Система мониторинга в единой консультативно

Система мониторинга в единой консультативно-диагностической сети …
Т.Л. ЕЛЬФИМОВА1, М.Н. СТРИХАНОВ, В.Г. НИКИТАЕВ, А.Н. ПРОНИЧЕВ, И.А. БОРОДУЛИН,
В.В. ВАХРОМЕЕВ
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
1
Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом»
СИСТЕМА МОНИТОРИНГА В ЕДИНОЙ КОНСУЛЬТАТИВНО-ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ
СЕТИ РОСАТОМА-ФМБА-МИФИ
Для обеспечения надежной эксплуатации названной сети разработана система мониторинга. Разработаны и
реализованы рекомендации по улучшению качества работы сети. Определен ряд типичных неисправностей, влияющих
на качество передачи звуковой и видеоинформации. Мониторинг проводился в функционирующей с 2000 года сети
Росатома-ФМБА-МИФИ, с центром управления в МИФИ, которая на данный момент объединяет 15 удаленных
медицинских учреждений России.
Сеть Росатома-ФМБА-МИФИ (рис. 1) функционирует с 2000 г. и направлена на повышение
качества оказания медицинской помощи работникам атомной отрасли и членам их семей [2].
Вышеназванная сеть решает диагностические и образовательные задачи и предоставляет
пользователям такие возможности, как: проведение телемедицинских консультаций, участие в
видеолекциях, направленных на повышение квалификации медицинского персонала, доступ к
системам поддержки принятия решений и электронным атласам по гистологии (микро- и
макропрепараты), цитологии, гематологии [1]. В рамках сети с 2000 г. проведено более 16000
телемедицинских консультаций, с 2008 г. проведено более 50 видеолекций по различным
медицинским тематикам, более 10 видеосовещаний высшего руководства.
Рис. 1. География сети Росатома-ФМБА-МИФИ по России
При проведении дистанционных видеолекций, совещаний и телемедицинских консультаций
в сети Росатома-ФМБА-МИФИ одним из ключевых факторов является скорость и достоверность
передаваемой информации. Медицинские учреждения, входящие в состав сети, зачастую
отдалены от Москвы и находятся в разных часовых поясах, гарантировать стабильность связи
между ними затруднено вследствие ряда проблем: наличия промежуточных звеньев провайдеров
связи, использования устаревшего коммутационного оборудования, большого количества
промежуточных коммутаторов, нестабильности пропускной способности.
Целью проведения мониторинга является фиксация таких характеристик сети, как
пропускная способность, задержки, объемы передаваемой информации и др. с целью
последующей настройки сети для достижения максимально возможного качества приема и
передачи данных при заданных условиях. Объектом мониторинга являлась сеть Росатома-ФМБАМИФИ. Производилось сопоставление данных, предоставленных медсанчастями, об
используемых ими каналах связи с замеренными в результате мониторинга. Производилось
Система мониторинга в единой консультативно-диагностической сети …
исследование качества передаваемой информации в зависимости от настроек оборудования у
клиентов сети.
Выявленные в результате мониторинга ошибки, связанные с неправильным выбором
оборудования и его настройкой, позволят разработать методики их устранения с целью
обеспечения надежной эксплуатации сети.
По результатам анализа данных, полученных при мониторинге сети, необходимо:
 определить типичные неисправности сети и методы их устранения;
 выработать методики взаимодействия с клиентами сети;
 выработать методические рекомендации по настройке сети;
 произвести настройку клиентов сети с учетом их специфики.
Постоянный мониторинг позволяет оперативно устранять возникающие в сети
неисправности, развивать сеть и улучшать качество предоставляемых услуг, адаптировать сеть к
изменяющимся условиям.
На основании анализа результатов мониторинга определен ряд основных неисправностей,
возникающих при проведений видеолекции и дистанционных консультаций: рассинхронизация
видео и звука, прерывание звука, нестабильность работы программы видеосвязи, звуковое эхо,
плохое качество видео.
По результатам анализа типичных неисправностей было установлено, что
рассинхронизация видео и звука была вызвана выбором оборудования с характеристиками, ниже
требуемых, использованием ноутбуков со встроенными видеокартами, недостаточная пропускная
способность канала связи до центра управления сетью (расположенного в НИЯУМИФИ на
кафедре «Компьютерные медицинские системы»).
