CN100461697C - 基于设备容灾的业务接管方法及备份机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于设备容灾的业务接管方法，包括业务转接设备检测到生产机发生故障时，将发往生产机的业务消息转发至为所述生产机配置容灾能力的备份机；所述备份机在接收到业务转接设备第1次或连续N次转发来的业务消息时，或在规定时间长度连续接收到业务转接设备转发来的业务消息时，根据业务转接设备转发来的业务消息的上层协议来选择对应的业务数据及其配置机制；并基于选择的业务数据及其配置机制来启动对业务转接设备转发来的业务消息进行接管处理，其中N为自然数。本发明可以在配置了容灾能力的设备发生故障时，提高业务的接管速度，以尽可能的减少业务发生中断的时间，达到为设备配置容灾能力的最初目的。

Description

基于设备容灾的业务接管方法及备份机
技术领域
本发明涉及通信系统中的容灾技术领域，尤其是涉及一种基于设备容灾的业务接管方法及其备份机。
背景技术
目前为了确保通信系统能够安全可靠的提供通信业务，分别为具有业务处理能力的通信设备配备了容灾能力。所谓容灾的工作原理即是：为生产机配备对应的备份机，并保持生产机和备份机之间的业务数据及配置机制同步，后续在通信过程中若生产机出现故障，则由备份机接替生产机继续提供通信业务处理能力，以保证通信业务提供的连续不中断。
然而目前在通信过程中若生产机出现故障，一般都是采用人工接管方式来完成备份机接替生产机继续提供通信业务处理能力的，即预先配置故障监控设备来监控生产机及其相关外围设备的工作状态，网管维护人员若发现故障监控设备发出告警信息，则通过对告警信息进行分析后定位是生产机出现了故障时，便采取相关处理措施来完成使备份机接替生产机继续提供通信业务处理能力。下面将简要说明采用人工接管方式来完成备份机接管生产机继续提供通信业务处理能力的主要处理过程。
请参照图1，该图是现有一个简单的配置有容灾能力的通信系统组成结构拓扑图，其中从生产机出现故障到备份机接管继续提供通信业务处理能力的过程主要划分为三个环节：发现故障环节、业务切换环节和备份机接管环节；其中通过人工接管方式来完成这三个环节的主要处理过程如下：
1、发现故障环节
通过由网管维护人员分析用于监控生产机、业务接入设备及其他相关通信设备是否发生故障的故障监控设备所发出的告警信息，来定位是否为生产机发生了故障，若经分析确认是生产机发生了故障，则执行下述业务切换环节；
当然网管维护人员还可以基于客户服务中心接收到的用户投诉来定位生产机发生的故障；
2、业务切换环节
网管维护人员在定位生产机发生故障后，将业务接入设备或者其他相关中间通信设备上发往生产机中的通信业务，切换发送到备份机中进行处理；其中有不同的业务切换方式来完成将发往生产机中的通信业务切换发送到备份机中进行处理。例如生产机和备份机都为业务控制点(SCP，Service Control Point)设备时，业务切换方式可以有如下两种：
 
执行业务切换的设备 业务接入方式 业务切换方式
业务交换点(SSP)或其他以信令方式进行接入的通信设备  CAMEL/INAP-TCAP-MTP-SS7/SS1传统信令接入                网管维护人员修改SSP或中间通信设备中的目标信令地址 
业务管理点(SMP)或其他以数据方式接入的通信设备  TCP-IP接入 网管维护人员修改SMP或中间通信设备中的目标IP地址   
3、备份机接管环节
网管维护人员人工启动备份机，备份机基于自身存储的与生产机同步的业务数据和配置机制来实现接管生产机的业务处理能力，从而为整个通信过程继续提供通信业务处理能力，以保证通信业务提供的连续不中断。
其中当一台备份机同时为多台生产机提供容灾能力时，可能还需要网管维护人员在备份机存储的业务数据及配置机制中选取对应的业务数据和配置机制来接管相应发生故障的生产机继续提供业务处理能力。
