浅析基于软交换的下一代网络存储
下一代网络技术发展趋势浅析

下一代网络技术发展趋势浅析作者:杨明来源:《硅谷》2011年第16期摘要:固网智能化、IP化,移动网络带宽的提高、业务多样化极大改变以前各个网络功能单一的局面。
电信网、Internet网、有线电视甚至是移动网络,彼此之间业务的渗透越来越多,关于下一代网络和三网融合的观念逐渐越来越多得被人们提出和接受。
以NGN为核心,介绍下一代网络的概念,及相关技术的发展趋势。
关键词: NGN;IPv6;软交换;IMS中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)0820025-011 下一代网络概念NGN(Next Generation Network)即下一代通信网络。
它是以软交换为核心的,能够提供包括语音、数据、视频和多媒体业务的基于分组技术的综合开放的网络架构,代表了通信网络发展的方向。
NGN具有分组传送、控制功能从承载、呼叫/会话、应用/业务中分离、业务提供与网络分离、提供开放接口、利用各基本的业务组成模块、提供广泛的业务和应用、端到端QoS和透明的传输能力通过开放的接口规范与传统网络实现互通、通用移动性、允许用户自由地接入不同业务提供商、支持多样标志体系,融合固定与移动业务等等特征。
2 下一代网络的优势特征更大:IPV6地址空间,接入网络的终端种类和数量更多,网络应用更为广泛,路由性能改善;更快:100M以上的端到端的高性能通讯;更安全可信:可进行网络对象识别、身份认证和访问授权,具有数据加密和完整性,实现一个可信任的网络;更及时:组播服务,服务质量QOS,大规模实时交互应用;更方便:基于移动和无线的丰富应用;更可管理:有序的管理,有效的运营,及时的维护;更有效:有盈利模型,获得重大社会效益和经济效益。
3 下一代网络的技术体系结构3.1 IPv6技术现有的互联网是在IPv4协议的基础上运行。
IPv6是下一版本的互联网协议,也可以说是下一代互联网的协议,它的提出最初是因为随着互联网的迅速发展,IPv4定义的有限地址空间将被耗尽,地址空间的不足必将妨碍互联网的进一步发展。
基于软交换技术的网络安全浅析

科技7钉捌刎晒觌基于软交换技术的网络安全浅析张竞(中国联合网络通信有限公司阳江分公司,广东阳江529500)‘脯要】下一代网络技术是在颇应用户对网络需求多样化和小削匕的基础E发畏起来的,将传统语音业务与数据多媒体业务、有线电视网络融为—体。
软交换挫术作为下一代网络的核心,其自身存在的安全弊端需引起足够的甄。
【关键阑】软交换;下_代网络;核心网;设备计算机技术的飞速发展推动着网络技术的不断进步,人们的生活和工作对网络的需求与依赖越来越强。
为了满足用户多样化和个性化的需求,下—代网络(N G N)的概念就应运而生。
通俗地说,下—代网络即是传统语音业务与数据多媒体业务、有线电视网络三网合一的融合。
它可以将电信与电视和数据!啦务结为—体,构成可以提供现有在三种网络上提供的话音、数据、视频和各种业务的新网络。
对这些不同性质的应用,其设计还应是优化的,网络资源的使用是高效、合理的,从而实现网络资源最大程度的共享。
Int e rne t是下—代网络的主体,I P技术是实现计算机互联网、传统的电话网和广电的有线电视网三网融合的关键技术,软交换则是下—代网络的核心。
但软交换技术存在较多的安全威胁,9Sr-果不能恰当解决其网络安全问题,则它所存在的弊端将会改变下—代网络技术的发展格局。
基于此,本文系统阐述了如何处理软交换所存在的网络安全问题。
1软交换技术的原理软交换就是把呼叫控制功能从多媒体网关中分离出来,通过软件实现连接控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全f譬I和生成呼叫详细记录等功能,把控制和业务提供分离。
软交换的各实体间通过标准协议进行连接和通信,增加了系统的灵活性。
2软交换的网络安全及应对根据软交换的网络结构特点,可将安全问题分成三个部分:网络安全,用户数据安全和业务安全。
