Thiết kế sơ đồ vật lý của toàn bộ hệ thống mạng: .........................................................11 3.2.1 Sơ đồ vạ t lý : ..........................................................................................................................11 3.2.2 Các thiết bị dùng trong hệ thống ...................................................................................31 3.2.3 Các dịch vụ cần thuê: ........................................................................................................35 3.3 Đạ t địa chỉ IP chô hệ thố ng mạ ng và cá c thiế t bị: ...........................................................36 4. Các dịch vụ của hệ thống và chi phí hoạt động ....................................................... 45 4.1 4.2 5. Cá c dịch vụ cung cá p: ................................................................................................................45 Chi phí chô tôà n bộ hệ thố ng: ................................................................................................46 Kết luận: ..................................................................................................................... 46 2 1. Tổng quan về mạng máy tính: 1.1. Mục đích và mục tiêu thực hiện đề tài: Mục đích: Trong thời buổi kinh tế thị trường hiện nay việc ứng dụng công nghệ thông tin để phục vụ cho việc quản lý, trao đổi, lưu trữ thông tin, dữ liệu trong một tổ chức, công ty là một điều tất yếu . Vì vậy, việc xây dựng hạ tầng mạng LAN là điều tối quan trọng trong một tổ chức hay doanh nghiệp. Việc xây dựng một hạ tầng mạng tốt giúp các nhân viên trong tổ chức, công ty truy nhập dữ liệu một cách thuận tiện với tốc độ cao, kịp thời cập nhật, trao đổi thông tin, dữ liệu nhanh chóng. Bên cạnh đó, hệ thống mạng LAN tốt sẽ giúp cho người quản trị mạng có thể tổ chức dữ liệu, phân quyền tài nguyên dữ liệu cho từng đối tượng người sử dụng một cách hiệu quả, giúp cho vận hành hoạt động của tổ chức, doanh nghiệp diễn ra một cách trơn tru, mang lại hiệu quả kinh tế cao. Ngoài ra, việc xây dựng một mạng LAN hoàn chỉnh còn giúp cho sinh viên củng cố các kiến thức đã được học, bước đầu làm quen với một mô hình mạng doanh nghiệp Mục tiêu: Mục tiêu xuyên suốt của đề tài là vận dụng các kiến thức đã có trong quá trình học tập, nghiên cứu để xây dựng hệ thống mạng LAN có thể hoạt động một cách tốt nhất có thể góp phần mang lại hiệu quả kinh tế cao cho bệnh viện Ái Tâm. 1.2. Tính cấp thiết của đề tài: Việc ra đời hệ thống mạng máy tính và sự bùng nổ internet trên toàn cầu đã giúp cho việc trao đổi, cập nhật thông tin một cách nhanh chóng, kịp thời. Và việc áp dụng chúng vào các hoạt động kinh tế, sản xuất, nghiên cứu… sẽ mang lại nhiều lợi ích to lơn. 1 Một hệ thống mạng tốt, hoạt động trơn tru sẽ hỗ trợ tối đa cho các hoạt động khác của một tổ chức, doanh nghiệp, đảm bảo thông tin, dữ liệu được thông suốt, góp phần mang lại hiệu quả kinh tế cao. LAN là viết tắc của Local Area Network hay còn gọi là mạng Lan được ra đời nhằm giúp cho các cơ quan, doanh nghiệp tận dụng tối đa tài nguyên hệ thống dựa trên nền của hệ thống mạng cục bộ, giúp cho việc sử dụng hệ thống, thông tin truyền tải dữ liệu diễn ra một cách an toàn và hiệu quả. Vì vậy có thể nói LAN là một lựa chọn tối ưu của các cơ quan doanh nghiệp ứng dụng CNTT vào hoạt động kinh tế, sản xuất của mình, với chi phí hợp lý, hiệu quả thì to lớn. Với LAN giúp tiết kiệm chi phí xây dựng do hỗ trợ được nhiều dòng sản phẩm, tận dụng được các cơ sở hạ tầng sẵn có, giảm chi phí vận hành