來賓市中醫(yī)醫(yī)院內(nèi)部網(wǎng)絡的構建網(wǎng)絡工程專業(yè)

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1、來賓市中醫(yī)醫(yī)院內(nèi)部網(wǎng)絡的構建 目 錄 內(nèi)容摘要 關鍵詞 緒論 一、來賓市中醫(yī)院網(wǎng)絡需求分析 二、醫(yī)院內(nèi)部網(wǎng)絡構建具體的實施 (一)來賓市中醫(yī)醫(yī)院網(wǎng)絡設計思想 (二)來賓市中醫(yī)醫(yī)院網(wǎng)絡設計原則 (三)來賓市中醫(yī)醫(yī)院網(wǎng)絡設計目標 1.實用性 2.先進性 3.可靠性 4.開放性 5.可擴充性 6.可伸縮性原則 7.安全性 (四)網(wǎng)絡選型及網(wǎng)絡結構圖 1.網(wǎng)絡選型 2.網(wǎng)絡結構圖 (五)網(wǎng)絡設備選型及配置數(shù)量 1.核心層 2.匯聚層 3.接入層 (六)網(wǎng)絡管理軟件 (七)虛擬局域網(wǎng)的劃分 (八)IP地址設計 (九)網(wǎng)絡安全設

2、計 1.網(wǎng)絡安全五個基本要素 2.網(wǎng)絡安全設計原則 (十)網(wǎng)絡內(nèi)部構建的物理設計 四、網(wǎng)絡的評估 結束語 致 謝 參考文獻 關鍵詞:網(wǎng)絡需求分析 網(wǎng)絡現(xiàn)狀 網(wǎng)絡安全 網(wǎng)絡設計 緒論: 隨著21世紀的到來,信息時代真正成為了這個時代的主題,信息技術對社會進步和國民經(jīng)濟發(fā)展將起到越來越大的作用。作為信息時代核心的網(wǎng)絡也逐漸進入各行各業(yè),其重要作用也日益顯現(xiàn)出來。同時,隨著醫(yī)療技術的發(fā)展,醫(yī)療衛(wèi)生機構如何通過信息化建設完善內(nèi)部的管理,降低管理成本,提高對市場的反應速度,為廣大人們?nèi)罕娞峁﹥?yōu)質(zhì)、衛(wèi)生、滿意的服務,是一個很重要的課題,也是一件利國利民的大事。隨著計算機

3、網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展,簡單的內(nèi)部網(wǎng)絡已經(jīng)不能適用現(xiàn)代的網(wǎng)絡技術發(fā)展的要求。醫(yī)院若要做到面向社會、面向世界,和國際是先進的醫(yī)療技術相接軌,就必須推進醫(yī)療系統(tǒng)的信息化建設,才能提高醫(yī)院的醫(yī)療系統(tǒng)的信息化應用和管理水平。來賓市中醫(yī)醫(yī)院就是這樣一家急需通過加快信息化建設來提高信息化應用和管理水平的醫(yī)院。來賓市中醫(yī)醫(yī)院,位于來賓市市中心,交通便利,是一所綜合性的“二級甲等醫(yī)院”醫(yī)院建院1958年,現(xiàn)有在編人員235人,聘用衛(wèi)生技術人員37人,開放病床140張,設有急診、骨傷、五官、口腔、針灸推拿、婦產(chǎn)科以及高血壓病??频?0多個臨床科室。擁有國內(nèi)外先進的醫(yī)療器械,堅持走以中醫(yī)專科建設為龍頭,中西并重的發(fā)展

4、道路。但因為是公辦醫(yī)院,前幾年當?shù)卣畬π畔⒒ㄔO滯后,導致企事單位的信息化建設和應用發(fā)展緩慢,電腦基本上都沒有連網(wǎng)。 本篇論文根據(jù)來賓市中醫(yī)醫(yī)院的實際情況,對于其內(nèi)部網(wǎng)絡的設計和構建提出了系統(tǒng)而合理化的實施細則,對來賓市中醫(yī)醫(yī)院的內(nèi)部網(wǎng)絡設計和構建有著非常深遠的指導意義。 一、來賓市中醫(yī)院網(wǎng)絡需求分析 需求分析是進行網(wǎng)絡設計的第一步,是指對要構建的醫(yī)院內(nèi)部網(wǎng)絡進行詳細的分析,弄清楚各科室對構建內(nèi)部網(wǎng)絡的要求。需求分析是對整體需求的分析是,醫(yī)院的管理人員、辦公人員和后勤人員等所有人員需求的綜合。醫(yī)院的管理人員表明醫(yī)院的內(nèi)部網(wǎng)絡須具備較強的穩(wěn)定性、一定的可擴展性、較高的安全性以及