实际上，在通信系统中配置容灾能力的最主要目的之一就是要尽可能的保证通信业务的可靠性及安全性，以尽可能的减少通信业务发生中断的时间；但是上述基于人工接管方式来实现将发往出现故障的生产机中的通信业务切换发送到备份机中进行处理的过程，由于其中多处存在人为因素的干预，所以业务切换过程所需要的时间完全取决于人工干预所需要的时间，因此就有可能存在由于人为因素的过多干预而造成通信业务长时间得不到接管，而达不到通信系统配置容灾能力的最初目的。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提出一种基于设备容灾的业务接管方法，以在配置了容灾能力的设备发生故障时，提高业务的接管速度，以尽可能的减少业务发生中断的时间，达到为设备配置容灾能力的最初目的。
相应的，本发明还提出了一种备份机。
为解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：
一种基于设备容灾的业务接管方法，包括步骤：
业务转接设备检测到生产机发生故障时，将发往生产机的业务消息转发至为所述生产机配置容灾能力的备份机，所述备份机为至少两台生产机配置容灾能力；
所述备份机在接收到业务转接设备第1次或连续N次转发来的业务消息时，或在规定时间长度内连续接收到业务转接设备转发来的业务消息时，根据业务转接设备转发来的业务消息的上层协议来选择对应的业务数据及其配置机制；并
基于选择的业务数据及其配置机制来启动对业务转接设备转发来的业务消息进行接管处理，所述N为自然数。
较佳地，所述业务转接设备检测到在规定时间长度内与生产机一直处于通信中断状态时判定所述生产机发生故障。
较佳地，所述业务转接设备向生产机发送请求报文，并在规定时间长度内未能接收到所述生产机返回的应答报文时判定所述生产机发生故障。
较佳地，所述业务转接设备为路由交换设备。
较佳地，所述路由交换设备基于动态路由协议将发往生产机的业务消息转发至备份机。
较佳地，所述业务转接设备为以IP方式接入生产机的业务接入设备。
较佳地，所述业务接入设备通过将备份机的IP地址设置为生产机的备用IP地址的方式实现将发往生产机的业务消息转发至备份机。
较佳地，所述业务接入设备基于浮动IP地址方式实现将发往生产机的业务消息转发至备份机。
一种基于设备容灾的业务接管方法，包括步骤：
业务转接设备检测到生产机发生故障时，将发往生产机的信令消息转发至为所述生产机配置容灾能力的备份机，所述备份机为至少两台生产机配置容灾能力；
所述备份机在接收到业务转接设备第1次或连续N次转发来的信令消息时，或在规定时间长度内连续接收到业务转接设备转发来的信令消息时，根据业务转接设备转发来的信令消息中包含的全局码来选择对应的业务数据及其配置机制；并
基于选择的业务数据及其配置机制来启动对业务转接设备转发来的信令消息进行接管处理，所述N为自然数。
较佳地，所述业务转接设备通过将备份机的信令点设置为生产机的备用信令点的方式实现将发往生产机的信令消息转发至备份机。
较佳地，所述业务转接设备为中间信令转接设备或以信令方式接入生产机的业务接入设备。
一种备份机，为至少两台生产机配置容灾能力，包括：
转发业务接收单元，用于接收业务转接设备转发来的业务消息；
启动接管单元，用于在所述转发业务接收单元接收到业务转接设备第1次或连续N次转发来的业务消息时，或在规定时间长度内连续接收到业务转接设备转发来的业务消息时，根据业务转接设备转发来的业务消息的上层协议来选择对应的业务数据及其配置机制；并
基于选择的业务数据及其配置机制来启动对业务转接设备转发来的业务消息进行接管处理，所述N为自然数。
一种备份机，为至少两台生产机配置容灾能力，包括：
转发业务接收单元，用于接收业务转接设备转发来的信令消息；
启动接管单元，用于在所述转发业务接收单元接收到业务转接设备第1次或连续N次转发来的信令消息时，或在规定时间长度内所述转发业务接收单元连续接收到业务转接设备转发来的信令消息时，根据业务转接设备转发来的信令消息中包含的全局码来选择对应的业务数据及其配置机制；并
基于选择的业务数据及其配置机制来启动对业务转接设备转发来的信令消息进行接管处理，所述N为自然数。
本发明能够达到的有益效果如下：