và bảo dưỡng. Bệnh viện Ái Tâm là một trong những tổ chức ứng dụng CNTT nhằm nâng cao công tác khám chữa bệnh, hỗ trợ tốt nhất có thể cho bệnh nhân. Và việc ứng dụng hệ thống mạng LAN sẽ giúp việc truyền tải, cập nhật thông tin, bảo vệ tài nguyên thông tin của bệnh viện một các hiệu quả nhất. Vì vậy nhóm chúng em sẽ xây dựng một hệ thống mạng LAN hoàn chỉnh cho cả hai khu A,B của bệnh viện Ái Tâm. 1.2.1. Vấn đề đặt ra của đề tài: Do nhu cầu trao đổi thông tin, chia sẻ tài nguyên mạng nên càng thúc đẩy nhanh quá trình phát triển mạng máy tính, ngày nay trong các phòng ban của cơ quan, doanh nghiệp nào hầu như mạng máy tính cũng đã thâm nhập vào. Nhằm góp thêm vào quá trình phát triền của nghành CNTT nói chúng cũng như giải quyết các vấn đề trao đổi thông tin, tài nguyên của một cơ quan, doanh nghiệp nói riêng. Thiết kế và xây dựng hệ thống mạng Lan cho bệnh viện Ái Tâm, đem lại cho bệnh viện tiết kiệm được chi phí cho các thiết bị như switch, chia sẻ tài nguyên, tối ưu hóa tài nguyên, đảm bảo được 2 quá trình vận hành thông suốt.. Điều này đem lại sự thuận tiện cho các nhân viên, đẩy nhanh tốc độ hiệu quả làm việc cho bệnh viện Ngoài những yêu cầu quá trình xây dựng và thiết kế chúng ta cần tuân thủ những yêu cầu về mặt kỹ thuật, cấu trúc đặt ra như:  Yêu cầu về hiệu năng, ứng dụng.  Yêu cầu tính thông suốt của hệ thống mạng.  Yêu cầu về mặt quản lý mạng như phân vùng, phân quyền.  Yêu cầu an ninh an toàn mạng.  Yêu cầu về đảm bảo sức khỏe của bệnh nhân. 1.2.2. Nội dung của để tài: Nội dung của để tài là thiết kế và xây dựng một hệ thống mạng LAN hoàn chỉnh cho bệnh viện Ái Tâm, triển khai các dịch vụ mạng phù hợp với yêu cầu của bệnh viện, tiện lợi cho quản trị viên trong quá trình vận hành và giám sát hệ thông. Tối ưu hóa đường truyền mạng, giúp việc truy cập thông tin luôn được thông suốt, ngăn chặn những truy cập trái phép đến hệ thống. Qua đó công việc phải làm là:  Khảo sát hệ thống mạng của bệnh viện Ái Tâm.  Nghiên cứu công nghệ mạng LAN.  Thiết kế và xây dựng hệ thống mạng ứng dụng Lan phù hợp cho bài toán bệnh viện. 3 2. Các thông tin cơ bản yêu cầu: 2.1. Thông tin được cung cấp: 2.1.1. Giới thiệu sơ lược về bênh viện: Bệnh viện Ái Tâm là bệnh viện đa khoa. Bệnh viện có 1500 cán bộ công nhân viên, bác sĩ, y tá, hộ lý. Khuôn viên bệnh viện Ái Tâm gồm có 5 tòa nhà trên khu đất đối diện nhau ở hai bên đường Cống Quỳnh. Khu A có ba tòa nhà trên diện tích là 5000m2, khu B có diện tích tòa nhà trên 3000m2. Khoảng cách giữa 2 khu đất là 30m. Trong đó khoảng cách gần nhất giữa hai khu là 60m. Ban lãnh đạo bênh viện có phòng riêng cho từng cán bộ, phòn hợp để tiếp khách trong và ngoài nước. Mỗi khoa có phòng của Trưởng, phó khoa, phòng họp, phòng nghỉ của bác sĩ trực, các phòng mổ và/hoặc phòng chức năng khoa theo đặc thù của từng khoa, phòng khám ngoại trú, phòng nội trú (tùy khoa). Ngoài ra phần diện tích còn lại được dùng làm phòng thí nghiệm/ xét nghiệm (13 phòng), phòng văn thư, căn tin (tầng hầm tòa nhà A1 và B1). 