本文主要针对软交换的网络安全问题展开分析,这里所说的网络安全是指软交换网络自身的安全,要保证软交换网络的安全,首先是要保证网络中核心设备的安全,如果将核心的网络设备置于开放的IP网络中,网络的安全性将很难保证,所以可以将网络的核心设备放在专用网络中,采用私有I P地址的方案。
浅析软交换技术及其发展趋势

现异构 网络到核心传输网 以及异构网络之间的互联互通 . 同时集 中业 务数据量并将其 通过路 由选择送 到 目的地 :传输 服务层提供一个稳 定、 可靠 的核心传输网 . 负责传输 各层之 间的数据交换 , 完成业务数据 和控制层与媒体接人层间控制信 息的集 中承载传输 : 控制层是软交换 网络体系 中的核心层 它决定 呼叫的建立 、 接续和交换 . 将呼叫控制与 媒体业务相分离 . 理 解上层生成 的业务请 求 . 通知下 层网络单元如何 处理业务流 业务应用层 中 , 由各种应用服务器提供执行 、 管理 、 生成 业务 的平 台. 并 负责处 理与控制层 中的软交换的信令接 1 2 1 . 提供开放 的A P I 用于生成和管理业 务 而媒体服务器则是用于提供 专用媒体资 源( 会议 、 传真等) 的平 台 , 并负责处理与媒体 网关的承载接 口。 应用服 务器和媒体服务器相结 合 ,便可 以给用户 提供各式各样 的 我们不难分 析得 出: 位 于控制层 的 软交换 . 通过传输服务层 中的核心传输 网 . 与处于媒体接入 层中的媒 体 网关交互作用 . 接受正在处 理的相关信息 . 根据业务应用 层已定义 好 的相关设定 . 指示媒体 网关完成呼叫 这可以说是软交换网络体系 的基本处理框架 为了流 畅的完成以上这一系列基本 数据处理流程 . 成熟 的软 交换体 系必须具有 以下几项主要功能 : 1 ) 呼叫控制 和处理功 能 呼叫控制和处理功 能是软交换最基本 的功能 ,它可 以为基本业 务、 多媒体业务 呼叫的建立 、 维持和释放提供控制功能 , 包括呼叫请求 的处理 、 连接控制 、 智能呼 叫功能和资源控制等 , 可以说是整个网络的
务
1 软 交换 技 术 的概 念
软交换 的概念最早起源 于美 国 在 当时的网络环境下 . 用户采用 基 于以太 网的电话 . 通 过一套基 于 P C服务 器的呼 叫控制软件 . 实现 P B X功能 这种系统不需单独铺设 网络 . 只通过与局域 网共享就可实 现管理 与维护 的统一 . 综合成本远低于传统 的 P B X 由于当时的企业 网环境 对设 备的可靠性 、 计费 和管理要求不 高 . 主要用于满 足通信需 求. 设备门槛低 . 许 多设备 商都可提供此 类解决方案 . 因此 I P P B X应 用获得 了巨大成功 受到 I P P B X成功的启发 . 为了提高网络综合运 营 效益 . 网络 的发展更加趋 于合理 、 开放 , 更好 的服务于用户 。业界提 出 了这样 一种 思想 : 将传统 的交换设 备部件化 . 分为呼 叫控制 与媒体处 理. 二者之间采 用标准 协议 ( MGC P、 H 2 4 8 ) 且 主要使 用纯软件 进行处 理。 于是 . 软交换技术应运而生 。 从广义上讲 . 软交换技术就是指 以软交换设备为控制核心的下一
下一代网NGN体系结构与基本特点

杨伟 0808420215 研1-083
主要内容 NGN的定义 NGN的特征 NGN的模型 NGN的技术 关于软交换
NGN的定义 广义的下一代网实际包容了所有新一 代网络技术
如果特指业务网层面,则是指下一代业务网例如对于数据 网,则下一代网指下一代互联网(NGI Next Generation Internet) 如果特指移动网,则是指3G网和超3G网 如果特指传送网层面,则下一代网指下一代传送网,特别 是光网络。 如果特指接入网层面,则下一代网指各种宽带接入网
关于软交换
业务管理层
SCP AS NMC
会话控制层
MS
SSC
其它软交换系统
核心传送层
路由
外围接入层
SG MG AG IAD
软交换主要特征:
关于软交换
1、语音分组化 2、业务、控制、传送/接入分离 3、各实体之间通过标准的协议进行连接和通信
各网元的功能:
软交换机:呼叫控制、资源管理、路由控制、地址解析翻译 中继媒体网关(MG):连接PSTN网和IP网络,实现媒体传输格式转 换,主要用于中继SST 信令网关(SG):连接SST和IP网络,实现SST信令传输格式转换 接入网关(AS):终端用户无线基站接入,完成媒体流转换和非SST信 令处理等功能 综合接入设备(IAD):用于传统用户终端的接入,如PBX 媒体服务器(MS):提供特殊的媒体资源和IRV(交互式语言应答统 应用服务器(AS):业务执行、管理、开发环境 网络管理中心(NMC):系统管理、连接运行支撑系统
NGN的9大支撑技术
3G和后3G移动通信系统 3G定位于多媒体IP业务,传输容量更大,灵活性更高,包括4G在内 的后3G系统将定位于宽带多媒体业务,使用更高的频带,使传输容量再 上一个台阶。在不同网络间可无缝提供服务,网络可以自行组织,终端 可以重新配置和随身佩带,是一个包括卫星通信在内的端到端IP系统, 与其他技术共享一个IP核心网。它们都是支持NGN的基础设施。 IP终端 随着政府上网、企业上网、个人上网、汽车上网、设备上网、家电 上网等等的普及,必须要开发相应的IP终端来与之适配。许多公司现正 在从固定电话机开始开发基于IP的用户设备,例如汽车的仪表板、家用 电器等,所有这些设备将可以通过家庭LAN或个人网(PAN)接入或从远 端PC机接入。 网络安全技术 除了常用的防火墙、代理服务器、安全过滤、用户证书、授权、访 问控制、数据加密、安全审计和故障恢复等安全技术外,今后还要采取 更多的措施来加强网络的安全,例如,针对现有路由器、交换机、边界 网关协议(BGP)、域名系统(DNS)所存在的安全弱点提出解决办法;迅 速采用强安全性的网络协议(特别是IPv6)。
下一代网络与软交换软交换

典型企业案例介绍
案例二
中国移动软交换网络改造
背景介绍
中国移动作为国内最大的移动通信运营商之一,其网络规模和用户数 量庞大,对通信网络的质量和稳定性要求极高。
解决方案特点
中国移动采用了先进的软交换技术对现有通信网络进行改造,实现了 网络的平滑演进和升级,提高了网络的智能化和自适应性。
物联网业务需求
随着物联网技术的不断发展,物联网业务已成为未来发展 的重要方向之一,NGN能够提供可靠的物联网连接和数 据传输服务。
02
CATALOGUE
软交换技术原理及架构
软交换技术原理
基于分组交换
软交换技术采用分组交换原理,以IP网 络为基础构建通信网络,实现语音、数 据、视频等多媒体业务的融合传输。
络的发展。
产业链协同发展机遇挖掘
设备制造商与运营商合作
设备制造商和运营商可以共同研发和推广新技术、新设备 ,提升网络性能和用户体验,实现互利共赢。
跨行业合作
下一代网络将与各行业深度融合,为智能制造、智慧城市 、智慧医疗等领域提供强大支持,推动数字化转型。
创新业务拓展
基于下一代网络技术,运营商可以开发更多创新业务和应 用场景,如超高清视频、VR/AR、自动驾驶等,拓展收入 来源。
通信融合。
数据通信领域应用
基于软交换的数据通信
利用软交换技术实现数据通信的控制和管理,提供高速、稳定的 数据传输服务。
数据增值业务
通过软交换提供的开放接口和协议,实现数据增值业务的快速开发 和部署,如短信、彩信等。
多网融合数据通信
基于软交换的下一代网络协议的分析

Ana y i f Ne tGe e a i n Ne wo k Pr t c lBa e n S fs t h l ss o x n r to t r o o o s d o o t wic
NG N体 系结 构 中的 关键 技 术 , 核 心 思 想 是 硬 件 其
软件 化 , 过 软件 来 实现原 来交换 机 的控制 和 业务 通
处 理 等功 能 , 各实 体 问通过 标准化 协 议进行 连 接和
20 0 6年 3月
基于软交换的下一代网络协议的分析
吴 玉
( 徽交通职业技术学 院 , 徽 安 安 合肥 205 ) 3 0 1
摘 要 : 先 分 析 了 软交 换 和下 一 代 网 络 的 概 念 , 后 介 绍 了 支 持 软 交 换 网络 的 主 要协 议 , 后 对 协 议 做 了分 析 首 然 最 比较 , 提 出 了关 于 下一 代 网络 协 议 的 建 议 。 并 关 键 词 : 一 代 网 络 ; 交 换 ; 议 ; 体 网关 下 软 协 媒
