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IPv6校园网设计方案与实施.doc

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简介:
本文档详细探讨了IPv6技术在高校网络环境中的应用,提出了一套全面的IPv6校园网设计方案,并分享了实际部署的经验和教训。 校园网IPv6方案的设计与实现 1. 绪论 1.1 什么是IPv6 IPv6是Internet Protocol Version 6的简称,“互联网协议”的第六版。它是IETF(互联网工程任务组)设计用来取代现行版本IP协议(即IPv4)的新一代IP协议。 目前全球因特网采用的是TCP/IP协议族,其中网络层的主要通信规则就是IP协议。当前使用的IP地址版本是第四个版本,简称为IPv4;而下一代的升级版则是IPv6。尽管IPv6仍在不断发展和完善中,但它终将取代已广泛使用的IPv4成为主流。 1.2 IPv6与IPv4的区别 对比于IPv4,IPv6具有以下优势: 一、更大的地址空间:在IPv4中IP地址长度为32位;而在IPv6中则扩大到了128位。 二、更小的路由表规模:由于IPv6设计之初就遵循了聚类原则,在路由器里用一条记录表示一片子网,从而减少了路由表条目数量,提高了数据包转发效率。 三、增强型组播支持与流控制功能:这将促进网络上的多媒体应用发展,并为服务质量提供了良好的平台。 四、自动配置能力的提升:这是对DHCP协议的一种改进和扩展,在局域网管理上更加便捷高效。 五、更高的安全性保障:在网络层的数据加密及IP报文校验方面,IPv6比IPv4有显著的进步。 1.3 IPv6的主要技术 一、路由转发技术 作为构建网络的基础,IPv6在技术上有许多优势。尽管它是新的标准体系,但它的架构仍然沿用了TCP/IP框架。因此,在路由和数据包的传输过程中,可以采用与IPv4相同的最长地址匹配策略来选择最优路径,并且允许进行过滤、引入及聚合等操作。 二、应用支持IPv6的技术 在IPv4网络中存在大量的应用协议,这些同样可以在IPv6环境中继续使用。将它们移植到新的IP版本时,主要分为两类:一类是直接修改为基于IPv6套接字的应用;另一类则需要对包含地址信息的协议本身进行适度扩展。 由于IPv6并未改变原有的体系结构设计,在总体上应用层协议也能够顺利迁移至新环境中使用。

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    本文档详细探讨了IPv6技术在高校网络环境中的应用,提出了一套全面的IPv6校园网设计方案,并分享了实际部署的经验和教训。 校园网IPv6方案的设计与实现 1. 绪论 1.1 什么是IPv6 IPv6是Internet Protocol Version 6的简称,“互联网协议”的第六版。它是IETF(互联网工程任务组)设计用来取代现行版本IP协议(即IPv4)的新一代IP协议。 目前全球因特网采用的是TCP/IP协议族,其中网络层的主要通信规则就是IP协议。当前使用的IP地址版本是第四个版本,简称为IPv4;而下一代的升级版则是IPv6。尽管IPv6仍在不断发展和完善中,但它终将取代已广泛使用的IPv4成为主流。 1.2 IPv6与IPv4的区别 对比于IPv4,IPv6具有以下优势: 一、更大的地址空间:在IPv4中IP地址长度为32位;而在IPv6中则扩大到了128位。 二、更小的路由表规模:由于IPv6设计之初就遵循了聚类原则,在路由器里用一条记录表示一片子网,从而减少了路由表条目数量,提高了数据包转发效率。 三、增强型组播支持与流控制功能:这将促进网络上的多媒体应用发展,并为服务质量提供了良好的平台。 四、自动配置能力的提升:这是对DHCP协议的一种改进和扩展,在局域网管理上更加便捷高效。 五、更高的安全性保障:在网络层的数据加密及IP报文校验方面,IPv6比IPv4有显著的进步。 