CN101155070A - 一种智能光网络中的业务管理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能光网络中的业务管理方法，包括下列步骤：网络节点接收到包含操作对象和操作类型的管理请求，根据所述管理请求创建管理请求消息，并沿着业务工作路径向每个节点发送所述管理请求消息；工作路径上的每个节点接收到所述管理请求消息，根据所述操作类型对业务完成相应的管理操作。通过本发明，可以实现对整体连接或者某个分段路径进行外部保护恢复操作管理，提高了操作员对业务的可管理性。

Description

一种智能光网络中的业务管理方法
技术领域
本发明涉及自动交换光网络系统，尤其涉及一种Mesh组网中，对具有分段(Segment)保护功能的业务进行管理的方法。
背景技术
传统光网络，如同步数字体系(SDH，Synchronous Digital Hierarchy)、同步光纤网(SONET，Synchronous Optical Network)和光传送网(OTN，Optical Transport Network)，主要采用自愈环的组网形式，带宽利用率不高。而且，传统光网络主要采用通过网管进行静态配置的方式，配置较为复杂且耗时。随着多业务、高带宽、高生存性、快速连接提供等需求，使得现有的网络架构和组网方式受到冲击，网络拓扑将从传统的以环网为主演进到以Mesh网为主，网络连接提供方式要从以静态指配的永久连接过渡到以基于信令的软永久连接和交换连接为主。这种新型的光传送网络被国际电联-标准化部(ITU-T，International Telecommunication Union-TelecommunicationStandardization Sector)称为“自动交换光网络(ASON，Automatically SwitchedOptical Network)”，引入控制平面用于网络连接的建立、修改和维护，并在网络故障条件下实现连接的恢复。自动交换光网络的信令实现的方式之一是应用互联网工程任务组(IETF，Internet Engineering Task Force)开发的“通用多协议标签交换协议(GMPLS，Generalized Multi-Protocol LabelSwitching)”。
ASON通过引入控制平面，网络故障影响的业务量可以通过另选恢复路径实现动态恢复，通过Mesh组网，ASON网络可以支持多重故障的恢复，提供更高的业务可靠性。在Mesh网中，常采用的恢复机制有：恢复路径预计算、恢复路径预留资源、恢复路径预选择资源、动态重路由等方法。
IETF按照恢复的范围将恢复分为端到端(End-to-End)恢复和分段(Segment)恢复。其中，端到端恢复可以对业务首末节点之间整个的LSP(Label Switch Path，标签交换路径)进行保护，分段恢复按照实际的部署策略在工作LSP的某部分(或某些部分)部署分段恢复，能够提高资源利用率，并能够提高故障恢复的效率，缩短业务因故障中断的时间。端到端恢复可以采用恢复路径预计算、恢复路径预留资源、恢复路径预选择资源、动态重路由等方法，分段恢复一般采用恢复路径预留资源或恢复路径预选择资源的方法。
ASON提供自动的保护倒换功能，极大提高了网络安全性并消除了人工倒换出错的可能，同时也能克服人工倒换及时性不足的缺点。但是，有些必要的场合还是需要一些外部命令对业务连接进行管理，提供一种有效的辅助管理手段。例如，当设备不稳定处于一种频繁的正常与失效的状态时，就需要提供一种锁定工作或锁定保护的操作，使业务不在工作路径和保护路径之间来回倒换，从而保证业务质量。再如，当出于对资源的管理需求，需要把业务从正常的工作路径倒换到保护路径时，则需要一种“人工倒换主到备”的外部命令，由操作员通过网管触发倒换操作。
所以，对于具有保护功能的业务需要提供一种对其进行管理的方法，诸如，锁定工作/保护路径或人工倒换等操作。目前，只有对具有端到端保护功能的业务具有统一管理的方法。