5、擁有強大的信息傳遞能力,以保證醫(yī)院信息暢通四個要求,還要在滿足基本功能的同時,盡量節(jié)約資金。辦公用戶最為主要的應用是信息(文件、通知)傳遞和訪問內(nèi)部網(wǎng)站進行網(wǎng)絡辦公,這部分應用約占到總應用的80%,有一部分應用是使用Internet進行HTTP訪問,約占總應用的10%,另約有10%的應用是針對電子郵件系統(tǒng)。其它科室的用戶主要是HTTP、FTP和電子郵件的三方面應用。 二、醫(yī)院內(nèi)部網(wǎng)絡構建具體的實施 (一)來賓市中醫(yī)醫(yī)院網(wǎng)絡設計思想 隨著社會的發(fā)展,企業(yè)信息化建設的推進,全國各大中型企業(yè)基本上都有了自己的網(wǎng)絡,作為醫(yī)院的決策者們來說,建立高速的網(wǎng)絡,使信息流通更快速,將醫(yī)院建成信息化

6、的高效的醫(yī)院,使醫(yī)院立于不敗之林。由于醫(yī)院設有醫(yī)生辦公室、后勤處、財務科、人事科等部門,為了使這些部門能夠保持信息互通,醫(yī)院準備建立醫(yī)院WEB,以通過WEB使各部門進行信息交流。所以醫(yī)院提出“應用是核心,網(wǎng)絡是基礎,網(wǎng)絡資源是根本,而利用網(wǎng)絡的人是關鍵”的網(wǎng)絡設計思想。 (二)來賓市中醫(yī)醫(yī)院網(wǎng)絡設計原則 由于來賓市中醫(yī)醫(yī)院的網(wǎng)絡業(yè)務量并不大,主要應用是醫(yī)院內(nèi)部的信息傳遞,除此之外,HTTP、FTP、Email便是醫(yī)院與Internet連接的最大流量了。對于網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全性、可靠性、擴展性和可維護性等,醫(yī)院也只是要求中等水平,在性能和價格方面,醫(yī)院在考慮到基本功能時主要偏向價格。一個系統(tǒng)的

7、建設在實用的前提下,應當在投資保護及長遠性方面做適當考慮,有效的利用現(xiàn)有的資源,并且從用戶的利益出發(fā),一個好的系統(tǒng)應當給用戶一定的自由度,而不是束縛住他們的手腳,從技術上講應該采用標準、開放、可擴充的、能與其它廠商產(chǎn)品配套使用的設計。根據(jù)用戶的總體需求,結合對應用系統(tǒng)的考慮,我們提出網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計的原則是:可靠的技術選型、標準的體系結構、1000M骨干網(wǎng)、安全性較高、運行性能可靠以及遵循面向應用,注重實效,急用先上,逐步完善的原則。 (三)來賓市中醫(yī)醫(yī)院網(wǎng)絡設計目標 1.實用性 根椐應用系統(tǒng)的要求確定整個系統(tǒng)的結構,即從系統(tǒng)功能和信息需求出發(fā),擬建系統(tǒng)的結構必須滿足系統(tǒng)的傳輸能力要求、

8、信息安全要求、人機交互能力要求、信息處理要求等。 2.先進性 以先進、成熟的網(wǎng)絡通信技術進行組網(wǎng),并能確保網(wǎng)絡技術和網(wǎng)絡產(chǎn)品幾年內(nèi)不落后。 3.可靠性 系統(tǒng)必須可靠運行。 4.開放性 選擇的產(chǎn)品應具有好的互操作性和可移植性,并符合相關的國際標準和工業(yè)標準。 5.可擴充性 系統(tǒng)是一個逐步發(fā)展的應用環(huán)境,在系統(tǒng)結構、產(chǎn)品系統(tǒng)、系統(tǒng)容量與處理能力等方面必須具有升級換代的可能,這種擴充不僅能充分保護原有資源,而且具有較高的性能價格比,使整個網(wǎng)絡系統(tǒng)是可擴展的,便于系統(tǒng)升級,改裝。 6.可伸縮性原則 網(wǎng)絡的建設是一項持續(xù)性的系統(tǒng)工程項目,堅持網(wǎng)絡建設規(guī)模的可伸縮性原則,將使得網(wǎng)絡的建