本发明技术方案通过业务转接设备将检测到生产机发生故障作为业务转发的触发机制，将原本发往生产机的业务转发至为该生产机配置容灾能力的备份机；该备份机以接收到业务转接设备转发来的规定条件的业务作为业务接管处理的触发机制，在接收到业务转接设备转发来的规定条件的业务时启动对业务转接设备转发来的业务进行接管处理，从而实现了在电信容灾系统中从生产机出现故障到备份机接管继续提供通信业务处理能力的过程中，将过多的人为干预因素避免掉，从而实现自动的业务转发和接管处理，因此提高了业务的接管速度，减少了通信业务发生中断的时间，达到了为设备配置容灾能力的最初目的。
附图说明
图1为现有一个简单的配置有容灾能力的通信系统组成结构拓扑图；
图2为本发明基于设备容灾的业务接管方法的主要实现原理流程图；
图3为本发明业务转接设备的主要组成结构框图；
图4为本发明提出的备份机的主要组成结构框图。
具体实施方式
本发明技术方案主要针对现有技术中在从生产机出现故障到备份机接管继续提供通信业务处理能力的三个关键环节中多处存在人为因素的干预，而致使由于人为因素的过多干预而造成通信业务长时间得不到接管，而达不到通信系统配置容灾能力的最初目的，而提出在从生产机出现故障到备份机接管继续提供通信业务处理能力的三个关键环节中，引入自动处理机制，实现整个业务接管全过程无需人为因素的干预，以消除人为因素的负面影响，从而在生产机出现故障后，提高备份机的业务接管速度，以最大限度的减少业务发生中断的时间，达到为设备配置容灾能力的最初目的。
下面将结合各个附图对本发明方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应达到的有益效果进行详细的阐述。
请参照图2，该图是本发明基于设备容灾的业务接管方法的主要实现原理流程图，其主要实现过程如下：
步骤S10，业务转接设备检测生产机是否发生故障，如果是，转至执行下述步骤S20；否则本发明过程结束。由于生产机自身发生故障时，会自动切断与外界的连接，并自动闭塞外出通信链路，对外表现为生产机故障，因此业务转接设备可以但不限于通过如下两种方式来检测生产机是否发生故障：
第一种方式：业务转接设备检测在规定时间长度内是否与生产机一直处于通信中断状态，如果检测到在规定时间长度内自身与生产机一直处于通信中断状态，则可以判定该生产机已经发生了故障；
第二种方式：业务转接设备向生产机发送一个请求报文，并检测在规定时间长度内是否能够接收到该生产机返回的应答报文，如果检测到在规定时间长度内未能接收到该生产机返回的应答报文，则可以判定该生产机已经发生了故障。
如：若业务转接设备为路由交换设备或为以IP方式接入生产机的业务接入设备时，则业务转接设备可以基于通信超时条件来检测生产机的路由故障，如检测生产机的IP接入模块故障、Enternet网卡故障或网络风暴故障等；
又如：若业务转接设备为中间信令转接设备(包括信令转接点STP，Signaling Transport Point，及其信令网关SG，Signaling Gateway等)或为以信令方式接入生产机的业务接入设备时，则业务转接设备可以通过定期的链路测量信令来检测生产机的链路故障，如果检测到信令点不可达时，则可以认为生产机发生故障，这样可以检测到生产机的信令接入模块故障，也可以检测到生产机自动闭塞外出通信链路的故障等。
步骤S20，业务转接设备将发往生产机的业务转发至为该生产机配置容灾能力的备份机；其中：
若业务转接设备为路由交换设备、或为以IP方式接入生产机的业务接入设备时，业务转接设备转发的业务即为业务消息，其中当路由交换设备作为业务转接设备时，路由交换设备可以基于动态路由协议，如采用虚拟路由冗余协议(VRRP，Virtual Router Redundancy Protocol)将发往生产机的业务消息转发至备份机，因为路由交换设备支持标准的动态路由协议的实现，在路由交换设备检测到生产机出现故障后，路由交换设备重新连接备份机时将自动选择新的IP地址作为备份机的IP地址，从而实现自动切换到备份机，以将本应发送给生产机的业务消息转发给备份机。
其中当以IP方式接入生产机的业务接入设备作为业务转接设备时，业务接入设备可以通过下述两种方式来实现将发往生产机的业务消息转发至备份机：
1)业务接入设备通过将备份机的IP地址设置为生产机的备用IP地址的方式来实现将发往生产机的业务消息转发至备份机，即以IP方式接入生产机的业务接入设备预先为生产机配置备用IP地址，其中为生产机配置的备用IP地址为备份机的IP地址，这样当业务接入设备在上述检测到生产机出现故障后，将自动尝试连接备用IP地址，从而实现自动切换到备份机，以将本应发送给生产机的业务消息转发给备份机。