参考文献【E2E-RECOVERY】中的第13节中描述了五种外部命令对具有End-to-End保护功能的业务进行管理，这五种外部命令是：(1)锁定保护LSP，(2)锁定工作业务，(3)强制倒换主到备，(4)请求倒换主到备，(5)请求倒换备到主。利用这些命令可以实现端到端业务的管理。其中，“锁定保护LSP”命令通过在Path消息中携带R位和L位设置为1的ADMIN_STATUS对象，在接收到L位设置为1的Resv消息就强制保护LSP不能传送任何业务(包括正常业务和额外业务)；“倒换主到备”命令是把业务从工作LSP倒换到保护LSP上进行传送；“请求倒换备到主”命令是一种返回操作，即把业务从保护LSP倒换回工作LSP。
在Mesh网中，相对于端到端保护，基于部署策略，分段保护不仅需要较少的冗余资源就能实现保护业务的作用，并且具有更快的保护倒换响应速度，所以，分段保护在ASON网络中得到广泛的研究和关注。正如具有端到端保护功能的业务一样，具有分段保护功能的业务在某些场合也需要一些外部命令对业务连接进行管理。例如，当设备不稳定处于一种频繁的正常与失效的状态时，就需要提供一种锁定工作路径或锁定分段路径的操作，使业务不在工作路径和分段路径之间来回倒换，从而保证业务质量。再如，当出于对资源的管理需求，需要把业务从正常的工作路径段倒换到某个分段路径上时，或者从分段路径返回到工作路径段，则需要一种“人工倒换到某分段路径”或“人工返回某分段路径”的外部命令，这些都需要由操作员通过网管下发相应的外部命令达到管理的目的。
现有技术只能通过单一的信令方式实现对具有端到端保护功能的业务进行管理，其无法提供对具有分段保护功能的业务进行管理。如图2所示，工作路径(A-B-C-D-E-F-G)具有分段保护，一条工作路径不再具有一条完整的端到端保护路径，而是具有两条分段路径，即Segmentl(B-H-D)保护工作路径的B-C-D部分，Segment2(C-I-J-F)保护工作路径的C-D-E-F部分，通过类似端到端业务管理的单一的信令方式无法完成对具有分段保护的业务进行管理。
发明内容
基于Mesh网的管理需求，本发明提出一种完整的业务管理方案，以实现对具有分段保护功能的业务进行管理，解决上述现有技术的缺陷。
本发明的上述目的是通过如下技术方案来实现的：
一种智能光网络中的业务管理方法，包括下列步骤：网络节点接收到包含操作对象和操作类型的管理请求，根据所述管理请求创建管理请求消息，并沿着业务工作路径向每个节点发送所述管理请求消息；工作路径上的每个节点接收到所述管理请求消息，根据所述操作类型对业务完成相应的管理操作。
其中，所述操作对象为所需要管理的业务的工作路径以及需要管理的分段路径。
其中，所述操作类型为外部命令的类型，包括锁定工作通道、锁定保护通道、强制倒换主到备、人工倒换主到备、强制倒换备到主、人工倒换备到主、冻结当前状态、清除。
其中，所述管理请求消息携带有业务的工作连接标识、操作对象、操作类型及标准对象。
其中，如果操作类型是锁定工作通道或者冻结当前状态或者清除操作，则不选择分段路径；如果操作类型是锁定保护通道操作，则选择所需要锁定的分段路径，消息中携带将要锁定的分段路径的标识信息；如果操作类型是强制倒换主到备或者人工倒换主到备或者强制倒换备到主或者人工倒换备到主操作，则选择所需要倒换的分段路径，管理请求消息中携带相应的将要倒换的分段路径的标识信息。
另外，如果操作类型为锁定工作通道，则管理请求消息沿着工作路径从首节点一直传送到末节点，然后从末节点向首节点沿反方向返回应答消息，并在每个节点上设置该工作路径被锁定的状态信息，使工作路径不能倒换到任何分段路径上。
另外，如果操作类型为冻结当前状态或者清除，则工作路径上的每个节点根据携带的所有分段路径的标识信息来检测本身节点是否是分段路径的起始节点，如果不是，则管理请求消息往下传送；如果是，则该节点根据操作类型创建一个请求消息，该请求消息与工作路径上的管理请求消息分别沿着分段路径和工作路径传送。