9、設費用降低,避免不必要的浪費,也體現(xiàn)了網(wǎng)絡建設的靈活性。 7.安全性 信息系統(tǒng)安全問題的中心任務是保證信息網(wǎng)絡的暢通,確保授權實體經(jīng)過該網(wǎng)絡安全地獲取信息,并保證該信息的完整和可靠。網(wǎng)絡系統(tǒng)的每一個環(huán)節(jié)都可能造成安全與可靠性問題。 (四)網(wǎng)絡選型及網(wǎng)絡結構圖 1.網(wǎng)絡選型 根據(jù)醫(yī)院具體的經(jīng)費投入情況,經(jīng)綜合考慮,由于快速以太網(wǎng)具有組建方便、經(jīng)濟實用、便于擴展和維護等特點,所以其性價比較高,同時也具有較高的可靠性和健壯性,所以我們采用了1000M端口的核心三層交換式技術,將各匯聚層的交換機連成骨干網(wǎng),各匯聚層交換通過100M端口與各接入層交換相連,這樣便組成了高速以太網(wǎng)。 2.網(wǎng)絡

10、結構圖 當進行網(wǎng)絡設計的時候,拓撲結構的選擇尤為重要。用戶對網(wǎng)絡拓撲結構的選擇,在相當程度上決定了網(wǎng)絡性能的好壞。根據(jù)信息醫(yī)院信息點的規(guī)模,為了醫(yī)院以后的發(fā)展,我們采用思科公司性能良好的產(chǎn)品,并采用分級3層網(wǎng)絡結構方式設計了醫(yī)院網(wǎng)絡的設計圖如圖3-1所示,需要說明的是: (1)管理機房設在行政辦公樓的6樓,三層交換機、路由器、服務器以及存放這些的機柜均存放與次。 (2)醫(yī)療綜合大樓另放一個匯聚層交換機,用于匯聚醫(yī)療大樓的流量。 (3)辦公樓三層存放一個匯聚層交換機,用于匯聚整個辦公樓的流量。 (4)綜合住院樓和物資供應樓各放一個匯聚層交換機。 (5)在體檢康復樓層存放一個匯聚層交換

11、機,用于匯聚整個大樓的流量。 (6)核心交換機與各匯聚交換機相連接。 圖3-1 來賓市中醫(yī)醫(yī)院網(wǎng)絡的拓撲結構圖 以上拓撲結構圖通過路由器將整個醫(yī)院接入Internet,其接入方式為10M的專用光纖方式,同時為了隔離各用戶群,將整個網(wǎng)絡劃分為5個虛擬局域網(wǎng),辦公用戶、科研實驗用戶、多媒體用戶、家庭用戶、服務器區(qū)分別處于這五個VLAN中。 (五)網(wǎng)絡設備選型及配置數(shù)量 內(nèi)部網(wǎng)絡構建設計時,使用產(chǎn)品制造商提供的自立合理選擇LAN和WAN的硬件設備也是關鍵性的一步。來賓市中醫(yī)醫(yī)院網(wǎng)絡規(guī)劃采用的是星型拓撲結構,網(wǎng)絡總體分為三個層次,即核心層、匯聚層、接入層。 1.核心層 核心層包括由

12、核心交換機、路由器、網(wǎng)絡服務器等部分組成,主要功能是提供地理上遠程站點之間的廣域網(wǎng)連接。核心層作為來賓市中醫(yī)醫(yī)院的基本信息平臺,通過CISCO 2620XM路由器接入Interent,核心交換機選擇為Cisco WS-C4510R,直接連接路由器,提供網(wǎng)絡信息的核心交換,網(wǎng)絡服務器連接在核心交換機上,以提供高速的網(wǎng)絡信息服務。 2.匯聚層 各子網(wǎng)絡的流量的匯聚采用思科公司的Cisco Catalyst2950交換,上行速度為100Mbps接入中心交換機Cisco Catalyst3750,Cisco Catalyst2950是24口10M/100Mbps自適應以太端口且?guī)?個千兆端口的交換