2.1.2. Hiện trạng và các thiết bị công nghệ thông tin của bệnh viện: Trụ sở được xây dựng mới hoàn toàn và chưa có bất kì thiết bị CNTT nào được xây dựng, tòa nhà được thiết kế như một bệnh viện bình thường với các phòng ban chuyên biệt và chúng ta đang thiết kế dựa trên các bản thiết kế đã được xây dựng sẵn. Yêu cầu của hệ thông mạng LAN: - Triển khai hệ thống thanh toán qua thẻ ngân hàng (smartcard). Tại mổi khu khám, khu điều trị sẽ có đầu đọc thẻ nối với hệ thống thông tin của bệnh viện. Mổi khi bệnh nhân tới khám bệnh không phải xếp hàng đóng tiền trước quầy thu ngân và tới trực tiếp khám bệnh. 4 - Người y tá có nhiệm vụ là hỗ trợ các bác sĩ sấp xếp, nhập hồ sơ bệnh nhân nay sẽ có thêm nhiệm vụ thanh toán thẻ bệnh qua đầu đọc của hệ thống ghi nhân thông tin thanh toán. - Đối với bệnh nhân nội trú, khi có yêu cầu thanh toán phát sinh thì y tá tại khu điều trị sẽ nhân thanh toán của bệnh nhân và quẹt qua máy đọc thẻ tại khu điều trị. Các thanh toán này cũng sẽ được chuyển tự động thông qua hệ thống quản lý thông tin của bệnh viện icare sẽ triển khai sau khi có hệ thống mạng. - Bệnh viện có một hệ thống camera đảm bảo an toàn cho bệnh viện, hệ thống này chỉ cho lực lượng bảo vệ quản lý và theo dõi. - Bệnh viện cũng cần có hệ thống mạng có chất lượng cao đảm bảo cho dịch vụ video confrece dành cho việc hội chẩn từ xa. Các thiết bị video conference được lắp đặt tại các phòng mổ. Hệ thống này cho phép liên lạc với các bác sĩ làm việc từ xa cũng như liên lạc với hệ thống video conference của bệnh viện khác. - Do điều kiện bảo mật hồ sơ bệnh án của bệnh nhân, hệ thống thông tin icare của bệnh viện triển khai cơ chế phân quyền chặt chẽ cho từng nhân viên trong việc truy cập vào hệ thống. Tuy nhiên, do yêu cầu công tác, các bác sĩ phải có khả năng kết nối từ xa vào thông tin nội bộ mà mình được phép xem. Ban lảnh đạo của bệnh viện rất quan ngại về việc truy cập từ xa này vào yêu cầu phải có cách truy cập từ xa một cách đáng tin cậy. - Các lảnh đạo của bệnh viện không muốn dùng các sản phầm của Cisco và Dlink. - Ngoài ra, với yêu cầu đảm bảo về sức khỏe cho bệnh nhân và ban lãnh đạo bệnh viện đặc biệt quan tâm tới chất lượng và tiêu chuẩn của các thiết bị có khả năng phát sóng vô tuyến bức xạ ra môi trường. Các thiết bị muốn triển khai phải cung cấp đầy đủ các thông tin liên quan tới sức khỏe để được xem xét. 2.2. Thông tin giả định và tìm hiểu được: 5 2.2.1. Giả định hệ thống quản lí người dùng: Khi sử dụng hệ thống quản lí người dung, chúng ta sẽ theo dõi được các hoạt động trong phiên làm việc của người dùng như: ngày giờ đăng nhập, đăng xuất, các loại tài nguyên, ứng dụng đã ứng dụng, hạn chế, phân quyền truy cập đối với các loại user, ngăn chặn được việc leo thang chiếm quyền trong hệ thống mạng. Sau đây là các yêu cầu đối với hệ thống quản lí người dùng:  Thiết bị: sử dụng các thiết bị được xây dựng trong hệ thống mạng của bệnh viện.  Phần mềm: dùng một trong các phần mềm sau để quản lí, phân quyền user như checkpoint, spector360, ip guard… 2.2.2. Giả định hệ thống quản truy cập vào data của bênh viện: Chúng ta đang giả định là bênh viện được xây mới hoàn toàn, chưa được lắp đặt hệ thống mạng nào. Chúng ta phải xây dựng hệ thống mạng từ đầu. 6 Thiết kế hệ thống mạng: 3. 3.1 Thiết kế mô hình logic mạng: Hình 1. Sơ đồ logic khu A Hình 2. Sơ đồ logic khu B 7 Trong khu A có những đặc điểm như sau: Có 3 tòa nhà A1, A2, A3, các nhà có diện tích giống nhau Khoảng cách từ nhà A3 khoảng gấp 2 lần khoảng cách nhà A2 với A3 Có nhà A3 và nhà A2 gần đường Cống Quỳnh hơn nhà A3 Nhà A3 có tầng 7 có diện tích trống nhiều nhất so hơn hai nhà còn lại Từ các đặc điểm như trên chúng ta thiết kế mô hình mạng như sau: Phòng Server (vùng DMZ) được đặt tại lầu 7 nhà A3 vì lầu 7 nhà A3 có khoảng trống và nhà A3 gần mặt đường Cống Quỳnh. Trong khu nhà B: gồm 2 nhà B1 và B2. Và điểm quan trọng là hai khu nhà A và nhà B không thể kết nối trực tiếp với nhau do không để thiết lập dây qua đường Cống Quỳnh. Vì không thể kết nối với nhau nên phải xây dựng hai mô hình mạng