Hochgeschwindigkeit für digitales Röntgen

Das Berufsgenossenschaftliche Unfallkrankenhaus Hamburg erweitert die Kapazität seines Backbones mit den Produkten von Extreme Networks von 1 auf 10 GBit/s

Das Berufsgenossenschaftliche Unfallkrankenhaus Hamburg (BUKH) wurde am 21. Mai 1959 zunächst mit 240 Planbetten in Betrieb genommen. 50 Jahre später haben die Berufsgenossenschaften viele Gründe, auf ihre Einrichtung stolz zu sein. Denn obwohl sich das akademische Lehrkrankenhaus ohne öffentliche Mittel finanziert, verfügt es heute neben einer modernen IT-Infrastruktur über eines der größten und modernsten Zentren Deutschlands für Schwerbrandverletzte, ein Zentrum für Querschnittgelähmte sowie eine Einrichtung für die Intensivpflege von Schwer-Schädel-Hirnverletzten. Zudem hat sich die ursprüngliche Bettenzahl seit der Gründung auf 470 Planbetten erhöht und steht heute Patienten unter anderem aus den Fachgebieten der Unfallchirurgie, Orthopädie und Sporttraumatologie, Handchirurgie, Plastische und Mikrochirurgie, Neurologie, Neurochirurgie sowie Anästhesie, Intensiv- und Rettungsmedizin zur Verfügung.

Mit dem medizinischen Fortschritt entwickelte sich auch die IT-Infrastruktur des BUKH. Ein großer Meilenstein war hier die Migration des internen Netzwerks von Token Ring auf Ethernet, die 2002 begann und inzwischen fast abgeschlossen ist. Für den Aufbau des Backbones entschied sich das Krankenhaus schon damals für Komponenten von Extreme Networks. "Wir hatten dem BUKH seinerzeit die Produkte von Extreme Networks vor allem deshalb empfohlen, weil sie besonders standardkonform sind", erinnert sich Andreas Tank zurück, der seit 2002 bei dem Hamburger Systemhaus netReLetion das BUKH betreut. "Denn bei der anstehenden Migration von Token Ring auf Ethernet war dies, neben der Performance der Systeme, ein K.O.-Kriterium bei der Produktauswahl."

Den Backbone baute das BUKH damals aus zwei, später vier Switches, vom Typ Summit 7i auf, im weiteren folgten zwei Summit X450. Als Unterverteiler kamen rund 30 Summit-24e³-Switches zum Einsatz, die das Krankenhaus im Laufe der Jahre gegen Summit-200-24/48-Switches austauschte und um zusätzliche Geräte erweiterte. Mittlerweile sind ungefähr 80 Summit 200/250e Switches im Edge aktiv, weitere sind für die Ablösung letzter Token Ring Systeme geplant. Die Bandbreite von 1 GBit/s im Backbone war dabei für die krankenhaustypischen Anwendungen wie Exchange, MS-SQL, MS Office, Oracle sowie das Krankenhausinformationssystem (KIS) mehr als ausreichend.

Röntgen braucht Bandbreite

Als Anfang 2007 das BUKH beschloss, seine bildgebenden Verfahren zu modernisieren und digitales Röntgen einzuführen, galt es für den IT-Leiter des BUKH Axel-Rüdiger Schmidt zunächst, die Auswirkungen auf die IT-Infrastruktur zu prüfen. Gemeinsam mit den Anbietern der RIS/PAC-Systeme (Radiology Information System / Picture Archiving and Communication) und netReLetion stellte das BUKH dabei fest, dass die Basis für die erfolgreiche Einführung des digitalen Röntgens nur eine Erweiterung des Backbones auf 10 Gigabit Ethernet sein kann. "Der RIS/PACS-Hersteller spezifiziert für bestimmte Anwendungen eine dedizierte Bandbreite von 1 GBit/s", erklärt Schmidt. "Dies mit Trunks abzubilden erschien uns nicht sinnvoll. Daher konnte die logische Konsequenz nur sein, unseren Backbone entsprechend zu erweitern."

ClearFlow gegen Broadcast-Stürme

Auf Grund der guten Erfahrung mit den Komponenten von Extreme Networks entschied sich das BUK Hamburg, auch die Erweiterung des Backbones mit Komponenten von Extreme Networks durchzuführen. "Beeindruckt hat uns in den letzten Jahren einerseits die Leistungsfähigkeit und andererseits die Langlebigkeit der Komponenten hinsichtlich ihrer Performance", berichtet Axel-Rüdiger Schmidt. "Daher konnten wir guten Gewissens auch für die Zukunft auf diesen Hersteller setzen."