2)业务接入设备基于浮动IP地址方式实现将发往生产机的业务消息转发至备份机，这种方式下要求备份机与生产机位于同一网段内，但对于业务接入设备无特殊要求。由于当备份机与生产机安装于同一网段(可通过网桥设备来连接)内时，生产机在具有自身物理IP地址之外，还同时启用另外一个浮动IP地址，各个以IP方式接入生产机的业务接入设备都连接到该浮动IP地址，如：生产机的物理IP地址为10.0.0.101，备份机的物理IP地址为10.0.0.102，掩码均为255.255.255.0；为了实现生产机和备份机之间的IP地址自动切换，生产机再启用一个浮动IP地址：10.0.0.100，生产机在正常工作状态下也占用此浮动IP地址，外部其他设备也连接此浮动IP地址，一旦生产机发生故障，此浮动IP地址将被备份机占用，外部其他设备在重新连接后将通过此浮动IP地址与备份机建立连接。这样当生产机发生故障后，备份机将自动绑定该浮动IP地址，业务接入设备将重新连接该浮动IP地址，从而实现与备份机建立连接，实现将发送给生产机的业务消息转发给备份机。
此外若业务转接设备为中间信令转接设备(如STP或者SG等)、或为以信令方式接入生产机的业务接入设备时，业务转接设备转发的业务即为信令消息，这种情况下业务转接设备可以通过将备份机的信令点设置为生产机的备用信令点的方式来实现将发往生产机的信令消息转发至备份机，即中间信令转接设备或以信令方式接入生产机的业务接入设备利用备用信令点功能(7号信令网的标准功能)，预先将备份机的信令点设置为生产机的备用信令点，这样当中间信令转接设备或以信令方式接入生产机的业务接入设备在上述处理过程中检测到生产机发生故障后，将自动将发往生产机的信令消息转发到对应的备份机。
步骤S30，备份机在接收到上述业务转接设备第1次或连续N次转发来的业务时，或在规定时间长度内连续接收到业务转接设备转发来的业务时，将自动启动对业务转接设备转发来的业务进行接管处理，其中N为自然数；例如备份机可以在第一次接收到业务转接设备转发来的业务时，也可以在连续规定次数(如连续3次)接收到业务转接设备转发来的业务时，还可以在规定时间长度内(如在10ms内)连续接收到业务转接设备转发来的业务时，自动启动对业务转接设备转发来的业务进行接管处理。
即本发明方案这里要求备份机在接收到来自业务转接设备的信令消息、业务消息或者连接请求时能够自动启动软件应用，变自身状态为生产机状态，实现对业务转接设备转发来的业务消息或者信令消息进行接管处理(由于备份机在没有接管业务时可能仅处于硬件运行状态，上层软件并未处于Ready状态，因此需要有一个触发机制来触发上层软件运行，以运行对业务转接设备转发来的业务进行接管处理)。
如业务转接设备为路由交换设备或为以IP方式接入生产机的业务接入设备时，当在上述路由交换设备或以IP方式接入生产机的业务接入设备重新连接到备份机时，备份机将自动启动以接管路由交换设备或以IP方式接入生产机的业务接入设备转发来的业务消息；又如业务转接设备为中间信令转接设备或为以信令方式接入生产机的业务接入设备时，当备份机接收到中间信令转接设备或以信令方式接入生产机的业务接入设备转发来的信令消息时，备份机将自动启动接管中间信令转接设备或以信令方式接入生产机的业务接入设备转发来的信令消息。
此外，当一台备份机同时为至少两台生产机配置容灾能力时，即备份机中同时存储有分别对应不同生产机的业务数据和配置机制时，则备份机要根据业务转接设备转发来的业务属性信息选择对应的业务数据和配置机制来接管该转发的业务，其中当业务转接设备为路由交换设备或为以IP方式接入生产机的业务接入设备时，备份机启动对业务转接设备转发来的业务消息进行接管处理的过程具体如下：
备份机首先根据业务转接设备转发来的业务消息的上层协议(如注册、登陆等)来在自身数据库中选择出对应的业务数据及其配置机制；
然后备份机基于上述选择的业务数据及其配置机制来启动对业务转接设备转发来的业务消息进行接管处理。
其中当业务转接设备为中间信令转接设备或为以信令方式接入生产机的业务接入设备时，备份机启动对业务转接设备转发来的信令消息进行接管处理的过程具体如下：