1.3 IPv6的主要技术 一、路由转发技术 作为构建网络的基础,IPv6在技术上有许多优势。尽管它是新的标准体系,但它的架构仍然沿用了TCP/IP框架。因此,在路由和数据包的传输过程中,可以采用与IPv4相同的最长地址匹配策略来选择最优路径,并且允许进行过滤、引入及聚合等操作。 二、应用支持IPv6的技术 在IPv4网络中存在大量的应用协议,这些同样可以在IPv6环境中继续使用。将它们移植到新的IP版本时,主要分为两类:一类是直接修改为基于IPv6套接字的应用;另一类则需要对包含地址信息的协议本身进行适度扩展。 由于IPv6并未改变原有的体系结构设计,在总体上应用层协议也能够顺利迁移至新环境中使用。
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    本项目专注于IPv6技术在高校网络环境中的应用研究,涵盖设计规划、部署实施及安全策略等多个方面,旨在构建高效稳定的下一代互联网基础设施。 《IPv6校园网的设计与部署》是一本内容丰富全面的PDF格式文档。
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    本文档详细探讨了设计和实施高效、安全且用户友好的校园网络方案的方法与技术,旨在为教育机构提供全面的网络基础设施支持。 1引言 高校校园网的建设与网络技术的发展几乎同步进行。高校不仅承担着教书育人的任务,还肩负部分国家级科研项目。考虑到未来几年内网络平台发展趋势,为满足高速、智能、安全及认证计费等需求,可以采用万兆以太网技术构建校园骨干网络。 通过建立这种骨干网体系结构,实现了各分校区与主校区之间的连接,并确保端到端的以太网访问效率,从而有效支持远程多媒体教学和数字图书馆业务的发展。随着信息技术快速发展,教育信息化水平已成为衡量学校整体发展的重要指标之一。自1995年CERNET(中国教育科研计算机网络)启动建设以来,各高校开始构建自己的校园计算机网络。 高质量的局域网是实现信息交流、资源共享及科学研究合作的基础条件。与其他网络一样,校园网面临的威胁主要包括对数据信息安全和设备安全的影响。具体来说,这些风险包括未经授权的访问、假冒合法用户行为、破坏数据完整性和干扰系统正常运行等。 2 校园网需求分析 **网络基本情况** 某大学设有六个二级学院,并分布在同一个城市内的四个园区中(即园区1至4)。其中两个学院与主校区位于同一区域,另外两所则分别在其他两个独立的区域内。该大学已从CERNET获取了IPv4地址块用于互联网接入。 每个二级学院均包括网管中心、办公楼、教学楼等设施,并各自拥有约1500台PC机,具备向网络发布信息及提供服务的能力。 **网络需求分析** 为了提升整体的可靠性和安全性,在主干网上应采用光纤布线方案。此外,校园内部需支持虚拟局域网(VLAN)以提高性能和安全标准;骨干交换设备需要具有极高的包处理速度,并且整个系统必须具备高速三层交换功能。 同时建议使用成熟可靠的快速以太网或千兆位技术作为主干网络的基础架构。在管理软件方面,应选择具有良好口碑的解决方案来建立完善的管理体系。硬件选型时,则需考虑厂商的成功案例和产品兼容性等因素;此外还需为互联网用户、拨号访问者以及移动用户提供适当接口,并确保良好的扩展能力。 3 网络总体设计 **网络架构分析** 在现代结构化布线工程中,星形拓扑结构被广泛应用于同一楼层内部。这种布局方式通过房间内的计算机与集线器或交换机相连形成,具有施工简便、易于维护和灵活调整的优点。