13、機,體系結構采用了一個10Gbps和轉發(fā)速率每秒750萬個信息包的交換結構。 3.接入層 接入層通常是一個LAN或一組LAN,所以我們所以討論的網(wǎng)絡設計中,接入層通常由以太網(wǎng)組成。接入層為用戶提供接入訪問服務。接入層采用思科公司的Cisco Catalyst2600交換機,該類型交換機具有24端口,快速10M/100M自適應的能力為網(wǎng)絡提供很好的兼容性以及交換能力。來賓市中醫(yī)醫(yī)院網(wǎng)絡設備選型、數(shù)量以及用途如表3-1所示。 表3-1 設備選型、數(shù)量及用途 類型 型號 數(shù)量 用途 核心層路由器 CISCO 2620XM 1 用于連接到Internet和防火墻功能 核心層交

14、換機 Cisco WS-C4510R 1 用于高速的數(shù)據(jù)交換 匯聚層交換機 Cisco Catalyst2950 5 分配于一幢辦公樓、一幢醫(yī)療樓、一幢體檢康復大樓、其他的一起算一個 接入層交換機 Cisco Catalyst2600 26 辦公樓每層一個共4個;醫(yī)療大樓每層2個共8個;康復大樓每層1個共4個;其他共2個。 (六)網(wǎng)絡管理軟件 網(wǎng)絡設計搭建完成后,大量的工作均可以通過網(wǎng)絡管理軟件對網(wǎng)絡進行管理,因此選擇一個好的網(wǎng)絡管理軟件,在后期的網(wǎng)絡維護中將會大大降低日常維護和工作量,解脫管理員繁瑣的維護工作。在本網(wǎng)絡設計中,由于采用的都是思科公司的網(wǎng)絡產(chǎn)品

15、,因此網(wǎng)絡管理軟件繼續(xù)采用Cisco Work 2000。 (七)虛擬局域網(wǎng)的劃分 隨著網(wǎng)絡硬件性能的不斷提高,成本不斷降低,目前新建的局域網(wǎng)基本上都采用了性能先進的快速以太網(wǎng)技術,其核心交換機采用三層交換機,能很好地支持虛擬局域網(wǎng),(VLAN),所謂虛擬局域網(wǎng)就是局域網(wǎng)上的一組設備,經(jīng)配置(用管理軟件)后它們可以加同連接在同一 線路上那樣通信,而它們實際上位于不同的局域網(wǎng)段,它和用戶的物理位置沒有關系。使用虛擬的局域網(wǎng)管理方便、可靠性高、安全性強,同時由于采用虛擬技術,可以防止廣播風暴,提高網(wǎng)絡性能。對于交換式快速以太網(wǎng),如果要對某些用戶重新進行網(wǎng)絡分段,需要網(wǎng)絡管理員對網(wǎng)絡系統(tǒng)的物理結

16、構進行調(diào)整,甚至要追加網(wǎng)絡設備,增大網(wǎng)絡管理的工作量。而對于采用VLAN技術的網(wǎng)絡來說,一個VLAN可以根據(jù)部門職能、對象組或具體應用將不同地理位置的網(wǎng)絡用戶劃分為一個邏輯網(wǎng)段,在不改變網(wǎng)絡物理連接的情況下,可以任意地將工作站在工作組或子網(wǎng)間移動。利用VLAN技術大大減少了網(wǎng)絡管理的負擔,降低了網(wǎng)絡維護費用。根據(jù)我們前面的分析,根據(jù)來賓市中醫(yī)醫(yī)院的具體情況,可將計算機網(wǎng)絡劃分為5個VLAN,具體劃分如表3-2所示。 表3-2 VLAN劃分 區(qū)域 信息點 VLAN名稱 服務器區(qū) 5 VLAN10 行政辦公區(qū) 108 VLAN20 醫(yī)療綜合大樓 150 VLAN30