W U Y
( nu Cm ui tn T cnl yI tu , e i 301 C i ) A hi o m n aos eho g st e H f 0 5 , h a ci o n it e2 n
Ab ta t sr c :Th o cp fs f wi h a d t e n x e e ain n t r sa ay e i t e c n e to o t t n h e tg n rt ewo k i n lz d f s .Th n t e s c o r e h man p oo oss p o t g s fs th n t r r n rd cd.Fial ,t eep o o osa ea ay e i r tc l u p ri o twi ewok ae ito u e n c nl y h s r tc l r n lzd
采用软交换核心技术实现下一代网络的融合

控 制 功 能 从 网关 中 分 离 出来 , 够 开 放 业 务 , 制 、 能 控
接 人和交换 间 的协议 ,从而真 正实现多 厂家 网络 运 营的环境 和方便地在 网上引入 多种业务 。软交换示
意图如 图 1 示 。 所
代 网络的基本框架 ,而软 交换正是下 一代 网络的
(S P TN 分 组 网 (PAT ) I. M
割成 A M 信元或 I 。 T P包 此外 , 媒体层 可以将信息选
路 至 目 的地 。
( )控制层(ot lae)包 含呼 叫智 能。此层 3 C nr yr: ol
决 定用户收 到的业务 ,并 能控制低 层 网络元 素对业
务 流 的处 理 。
( )网络服 务层 (ew r evc yr: 呼 叫 4 N tokSri l e)在 ea
网关 功 能 等 。
业应 层 垂 务 用 (
、 、
匪
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, ,
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, ,
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…囤
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软 交 换在 下一 代 电信 网 中的位 置
下一代 网络 N N是业务 驱动 的网络 , G 通过业 务
与呼 叫控制 分离 实现 相对独 立 的业务 体 系 , 业 务 使
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技了 创葡 I 【
软交换备战下一代网络

交换 的特 点恰 允许在交换机制中灵活引入新业务 。
6 COWe k 0718第 2 I责 编 2I I el 0 .. y2 期 任 辑:栖 ∞ ∞ 锐 @ m∞羹 康 臻: 靖
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但现在 l P承载 网络 的质量尚有 很
容易地实现与传统智能 网设备的对接. 多没有解决,Vo 的质量也无法但证 。 D QS 0 类似, 专网是最 彻底的解决办法。 如
在这些应用 中 有两类应用非常符 同时软交换本身还可以具 备业务交换点 安全问题同样不可忽视,这种情 况就与 合软交换以分组交换为基础提 供传统话 (S ) S P 的功能。 音业务的定位。分别是 : 软交换在语音 化改造中的应用。
模糊的概念
尽管软交换一直是关于N G N讨论
然而到现在其概念仍有些似是 在下一代 网络上 , 开放性是被一致 的热点 , 面 ,一是业务得以扩充 ,在传统 的运营 术 架 构 ? 网络 中的 接入 在NG N模糊的定义下 , 有人认为软
种业务于一体的、分组 I 、 P的 开放的下 认可 的优 点 ,这 种开 放性 体现在 两方 而非 它应该是设备?是 系统?还是技