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    本方案旨在通过融合IPv4和IPv6技术,优化高校网络基础设施,提升网络安全性和数据传输效率,为智慧校园建设提供坚实支撑。 在高校校园网络建设过程中,IPv4与IPv6技术的结合是一个重要的议题。由于现代高校往往拥有新旧两个校区,新校区通常采用先进的IPv6技术,而旧校区则使用传统的IPv4技术。这导致了两个校区间的数据传输和网络连接面临诸多挑战。 构建全双栈网络是一种解决方案,即在旧校区升级为支持IPv6的同时保留原有的IPv4功能,但这种策略意味着替换原有的网络设备,并且成本高昂、可能导致设备资源的浪费。因此,全双栈策略并不适用于所有情况。 IPv4(Internet Protocol version 4)是互联网协议的基础版本之一,它能够在多种底层网络上运行,如以太网和串行数据链路等。然而,由于地址空间有限的问题促使了IPv6的发展。 IPv6(Internet Protocol version 6),设计用于解决IPv4地址枯竭问题的下一代互联网协议。其地址长度为128位,并且极大地扩大了可用地址数量。此外,IPv6报头的设计更为高效,提升了路由效率和性能,增强了移动性和可扩展性,在实际部署中可以借鉴IPv4的经验以简化工程过程。 在从IPv4向IPv6过渡的阶段,两者必须共存。这就需要实现IPv4与IPv6之间的兼容性问题解决方法之一是双协议栈策略:设备同时运行IPv4和IPv6协议栈,使得设备既能与IPv6系统通信也能与IPv4系统通信;另一种过渡方案为隧道技术,在此过程中,IPv6数据包通过双协议栈路由器封装成IPv4数据报在IPV4网络中传输,并且到达目的地后解封。 对于校园网环境而言,部署双栈网络是最理想的解决方案。新旧校区的IPv4网络部分可以融合,使所有三层设备成为双栈设备并运行IPv6与IPv4路由协议;新增出口路由器通过高速链路连接原有的核心交换机以实现对外部的IPV6链接。 在实现IPv4和IPv6共存及过渡时需要解决四类业务问题:校园网内部IPv4-IPv4和IPv6-IPv6互通,校内网络间的ipv6与ipv4互通、校外网络间ipv6与ipv4以及两者的外部ipv6连接。对于旧校区的升级可以通过购买新的双栈设备或对现有设备进行升级改造来支持双协议栈功能;部分新建方式可以保留原有的IPV4网并建立IPv6,通过NAT-PT技术处理IPv6和IPv4之间的互通需求。 高校校园网络建设中,IPv4与IPv6融合是一项复杂但必要的任务。根据实际情况选择合适的过渡策略确保了网络的稳定性和扩展性以满足未来的需求,并且规划合理的网络架构至关重要。
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    本文档《校园网构建方案的设计与实现》详细探讨了如何规划和实施一个高效、安全且用户友好的校园网络系统。通过分析当前技术趋势及教育机构的实际需求,文档提供了一套全面的解决方案,涵盖了网络架构设计、设备选型、安全策略制定以及后期维护等多个方面,旨在为高校及其他教育环境打造稳定可靠的数字基础设施。 一、实验目的: (1)通过计算机网络实验培养学生具有独立进行计算机网络架构和设计能力,提高学生的网络设备使用水平,并将理论与实践相结合。 (2)培养一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力,包括学会自己分析解决方法,在遇到设计中的难题时能通过查阅工具书或参考文献找到解决方案。 (3)初步掌握计算机网络分析和设计的基本方法。能够根据具体任务进行需求分析并确定方案,绘制出具体的网络拓扑结构图,并撰写总结报告的纸质版及电子版各一份; (4)提升学生在面对复杂问题时的分析、解决问题的能力; (5)提高软件文档写作能力。 二、实验器材: 路由器若干,交换机若干,PC机若干,线缆若干。 三、实验任务及要求: (1)设计校园网或园区网络方案。 (2)需包括拓扑图和具体设备配置信息。 (3)运用VLAN技术和NAT技术实现功能需求; (4)结合实验室条件完成需求分析工作; (5)列出所需设备清单,并绘制出完整的网络结构图; (6) 使用Cisco packet tracer软件进行仿真,模拟实验环境下的设备配置操作; (7)调试验证。 四、需求分析: 随着计算机多媒体和互联网技术的快速发展与普及,在校园内建立和完善信息管理系统变得越来越重要且可行。主要体现在以下方面: 1. 校园网信息系统已发展到国际互联、资源共享、信息发布等阶段,对学校现代化建设提出了更高的要求。 