17、 綜合住院大樓 10 VLAN40 物資供應大樓 3 VLAN50 體檢康復大樓 80 VLAN60 (八)IP地址設計 正如在制定交通規(guī)則并決定在哪里設置交通信號燈和策略之前,需要定義有哪些街道和為建筑在街道兩旁的房屋指定命名和編號規(guī)則。在計算機網(wǎng)絡規(guī)劃和設計中,也需要建立地址。IP地址的合理規(guī)劃是網(wǎng)絡設計中的重要環(huán)節(jié),對于比較大型的網(wǎng)絡而言尤其重要。IP地址是區(qū)分網(wǎng)絡主機的唯一標識,同一個網(wǎng)絡中不能有相同的IP地址,否則就不會有可靠的路由選擇方式把包發(fā)送到指定的目標地址,IP地址規(guī)劃的好壞不僅影響網(wǎng)絡路由協(xié)議算法的效率、網(wǎng)絡性能、網(wǎng)絡管理、網(wǎng)絡擴展,還直接影響應用的進一

18、步發(fā)展。在IP地址規(guī)劃中應遵循IP地址的唯一性、簡單性、層次性、安全性、連續(xù)性、可擴展性和靈活性原則。 (九)網(wǎng)絡安全設計 由于計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的迅猛發(fā)展,網(wǎng)絡安全已經(jīng)成為網(wǎng)絡發(fā)展中的一個重要課題。計算機系統(tǒng)安全是為數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)建立和采用的技術和管理的安全保護,保護計算機硬件、軟件和數(shù)據(jù)不因偶然和惡意的原因遭到破壞、更改和泄露。由此可以將計算機網(wǎng)絡的安全理解為通過采用各種技術和管理措施,使網(wǎng)絡系統(tǒng)正常運行,從而確保網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的可用性、完整性和保密性。所以,建立網(wǎng)絡安全保護措施的目的是確保經(jīng)過網(wǎng)絡傳輸和交換的數(shù)據(jù)不會發(fā)生增加、修改、丟失和泄露等。 1.網(wǎng)絡安全五個基本要素 網(wǎng)絡安全五個基本要

19、素分別是機密性、完整性、可用性、可控性、與可審查性。 (1)機密性:確保信息不暴露給未授權的實體進程; (2)完整性:只有得到允許的人才能修改數(shù)據(jù),并且能夠判別出數(shù)據(jù)是否已被篡改。 (3)可用性:得不到授權的實體在需要時可訪問數(shù)據(jù),攻擊者不能占用的資源而阻礙授權者的工作; (4)可控性:可以控制授權范圍內(nèi)的信息流向及行為方式; (5)可審查性:對出現(xiàn)的網(wǎng)絡安全問題提供調(diào)查的依據(jù)和手段。 2.網(wǎng)絡安全設計原則 雖然說越安全的網(wǎng)絡,信息的傳輸效率越差,也沒有絕對安全的網(wǎng)絡。但是如果在網(wǎng)絡設計之初就能遵守一些合理的原則,那么這樣設計好的網(wǎng)絡的安全和信息的保密就會有所保障。從網(wǎng)絡工程的

20、技術出發(fā),我們應該遵從以下四個原則: (1)網(wǎng)絡安全系統(tǒng)的整體性原則 強調(diào)安全防護、監(jiān)測和應急恢復。要求在網(wǎng)絡系統(tǒng)發(fā)生被攻擊的情況下,必須盡可能快地恢復網(wǎng)絡信息中心的服務,減少損失。所以網(wǎng)絡安全系統(tǒng)應該包括安全防護機制、安全監(jiān)測、安全恢復機制三種機制。安全防護機制是根據(jù)具體系統(tǒng)存在的各種安全漏洞和安全威脅采取的相應防護措施,避免非法攻擊的進行。安全監(jiān)測機制系統(tǒng)的運行情況,及時發(fā)現(xiàn)和制止系統(tǒng)進行的各種攻擊。安全恢復機制是在安全防護機制失效的情況下,進行應急處理和盡量及時地恢復信息,減少攻擊的破壞程度。 (2)網(wǎng)絡安全系統(tǒng)的有效性與實用性原則 網(wǎng)絡安全應以不能影響系統(tǒng)的正常運行和合法用戶的