键的系统和设备技术之一 。
■撰稿 I 本刊记 者 黄 昆
、仁l 来 年 , 技 术因为发 展的迅速而 ▲ I P
北 京邮 电大学 宋俊德教授说 :“ 中 能满足这种需求 , 所以软交换 技术有很
J L 日益成熟 , 在具体应用中, 通过 国是一 个移动 互联 网 、移 动通 信的大 大 的发 展 空 间 。
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ห้องสมุดไป่ตู้
T c n l yI e h oo 技术 圈 ・ 能 g 智 空间
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浅析基于软交换的下一代网络存储
摘要本文主要分析了以光纤通道存储区域网络FC SAN 和基于IP的存储区域网络IP SAN为代表的网络存储技术现状和特点,探讨了新兴的软交换技术的特点和优势,并就下一代网络环境下的存储网络进行相关分析。
关键字存储区域网络,下一代网络,软交换1 前言目前基于以太网和广域传输服务的IP网络主导着企业IT策略。
IP是一种被广泛使用、价格可以负担、可以扩展到数量庞大的设备及远距离的技术。
尽管大部分企业数据可以通过一般IP网络传输,但是块级的数据存储是例外。
高性能的存储数据访问一般是通过直接连接存储DAS,或通过专用光纤通道存储区域网络SAN 进行。
网络应用的兴起,同时也带来更多的数据存储和传输的要求,存储和网络逐步紧密的结合,给人们带来了真正的网络存储。
而作为网络存储的一种实现方式——存储区域网络,也逐渐被人们认识并应用于各个
领域。
DAS是指将存储设备通过SCSI接口或光纤通道直接连接到服务器上,即每一台服务器都带有自己的磁盘、磁带机或是磁带库。
这种方式的弊端在于:异构平台下存储资源无法均衡共享,存储设备利用率低、投资形成不可避免的浪费,且每台服务器是一个孤立的存储者,服务器出现异常会使数据不可获得,不能提供真正意义上的网络化存储。
SAN是通过光纤通道协议将若干台存储服务器、存储阵列组成一个单独的数据网络,提供企业级的块级数据存储服务。
SAN 是将一个或多个网络存储设备和服务器连接起来的专用高速网络,它提供了一个能存储大量数据且具有高可靠性和高升级能力的数据存储系统,它为那些需要健壮且易于升级的存储系统的网络提供了一种理想的解决方案。
SAN存储方式将成为未来信息存储发展的主流。
融合是下一代网络的重要特征。
传统电信的业务部是由运营商和少数的电信设备制造商开发部署的,尽管智能网实现了业务和呼叫控制的分离,但是由于复杂的电信网络接口技术的限制,垄断式的业
务提供横式仍未能得到改变。
基于软交换的固网NGN技术.提出了分解网关功能的思路,即将VOIP网关分解为媒体网关(MGW )、信令网关(SGW )、媒体网关控制器(MGC)等几部分。
人们期待新的网络直能提供融合各类网络能力的综合业务,特别提供用户所需的多种多样的个性化多媒体业务。
显然,为了同时满足企业信息及存储数据传输的需要,如何在下一代网络框架下合理实现网络存储并提供高效的存储业务,其解决方案的好坏直接影响着企业的生存和发展。
2 存储网络的主流技术 FC 光纤通道FC 光纤通
道存储区域网络FC SAN,是近几年发展起来的存储区域网的第一种存在形式。
当前绝大多数SAN系统的实施都是建立在光纤通道(Fibre Channel)技术基础上,这种技术为存储领域的应用提供了高性能的块数据访
问方案。
光纤通道技术是美国国家标准学会ANSI委托的几个委员会根据OSI标准共同开发的一组集成标准的通用名称,是为网络和通道I/0接口定义和建立的一个开放标准。
它结合了通道和网络的优点,是把设备连接
到网络结构上的一种高速通道,主要用来连接工作站、大型机、巨型机和存储设备。
此协议可实现大容量、高速度信息传输。