首先备份机根据业务转接设备转发来的信令消息中包含的全局码(GT，Global Title)来在自身数据库中选择出对应的业务数据及其配置机制；因为中间信令转接设备或以信令方式接入生产机的业务接入设备在将信令消息转发至备用信令点时，只改变外出信令消息的目标信令点编码(DPC，DestinationPoint Code)，而并不改变GT，即备份机接收到由中间信令转接设备或以信令方式接入生产机的业务接入设备转发来的信令消息中携带的GT仍然是原生产机的GT，因此备份机可以根据接收到的信令消息中承载的GT来选择正确的业务数据和配置机制；由于这里需要使用GT和备用信令点功能，所以要求中间信令转接设备或以信令方式接入生产机的业务接入设备等必须采用GT寻址方式；
然后备份机基于上述选择出的业务数据及其配置机制来启动对业务转接设备转发来的信令消息进行接管处理。
其中本发明方案这里所涉及的生产机包括但不限于智能网中的业务控制点(SCP，Service Control Point)、充值中心(VC，Voucher Center)设备等。
综上所述，本发明技术方案可以消除容灾系统中从生产机出现故障到备份机接管业务过程中的过多人为干预，以最大限度的减少通信业务的中断时间，其中利用本发明技术方案在备份机不预设接管条件的情况下，通信业务的中断时间将减小为秒级。需要注意的是：通信业务的中断时间包括业务(包括业务消息和信令消息等)的转发时间、业务转接设备和备份机的重新连接时间和备份机的启动时间等，其中利用本发明技术方案，STP转发信令消息的时间为毫秒级，路由交换设备转发业务消息的时间可达到秒级，如果同时采用备份机一直处于启动状态的机制，可以消除备份机的硬件启动时间，从而可见通过组合并利用电信容灾相关设备已有功能和新增功能来实现无人工干预的业务自动接管方式，可以极大的减少通信业务的中断时间。
相应的，本发明这里对应上述提出的基于设备容灾的业务接管方法的主要实现原理，还进而提出了一种业务转接设备和对应的备份机，请参照图3，该图是本发明业务转接设备的主要组成结构框图，其主要包括故障检测单元10和业务转发单元20，其中这两个组成单元的具体作用如下：
故障检测单元10，主要用于检测生产机是否发生了故障；其检测方式请参照上述方法中的相关描述；
业务转发单元20，主要用于在上述故障检测单元10检测到生产机发生故障时，将发往生产机的业务转发至为该生产机配置容灾能力的备份机，其中业务转发单元20将发往生产机的业务转发至备份机的具体实现方式也请参照上述方法中的相关描述。
请参照图4，该图是本发明提出的备份机的主要组成结构框图，其主要包括转发业务接收单元100和启动接管单元200，其中这两个组成单元的主要作用如下：
转发业务接收单元100，主要用于接收业务转接设备转发来的业务；
启动接管单元200，主要用于在上述转发业务接收单元100接收到业务转接设备第1次或连续N次转发来的业务时，或在规定时间长度内转发业务接收单元100连续接收到业务转接设备转发来的业务时，启动对业务转接设备转发来的业务进行接管处理，其中有关对规定条件的业务的具体解释和如何启动对转发业务进行接管处理的主要实现方式请参照上述方法中的相关描述。
值得注意的是本发明这里提出的业务转接设备和对应的备份机的其他具体技术实现细节请参照本发明方法中的相关技术实现细节的描述，这里不再过多给予赘述。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种基于设备容灾的业务接管方法，其特征在于，包括步骤：
业务转接设备检测到生产机发生故障时，将发往生产机的业务消息转发至为所述生产机配置容灾能力的备份机，所述备份机为至少两台生产机配置容灾能力；
所述备份机在接收到业务转接设备第1次或连续N次转发来的业务消息时，或在规定时间长度内连续接收到业务转接设备转发来的业务消息时，根据业务转接设备转发来的业务消息的上层协议来选择对应的业务数据及其配置机制；并