21、操作活動為前提。網(wǎng)絡中的信息安全和信息利用是一對矛盾:一方面,為健全和彌補系統(tǒng)缺陷的漏洞,會采取多種技術手段和管理措施;另一方面,勢必給系統(tǒng)的運行和用戶的使用造成負擔和麻煩,尤其在網(wǎng)絡環(huán)境下,實時性要求很高的業(yè)務不能允許安全連接和安全處理造成的時延和數(shù)據(jù)擴張。如何在確保安全性的基礎上,把安全處理的運算減小或分攤,減少用戶的記憶、存儲工作和安全服務器的存儲量、計算量,是一個待解決的問題。 (3)等級性原則 良好的網(wǎng)絡安全系統(tǒng)必然是分為不同級別的包括對信息保密程度分級(絕密、機密、秘密、普密),對用戶操作權分級(面向個人及面向群組),對網(wǎng)絡安全程度分級(安全子網(wǎng)和安全區(qū)域),對系統(tǒng)實現(xiàn)結構的分

22、級(應用層、網(wǎng)絡層、鏈路層等),從而針對不同級別的安全對象,提供全天候算法和安全體制,以滿足網(wǎng)絡中不同層次的各種實際需求。 (4)網(wǎng)絡安全有價原則 網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計是受經(jīng)費限制的。因此在考慮安全問題解決方案時必須考慮性能價格的平衡,而且不同的網(wǎng)絡系統(tǒng)所要求的安全側重點各不相同。因此在來賓市中醫(yī)院內(nèi)部網(wǎng)絡構建時必須有的放矢,把有限的經(jīng)費用在關鍵領域。 通過以上的分析,結合醫(yī)院實際情況,來賓市中醫(yī)醫(yī)院可以首先在網(wǎng)絡邊界采用硬件防火墻技術,由于路由器選擇的是Cisco Catalyst 3825,具有一定的安全隔離功能,為了提高系統(tǒng)的安全性,也可以在網(wǎng)絡邊界再使用一臺計算機作為代理服務器,并在代

23、理服務器上安裝高速的雙網(wǎng)卡,并在該計算機上安裝微軟公司的ISA SERVER2004防火墻作為醫(yī)院的軟件防火墻,同時可以在此計算機上容易實現(xiàn)代理等功能。 (十)網(wǎng)絡內(nèi)部構建的物理設計 結構化綜合布線是建筑物和信息技術相結合的產(chǎn)物,是計算機網(wǎng)絡工作的基礎,其英文名字為Premises Distributtion System,也被稱為PDS系統(tǒng)。它不僅使建筑物內(nèi)語音和數(shù)據(jù)通信設備、交換設備和其它信息管理系統(tǒng)彼此相通,而且是連接這些設備與建筑物外部的通信網(wǎng)絡。結構化綜合布線同傳統(tǒng)的布線系統(tǒng)相比,有著許多的優(yōu)越性,是傳統(tǒng)布線無法比擬的。其特點主要表現(xiàn)在它具有兼容性、開放性、靈活性、可靠性、先進性

24、和經(jīng)濟性,而且在設計、施工和維護發(fā)面也給人們帶來了許多方面??紤]到來賓市中醫(yī)醫(yī)院未來發(fā)展和網(wǎng)絡升級,我們在骨干中采用光纖布線,而在樓幢內(nèi)采用超五類雙絞線布線,光纖采用架空方式,而雙絞線采用管槽方式布線。 四、網(wǎng)絡的評估 目前,盡管計算機網(wǎng)絡設備的性能和傳輸介質(zhì)的質(zhì)量有所提高,網(wǎng)絡的構建仍然是一項比較困難的工作,其原因主要是在于越來越復雜的網(wǎng)絡環(huán)境,包括介質(zhì)的多樣化和獨立化任何一個組織所能控制的局域網(wǎng)之間的互連。在網(wǎng)絡構建完成之后,并不是意味著所有的工作就做完了,還包括了網(wǎng)絡使用的評估,包括對網(wǎng)絡穩(wěn)定性、快捷性和安全性等各方面的評估,對評估出現(xiàn)的不合理性現(xiàn)象進行優(yōu)化,這才算是完成了整個網(wǎng)絡的構建。 結束語 致 謝 參考文獻 周 瓊 15802688247 2011-5-18

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