它独立于介质,支持同时传输多种不同协议,适用于服务器、海量存储子网络、外设之间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯:正如在以太网中IP、NetBIOS 和SNA等协议均可在单一以太网适配器上同时使用,是因为所有这些协议在以太网中都被得到映射一样,各种网络层的通讯协议也可以通过协议映射在光纤通道上得以实现。
FC是一种基于标准的体系结构,它提供了吉比特的速度、长距离的传输,并且支持网络扩展到数百万台设备。
光纤通道通过创建一个交换机网络基础设施,克服了一些存在于SCSI中的扩展问题,如:光纤通道延伸了SCSI的距离,可达到10公里,并且克服了SCSI对设备数量的限制。
FC是一种基于标准的网络结构,它定义了一个通过网络移动数据的多层结构。
光纤通道的分层模型与网络模型OSI,其中配置了互联的交换机主要用于提供高带宽和可用性。
服务器和存储设
备汇聚在Fabric边缘,FC交换机集中在Fabric的中心处,互连构成了Fabric的骨干部分。
服务器通常连在以太网上,作为客户端和存储区域网络通信的代理,完成相应的任务和处理。
FC交换机是存储区域网络的核心设备,管理路由通信,进行数据交换,同时也是存储区域网络中最智能的设备。
FC SAN 拥有高速,安全等特性,主要是由于SAN 以FC技术为核心,并将存储应用和FC技术的不同层次进行了合理的对应,从而使实际问题得到最优化解决。
IP SAN FC SAN虽然性能优越,可扩展性好,但也存在某些不足之处。
FC SAN的传输距离通常不超过50公里。
因此,FC SAN还不能有效地整合更多的主机与存储的需求。
虽然光纤通道技术有统一的标准,但各家厂商却有不同的解释。
时至今日,互操作性仍是FC SAN实施过程中存在的主要问题,在管理上更是如此。
随着IT技术逐渐发展,所有IT产品的价格也在下降,但是基于FC SAN的存储设备价格仍居高不下。
一个企业如果考虑使用FC SAN,就不得不购买HBA、光纤交换机、光纤磁盘
阵列、管理软件……这并不是普通中小企业能够承受得起的。
且受限于现有的光纤传输方式,其价格昂贵。
因此,基于普通lP协议和以太网的SAN应运而生,这就是IP存储,它将SCSI协议映射到TCP/IP协议上,使得SCSI的命令、数据和状态可以在传统的IP网上传输。
IP存储系统在整个IP网上创建了一个共享存储环境,很好地实现了数据共享和远程访问;由于采用的是SCSI、以太网、TCP/IP等现有技术和设施,造价低,便于构建和维护。
IP存储互操作性好,且能跨越FC SAN的距离限制,把共享存储系统扩展到LAN、WAN甚至Internet上.目前,IP存储技术发展有2个技术方向:存储隧道(Storage tuneling)和本地IP存储(Native IP—based storage)。
存储隧道的基本思想是将IP协议作为连接异地2个光纤SAN的隧道,用来解决SAN环境的互联问题。
本地IP存储的基本思想是利用现有的存储协议,将SCSI和Fibre Channel直接集成在IP协议中,实现存储和网络的无缝融合。
目前IETF已开发出3种IP存储协议:基于TCP
/IP的光纤通道(FCIP)、互联网Fibre Channel协议(iFCP)和互联网小型计算机系统接口(iSCSI)。
其中FCIP和iFCP协议是实现存储隧道技术的两种方式,FCIP协议是在两个SAN之间通过以太网建立隧道,构成一个统一的SAN环境,与之相对应的iFCP 是在FibreChannel与IP之间建立网关到网关的连接,使FibreChannel帧使用IP路由到正确的目的。
由FCIP和iFCP支持的存储隧道技术提供的是SAN与SAN之间点到点的连接,从功能上讲是一种类似于光纤的专用连接技术。
存储隧道技术较好地解决了SAN 之间的异地连接,但其实现成本较高,缺乏通用性,较大的延迟对系统的性能也会造成一定的影响。
与存储隧道技术相比,本地IP 存储技术具有显着的优势。
它利用现有的存储协议,以IP协议替代Fibre Channel协议,构建结构上与LAN隔离,技术上与LAN 一致的新型SAN存储——IP SAN,将存储网络与传统的LAN物理上整合成一个网络。
本地IP存储技术进一步地模糊了本地存储和远程存储的界限,在IP SAN环境中,只要。