Bei der Selektion der Backbone-Switches hatte das Krankenhaus 2007 die Wahl zwischen Geräten aus der Reihe BlackDiamond 12000 und 8800. "Wir haben uns damals für die 12K-Reihe entschieden, da diese bereits ClearFlow unterstützte", führt Andreas Tank aus. "Denn ClearFlow war für das BUKH wichtig, um z.B. Broadcast-Stürme im Netz in den Griff zu bekommen, die alte Type-I-Dosen und unsauber programmierte Endgeräte verursachten." Die von Extreme Networks entwickelte ClearFlow-Technologie (Continuous Learning, Examination, Action, and Reporting of Flows) ermöglicht es dem Krankenhaus, im Backbone die Bandbreite für z.B. Broadcasts zu begrenzen, wenn diese einen bestimmten Schwellwert überschreiten, ohne nur Pakete statistisch zu verwerfen. Zur Analyse von Störungen und zur allgemeinen Überwachung des Netzwerkes setzt das Krankenhaus zudem eine Sentriant-Appliance von Extreme Networks ein, die gleichzeitig das Netzwerk vor Wurmattacken und anderen Angriffsversuchen schützt.

Bestnoten für Netzwerkdesign

Nachdem die Entscheidung für die Backbone-Switches gefallen war, musste das BUKH als nächstes den bestehenden Backbone aufbrechen. Die kreisförmig angeordneten Summit-7i- und Summit- x450-Switches aus dem alten Backbone rutschten dabei eine Ebene tiefer auf die Distribution-Area, während zwei neue BlackDiamond 12000 ihren Platz einnahmen. Da das Krankenhaus noch zusätzliche Switch-Ports benötigte, kamen noch zwei weitere Summit x450a zum Backbone hinzu. Die Installation der Geräte erfolgte an insgesamt drei Wochenenden. Durch die hochverfügbare Architektur des Netzwerks gab es dabei keine Betriebsunterbrechung. "Auf Grund der hohen Redundanz im Netz kam es maximal zu Umbruchzeiten von ein paar Sekunden, wenn beispielsweise ein Tree neu aufgebaut wurde", freut sich der IT-Leiter über die gute Planung.

Insgesamt investierten das Krankenhaus und ihr Dienstleister netReLetion, der seit Herbst 2006 das Netzwerk vollständig betreut, knapp 300 Personenstunden in das Projekt. "Neben umfangreichen Tests vor der Installation vor Ort mussten wir beispielsweise Access-Listen aus den alten Geräten auslesen und umschreiben, VLANs umkonfigurieren und das Routing anpassen", erklärt Andreas Tank. "Dabei sind wir stolz, dass wir trotz der Komplexität des Projekts zum vereinbarten Zeitpunkt fertig geworden sind." Das Backbone-Upgrade verband das BUKH zeitgleich mit der Einführung eines dritten Rechenzentrums auf dem Campus, um für noch mehr Ausfallsicherheit der immer wichtiger werdenden IT-Anwendungen zu sorgen. Die von netReLetion entwickelte Netzwerkarchitektur ließ das BUK zum Abschluss von den Extreme Networks Professional Services überprüfen. Die Spezialisten bescheinigten dabei dem Netzwerkdesign sowie der Umsetzung Bestnoten.

Bandbreite und Verfügbarkeit satt

In dem neuen Backbone und zu ausgewählten Unterverteileren (X450e) steht dem BUKH jetzt eine Bandbreite von 10 GBit/s zur Verfügung. Da heute im Durchschnitt die Auslastung des Backbones im einstelligen Prozentbereich liegt, stellt die moderne Infrastruktur gleichzeitig genügend Raum für weitere Anwendungen zur Verfügung. Denn zukünftig soll diese nicht nur die üblichen Anwendungsdaten sowie die neuen digitalen Röntgenbilder transportieren. Das BUKH tüftelt bereits gemeinsam mit ihrem Partner netReLetion an der Einführung von Voice-over-IP sowie einer WLAN-Infrastruktur, die auch bei der Visite neue Möglichkeiten eröffnet. Der Backbone des Berufsgenossenschaftlichen Unfallkrankenhauses Hamburg sieht dem sehr entspannt entgegen. Gleichzeitig freut sich das Krankenhaus weiterhin über eine Verfügbarkeit von 99,999 Prozent auf seiner internen Datenautobahn.

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