Звуковое эхо было связано с некорректной настройкой уровней громкости микрофона и
колонок.
Плохое качество видеосигнала было связано с использованием веб-камер низкого
разрешения, неправильно выбранным освещением, недостаточной пропускной способностью
канала связи с провайдером.
Для настройки сети с целью устранения определенных типичных неисправностей
выработаны методические рекомендации для настройки и оценки качества функционирования
сети.
С целью определения пропускной способности каналов связи с клиентами сети, задержек,
количества передаваемой информации проводился соответствующий мониторинг.
 Мониторинг средствами программы для видеосвязи (рис. 2). Определение средней
и текущей пропускной способности канала связи при видеолекции, определение объема
полученной и переданной информации за видеолекцию, определение средней задержки.
 Мониторинг при помощи веб-ресурса speedtest.net.
 Мониторинг при помощи программы Nagios. Определение средней пропускной
способности канала связи за видеолекцию, определение количества обрывов связи,
определение средней задержки. Построение временных зависимостей пропускной
способности и задержки.
Рис. 2. Пример результатов тестирования пропускной способности средствами
программного обеспечения для видеосвязи
Система мониторинга в единой консультативно-диагностической сети …
По результатам мониторинга пропускной способности для каждого клиента сети РосатомаФМБА-МИФИ были получены средние входящие и исходящие скорости передачи данных,
получены зависимости падения пропускной способности от времени эксплуатации сети,
вызванные ее загрузкой в рабочее время. Были получены основные характеристики сети:
минимальная пропускная способность канала связи у клиента сети для устойчивой работы
составила 256 Кбит/с, среднее количество принимаемой/отправляемой информации клиентом
сети при часовой видеолекции составило 100/50 Мб, минимальная пропускная способность
канала связи центра управления для трансляции на 15 точек составила 3,8 Мбит/с, среднее
количество принимаемой информации центром управления сети при часовой видеолекции – 1,4
Гб, средний объем передаваемой информации за 1 телемедицинскую консультацию по 1 случаю –
60 Мб.
С использованием полученных данных произведена настройка количества и качества
передаваемой информации, для каждого клиента определены узлы сети, в которых для
обеспечения надлежащего качества связи требуется замена оборудования. Для узлов, где нет
возможности повышения пропускной способности, выработаны методики проведения
видеолекций, включающие организационные мероприятия по отключению пользователей на
время проведения видеолекций.
Используя полученные
при мониторинге
данные, разработаны
обучающий
мультимедийный курс по настройке сети, поиску неисправностей в сети, устранению типичных
неисправностей сети для врачей и других пользователей сети Росатома-ФМБА-МИФИ. Данные
методики и курсы используются при обучении персонала медицинских учреждений навыкам
работы с высокотехнологичными программно-аппаратными комплексами «АТЛАНТ»,
являющимися базовыми узлами сети.
Разработанная система мониторинга позволила повысить качество услуг, предоставляемых
в сети, была произведена настройка сети Росатома-ФМБА-МИФИ с учетом имеющегося
оборудования и используемых каналов связи. Проведенная настройка позволила получать и
отправлять видо- и звуковую информацию в «хорошем», по оценке экспертов, качестве.
Разработана методика по настройке подключения к сети. Разработана система поиска типичных
неисправностей сети с рекомендациями по их устранению.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
В.Н. Михайлов, Г.Г. Автандилов, Е.Ю. Бердникович и др. // Компьютерные
системы гистологической диагностики. М.: МИФИ, 2002.
2.
Уйба В.В., Бежина Л.Н., Никитаев В.Г. и др. // Научная сессия МИФИ-2008.
Сборник научных трудов. Т. 3. М.: МИФИ, 2008. С. 232
3.
Кобринский Б.А. // Телемедицина в системе практического здравоохранения. М.:
МЦФЭР, 2002.
4.
Стивен Дж. Бигелоу // Сети. Поиск неисправностей, поддержка и восстановление.
Санкт-Петербург.: БХВ-Петербург, 2005.