2. 随着教育信息量的增长以及社会各方面的需求增加, 学校需要加强计算机管理和信息服务的能力培养学生的信息化处理技能。 3. 教育软件和多媒体系统的开发与应用日益形象化实用化,校园网环境成为其运行的重要平台; 4. 现代教育改革的推动下,将电脑引入教学环节可以带来方法、工具上的革新,提高教学质量并促进我国教育现代化进程。同时网络为学校管理者提供了便捷的信息资源获取及协同工作途径。 5. 随着经济的发展和计算机技术的进步,校园网建设的成本效益逐渐显现出来。 五、设计概要: 1. 校园网系统的设计目标在于建立一个高效的数据语音视频三合一的宽带IP网络;主干部分采用光纤布线保证高速度与稳定性,并实现虚拟局域网(VLAN)功能以确保网络安全和性能。整个校园网需具备快速交换能力和强大的三层路由能力,同时要选用成熟可靠的技术方案。 2. 设计原则: (1)开放性:选择支持国际标准协议的服务器及网络设备; (2)可扩展性: 在主干网络设备选型、插槽数量以及整体结构设计上充分考虑未来的扩展需求; (3) 可管理性: 使用图形化界面进行日常管理和维护工作。
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    本文档详细介绍了针对高校环境设计的安全方案,旨在保护校园网络免受各种威胁和攻击。通过实施多层次防护措施,确保教学、科研活动顺利进行,并提供一个安全稳定的在线学习环境。 ### 第一章 校园网安全隐患分析 #### 1.1 校园内网安全分析 ##### 1.1.1 软件层次的安全问题 当前使用的软件,特别是操作系统,普遍存在不同程度的安全漏洞,对网络安全构成威胁。校园网络服务器通常安装的操作系统包括UNIX、Windows NT/2000 和Linux等,这些系统的安全性各有差异。例如,Unix因其技术复杂度较高而容易受到高级黑客的攻击;Windows NT/2000 操作系统由于普及广泛且自身存在较多安全漏洞,成为相对不安全的选择之一。曾有一段时间内,“冲击波”病毒在全球范围内大肆传播,并对约80%的 Windows 用户造成严重影响。 ##### 1.1.2 设备物理安全 设备物理安全涉及网络硬件设施的安全保护问题,包括服务器、交换机、集线器、路由器及工作站等关键组件。这些设备分布于校园各处,管理难度较大。因此,有人可能出于各种目的有意或无意地破坏这些设备,导致局部甚至整个校园网的瘫痪。 ##### 1.1.3 设备配置安全 为了防止黑客通过网络轻易获取硬件设备控制权,需要在服务器、交换机和路由器等上设置必要的密码及其他重要参数。如果未进行适当的配置或者使用过于简单的密码,则会导致这些关键设施被恶意篡改或破坏,严重时可能导致整个校园网无法正常运行。 ##### 1.1.4 管理层次的安全 一个有效的安全体系不仅依赖于技术手段的先进性,更重要的是对人员和设备的有效管理以及制定一套行之有效的规章制度。特别是对于内部员工而言,由于他们熟悉网络结构及操作模式,如果没有严格的管控措施,则可能给校园网带来严重威胁。 ##### 1.1.5 无线局域网的安全挑战 随着WLAN技术的广泛应用,如何保障其通信安全成为新的难题。当前存在的安全隐患主要包括未经授权使用网络资源、地址欺骗和会话拦截等问题。虽然市场上已有多种针对这些问题的技术解决方案(如MAC过滤、SSID匹配等),但选择合适的方法以满足特定场景下的安全性需求仍是一项挑战。 #### 1.2 校园外网安全分析 ##### 1.2.1 黑客攻击 校园网络对外连接时,会面临来自外部黑客的威胁。这些攻击可能通过各种手段进行,如利用系统漏洞、恶意软件等方式入侵校园内部网络,并造成数据泄露或服务中断等问题。 ##### 1.2.2 不良信息传播 互联网上的不良信息(包括非法内容和垃圾邮件等)也可能渗透进校园网内,影响师生的学习与工作环境。此外,这些不良信息还可能被用于进行诈骗或其他违法活动。 ##### 1.2.3 病毒危害 病毒是威胁网络系统安全的重要因素之一。它们通过电子邮件、下载软件等方式在计算机之间传播,并导致数据丢失、系统崩溃等问题的发生。