基于选择的业务数据及其配置机制来启动对业务转接设备转发来的业务消息进行接管处理，所述N为自然数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述业务转接设备检测到在规定时间长度内与生产机一直处于通信中断状态时判定所述生产机发生故障。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述业务转接设备向生产机发送请求报文，并在规定时间长度内未能接收到所述生产机返回的应答报文时判定所述生产机发生故障。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述业务转接设备为路由交换设备。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述路由交换设备基于动态路由协议将发往生产机的业务消息转发至备份机。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述业务转接设备为以IP方式接入生产机的业务接入设备。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述业务接入设备通过将备份机的IP地址设置为生产机的备用IP地址的方式实现将发往生产机的业务消息转发至备份机。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述业务接入设备基于浮动IP地址方式实现将发往生产机的业务消息转发至备份机。
9.一种基于设备容灾的业务接管方法，其特征在于，包括步骤：
业务转接设备检测到生产机发生故障时，将发往生产机的信令消息转发至为所述生产机配置容灾能力的备份机，所述备份机为至少两台生产机配置容灾能力；
所述备份机在接收到业务转接设备第1次或连续N次转发来的信令消息时，或在规定时间长度内连续接收到业务转接设备转发来的信令消息时，根据业务转接设备转发来的信令消息中包含的全局码来选择对应的业务数据及其配置机制；并
基于选择的业务数据及其配置机制来启动对业务转接设备转发来的信令消息进行接管处理，所述N为自然数。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述业务转接设备通过将备份机的信令点设置为生产机的备用信令点的方式实现将发往生产机的信令消息转发至备份机。
11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述业务转接设备为中间信令转接设备或以信令方式接入生产机的业务接入设备。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述业务转接设备检测到在规定时间长度内与生产机一直处于通信中断状态时判定所述生产机发生故障。
13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述业务转接设备向生产机发送请求报文，并在规定时间长度内未能接收到所述生产机返回的应答报文时判定所述生产机发生故障。
14.一种备份机，为至少两台生产机配置容灾能力，其特征在于，包括：
转发业务接收单元，用于接收业务转接设备转发来的业务消息；
启动接管单元，用于在所述转发业务接收单元接收到业务转接设备第1次或连续N次转发来的业务消息时，或在规定时间长度内所述转发业务接收单元连续接收到业务转接设备转发来的业务消息时，根据业务转接设备转发来的业务消息的上层协议来选择对应的业务数据及其配置机制；并
基于选择的业务数据及其配置机制来启动对业务转接设备转发来的业务消息进行接管处理，所述N为自然数。
15.一种备份机，为至少两台生产机配置容灾能力，其特征在于，包括：
转发业务接收单元，用于接收业务转接设备转发来的信令消息；
启动接管单元，用于在所述转发业务接收单元接收到业务转接设备第1次或连续N次转发来的信令消息时，或在规定时间长度内所述转发业务接收单元连续接收到业务转接设备转发来的信令消息时，根据业务转接设备转发来的信令消息中包含的全局码来选择对应的业务数据及其配置机制；并
基于选择的业务数据及其配置机制来启动对业务转接设备转发来的信令消息进行接管处理，所述N为自然数。
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