khác nhau một cho khu A một cho khu B. Hai khu nhà A và B kết nối với nhau thông qua VPN. Số thiết bị sử dụng trong mô hình nhà A: (chi tiết ở phần sau) IPS(nhà cung cấp dịch vụ web) Viettel VDC FTP (sử dụng gói cước Frame Replay) Ý tưởng cơ bản trong mô hình: Đầu tiên, để hệ thống có thể chạy ổn định, có tính sẵn sàng cao. Mô hình sử dụng hai mạng xương sống, trong mỗi mạng xương sống đều có một ISP riêng. Điều này giúp mạng chạy ổn định khi một trong mạng xương sống xảy ra sự cố hay nhà ISP có trục trặc từ đó nâng cao được tính sẵn sàng trong hệ thống.Mạng xương sống sử dụng cáp quang tốc độ cao vì có tính ổn định vị trí, ít kết nối và phải gánh tải cho toàn hệ thống. Để bảo vệ toàn cục(ở mức chung) hệ thống. Hệ có sử dụng 2 firewall cho mỗi mạng xương sống. Hai firewall này sẽ ngăn chặn những nguy cơ tất cả những thành phần 8 trong hệ thống mạng. Những mối nguy hại sẽ được phát hiện bởi hệ thống phát hiện xâm nhập IDS và kết hợp với firewall để bảo vệ ở mức chung cho toàn hệ thống Ở điểm cuối cùng của mạng xương sống là hai switch có năng lực xử lý cao. Hai switch này sẽ tiếp nhận mọi kết nối từ các tòa nhà trừ vùng DMZ và chuyển nó đến router để xử lý. Trong mỗi switch này đều có 3 đường dây kết nối đến 3 tòa nhà. Điều này đảm bảo cho việc lưu thông mạng bình thường nếu một trong hai đường dây từ switch trong các tòa nhà đến mạng xương sống gặp sự cố, tăng tính dự phòng cho hệ thống.Hai switch này được nối với nhau và dùng giao thức spanning tree giúp co cụm vùng thiệt hại nếu các switch trong mỗi tòa nhà gặp sự cố Mỗi tòa nhà đều có một switch riêng. Switch này được nối trực tiếp đến hai mạng xương sống. Switch này là điểm tập kết các đường dây xuất phát các tầng trong tòa nhà(mỗi tầng có một switch riêng cho mỗi tầng) và chuyển chúng đến mạng xương sống. Trong tầng 7 của nhà A3 nơi chứa các server của vùng DMZ có 2 firewall riêng chỉ dành riêng cho vùng DMZ. Tiếp sau đó là là 2 IPS và một IDS. Sở dĩ lại cần những thiết bị riêng như trên là vì trong vùng DMZ có những rule hay những chính sách bảo mật riêng không giống như các phòng ban khác nên cần những công cụ để xử lý riêng. Đảm bảo cho các server hoạt động an toàn hơn. Ngoài ra các phòng mổ có lắp đặt hệ thống voip để hội thoại trực tiếp đều được lắp đặt đường dây riêng kết nối đến voip server. Điều này giúp quá trình hội thoại được truyền với tốc độ cao hơn, tránh được ảnh hưởng từ mạng của nhân viên, bệnh nhân. Voip server tuy được đặt trong vùng DMZ nhưng nó được áp đặt những chính sách riêng để hạn chế đến mức tối đa ảnh hưởng đến các server khác. Tránh ảnh hưởng lợi dụng đường truyền voip riêng này làm bàn đạp tấn công các server khác. Ở khu vực nhà B cũng có hai mạng xương sống, hai switch tổng và hai switch dùng riêng cho mỗi tòa nhà B1 và B2. Tương tự như khu nhà A hai mạng xương sống này 9 cũng được bảo vệ bởi 2 firewall và 1 IDS trên đường truyền. Ngoài ra cũng giống như khu nhà A cũng có những đường truyền riêng dẫn tới voip server để hội thoại trực tiếp. Lưu ý: Khu nhà B được kết nối với nhà A thông qua kết nối VPN. 10 Thiết kế sơ đồ vật lý của toàn bộ hệ thống mạng: 3.2. 3.2.1 Sơ đồ vật lý: 3.2.1.1 Sơ đồ mặt bằng tổng thể thiết kế: 3.2.1.2 Sơ đồ thiết kế:  Toà nhà A1: Tầng trệt: 11 Tầng 1(Tầng chính khoa phụ sản): Tầng 2: 12 Tầng 3: Tầng 4(Tầng chính khoa nhi): 13 Tầng 5 Tầng 6: 14 Tầng hầm:  Toà nhà A2 Tầng trệt(Khoa chấn thương chỉnh hình): 15 Tầng 1(Tầng chính khoa chấn thương chỉnh hình): Tầng 2: 16 Tầng 3: Tầng 4(Tầng chính khoa mắt): 17 Tầng 5: Tầng 6: 18