  • 络工程).doc
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    本文档详细探讨了校园网的设计方案,涵盖了网络架构、设备选型及安全策略等方面,旨在为高校提供高效稳定的网络环境。 目录 第一章 需求分析 1.1需求分析任务 1.2需求调查 第二章 功能要求 第三章 逻辑设计 3.1主干网 3.3广域网络 第四章 网络物理设计 4.1布线系统设计 4.2各设备间布线设计: 4.2.1光纤的选择: 4.2.2管理子系统的布线: 4.3中心设备室的选择: 4.3.1教师公寓设备间选择 4.3.2学生公寓 1~3 设备间的选 择 4.3.3 教学楼设备间的选择 4.3.4办公楼设备间的选择 第五章 网络管理系统 第一章 需求分析 根据中国互联网络信息中心(CNNIC)于2002年的最新调查结果,我国目前的上网总人口已达4580万,其中学生用户占了26%,是最大的用户群。另外,据华为公司市场部提供的资料,在大学生群体中互联网普及率高达93%。当前约有87%的学生在网吧上网,并且使用校园卡拨打电话的比例为97%。 随着我国信息化工作的不断深入发展,提高教育系统的信息化水平已成为迫切任务之一。而建设高质量的校园网是推动这一进程的关键环节,特别是对于高校而言更是如此。通过构建高效的校园网络系统能够从多个方面促进学校的现代化管理和发展: 1. 有助于教师和学生迅速掌握信息技术的应用; 2. 提供先进的教学辅助工具及丰富的教育资源库,支持教育改革与素质教育的发展; 3. 构建学校信息管理系统的基础平台; 4. 打造对外交流的窗口,推动校园网络与互联网的有效对接。 作为国家重要的战略工程之一,“应用信息技术改造传统教学和管理手段”、“加深学生对信息化的理解”,以及“培养兼具传统知识和现代技术能力的新一代人才”,已成为当前教育领域的紧迫任务。这将极大促进教育教学方式及内容的根本性变革。 1.1 社会需求 进行对象研究与需求调查,明确学校的性质、使命和发展特点;根据应用需要确定校园网服务类型并设定建设目标;基于应用要求和建筑分布特征设计网络拓扑结构和技术规范;制定具体的实施步骤计划。 1.2 需求调查 1.2.1 业务现状 目前学校拥有上千台计算机,但各个系部均独立构建自己的内部网络。由于软件平台、硬件设备及网络架构各不相同,现有的校园网已难以满足日益增长的信息需求: - 各自为政的网络应用系统造成大量信息冗余和冲突; - 不同开发单位的技术水平参差不齐导致数据规范化程度低且无法共享; - 传输线路多样、速率不一影响整体管理效率; - 多种机型及操作系统限制资源共享与统一管控,不利于后期扩展升级; - 少数系统未采用客户端/服务器模式使远程访问变得困难重重; - 校园内计算机对互联网的连接方式落后于现有基础设施水平。
  • 规划(3).doc
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    本文档提供了详细的校园网络设计方案与实施规划,涵盖网络架构、设备选型及安全策略等关键内容,旨在为高校建设高效稳定的信息化平台。 校园网的设计方案 1. 实验目的: - 掌握为大型校园网络规划IP地址的技巧与方法。 - 理解并应用专用IP地址解决IPv4地址短缺的问题。 - 学习设计具备三层结构的大型校园网的基本原理和步骤。 - 使用Visio软件绘制详细的校园网拓扑图。 2. 实验内容: - 该大学拥有18个学院,分布在3个校区:北区有网络中心、亚太以及国教;西区是软件学院所在地;其余学院则位于南区。 - 网络中心负责向外界提供各种标准化的信息化服务。每个学院也独立地通过互联网发布信息,并自行管理其信息服务,每所学院大约拥有1500台PC机。 - 学校从CERNET结构获取IPv4地址202.196.0.0/18和从CNC网通获得的IPv4地址为125 .10.0.0/20。 - 设计方案采用三层架构,使用万兆以太网连接三个校区作为高速主干;千兆以太网用于各园区内部的主要传输路径,形成校园网络的核心汇集层;百兆以太网则用作接入层的基础设施。 - 大学校园网络通过统一接口与因特网相连,即利用千兆以太网分别接入CERNET和CNC。 3. 实验原理: 在实验中涉及的基本概念、基本技术以及解决问题的方法等进行简要说明。包括VLSM(可变长度子网掩码)、核心层设计、汇聚层功能及作用、接入层特性与应用等方面的知识。 4. 实验环境与网络拓扑: 列出所需设备和系统开发工具,如Visio绘图软件用于创建校园网的结构布局,并提供详细的硬件清单。通过绘制出整个系统的网络架构图来展示各个组成部分之间的连接关系。 5. 实验步骤: - 步骤1:需求分析 - 根据全校师生人数及现有公共IP地址数量,发现存在公网IP不足的问题,因此需要引入NAT(网络地址转换)技术以解决这一矛盾。 - 对于每个学院分配两个C类的cernet IP地址,并将剩余部分留给网络中心管理;同时为每所学院单独配置一个网段范围内的CNC IP地址,这要求我们采用VLSM策略来优化IP资源利用效率。 - 在技术选型上选择主流以太网标准、高性能万兆交换机以及OSPF路由协议,并且部署SNMP网络监控方案。 - 步骤2:绘制网络拓扑图 利用Visio工具画出整个校园网络的结构示意图,包括DMZ(非军事区)区域设置和学校统一服务器群落与各学院独立服务器集群之间的连接方式等关键元素。 - 步骤3:制定详尽设计方案 - 包括IP地址分配策略在内的详细规划文档。例如一张表格列出每个学院的CERNET IP、子网掩码、CNC IP以及对应的网络划分情况。
  • 某高规划.doc
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    该文档为某高校制定的校园网络设计方案,详细规划了校园网络架构、技术选型、安全策略及实施步骤等内容。 【某大学校园网络设计方案】 这篇文档是关于XX国家重点大学院校的校园网络设计方案,由XXX讲师作为总设计师。该设计旨在建立一个可扩展、高速且冗余的标准网络环境以支持语音、视频图像及数据等多应用融合服务的需求。 文中详细描述了采用Cisco公司的路由器和交换机构建整个校园网的具体方案: 1. **系统总体设计**:本设计方案首先明确提出了建设目标,即要创建出能够适应未来发展需求的高效能且稳定的网络架构。 2. **访问层配置**:此部分专注于提供终端用户接入点的功能实现,包括学生宿舍、教学楼等区域交换机的具体设置。 3. **分布层配置**:该层次不仅负责汇聚各分区内的数据流,还为不同VLAN间的通信提供了路由支持。它是连接网络中各个独立单元的关键环节。 4. **核心层配置**:作为整个校园网的主干部分,它通过高速互联所有分发层级交换机来确保信息流通畅无阻。 5. **广域网接入路由器配置**:这部分内容涉及到如何将校内局域网与外部互联网相连接的技术细节。 6. **远程访问服务设置**:为那些需要从远端位置(比如家庭或出差地点)登录校园网络的用户提供灵活便捷的服务选项,包括专线、电路交换和包交换等多种接入方式。 在分析部分中特别强调了路由技术的重要性及其在网络中的实际应用。它不仅负责数据包在不同子网间的传输路径选择,还能通过访问控制列表实现流量管理和过滤功能;而交换技术和VLAN的实施则有助于减少广播风暴并提高整个网络的工作效率;远程访问服务提供了多种接入方式以满足不同的广域网连接需求。 设计方案中采用了一种自上而下的模块化方法,并参考了三层模型(即访问层、分布层和核心层)来进行详细的部署规划。每一层级都承担着特定职责,确保校园网的稳健运行与高效管理。 综述部分指出,在简化设计的同时重点强调网络主干的设计思路;并且对于服务器架设仅作简单介绍而已。所有设备均选用Cisco产品以保证系统的兼容性和标准化操作流程。 此方案全面覆盖了园区网络建设中的关键环节和技术要点,使读者能够深入理解如何在实际工程中综合运用路由、交换和远程访问技术来设计实施并维护一个高效稳定的校园网环境。