其中，如果操作类型为冻结当前状态，则所述请求消息沿着每个分段路径到达分段路径的末节点后，沿着分段路径反方向返回应答消息，并在分段路径的每个节点上设置该分段路径被冻结的状态信息；工作路径上的请求消息到达末节点后沿着反方向返回应答消息，并在工作路径的每个节点上设置工作路径被冻结的状态信息。
其中，如果操作类型为清除，则所述请求消息沿着相应的分段路径和工作路径清除所有相应的倒换和锁定状态。
另外，如果操作类型为锁定保护通道或强制倒换主到备或人工倒换主到备或强制倒换备到主或人工倒换备到主，则工作路径上的每个节点根据携带的所有分段路径的标识信息来检测本身节点是否是分段路径的起始节点，如果不是，则管理请求消息往下传送；如果是，则该节点根据操作类型创建一个请求消息，该请求消息与工作路径上的管理请求消息分别沿着该分段路径和工作路径传送。
其中，如果操作类型为锁定保护通道，则所述请求消息沿着每个分段路径反方向返回应答消息，并在分段路径的每个节点上设置该分段路径被锁定的状态信息；工作路径上的请求消息到达末节点后沿着反方向返回应答消息，但不在工作路径上的节点设置任何状态信息。
该方法用通用多协议标签交换协议的基于流量工程扩展的资源预留协议来实现，或用基于路由受限标签分发协议实现。
本发明提供的一种智能光网络中的业务管理方法，尤其涉及的对具有分段保护功能的业务连接进行管理的方法，利用管理平面和控制平面的有机结合，可以实现对整体连接或者某个分段连接进行外部保护恢复操作管理，能够很好地满足对业务的管理需求，并极大地提高了操作员对业务的可管理性。
附图说明
图1为本发明一实施例的ADMIN_STATUS对象格式；
图2为本发明一实施例的分段保护示例；
图3为本发明一实施例的方法流程图。
具体实施方式
如图3所示，本发明提供的智能光网络中的业务管理方法主要包括下列步骤：网络节点接收到包含操作对象和操作类型的管理请求(步骤302)，根据所述管理请求创建管理请求消息，并沿着业务工作路径向每个节点发送所述管理请求消息(步骤304)；工作路径上的每个节点接收到所述管理请求消息，根据所述操作类型对业务完成相应的管理操作(步骤306)。
对于具有端到端保护功能的业务，常用的外部管理命令有：“锁定保护通道”，“锁定工作通道”，“强制倒换主到备”，“人工倒换主到备”，“强制倒换备到主”，“人工倒换备到主”，“冻结当前状态”，“清除状态”。对于分段恢复策略，应该也需要相应的外部命令对其进行管理。
参考文献【SEG-RECOVERY】详细描述了分段恢复的建立过程，建立时，已经记录了SRROs(Secondary Record Route objects，备用路径记录对象)，为实现对具有分段保护功能的业务进行管理，本文无需对【SEG-RECOVERY】中的建立过程进行扩展。
按照【SEG-RECOVERY】所述过程部署了分段保护后，对其进行管理的完整技术方案如下：
1、操作员通过网管或其他操作终端在某业务的首节点对该业务进行管理。
2、操作员选择要管理的操作对象和操作类型，其中操作对象是指所需要管理的业务的工作路径以及需要管理的分段路径；操作类型是指外部命令的类型，如“锁定工作通道”、“锁定保护通道”、“强制倒换主到备”、“人工倒换主到备”、“强制倒换备到主”、“人工倒换备到主”、“冻结当前状态”、“清除”，操作类型只能选择其中之一。
3、操作员选定操作对象和操作类型后，通过网管向该网络节点的控制平面发送管理命令。
4、控制平面创建管理请求消息，消息中携带业务的工作连接标识、操作对象和操作类型，并附上其它标准对象，并沿着业务工作路径往下游发送相应的管理请求消息。
4.1、如果下发的外部命令，也即操作类型是“锁定工作通道”或者“冻结当前状态”或者“清除”操作，则不用选择分段路径，即消息中无需携带保护的Segment的信息。
4.2、如果下发的外部命令，也即操作类型是“锁定保护通道”操作，则需要选择所需要锁定的分段路径，即消息中需要携带锁定的分段路径(保护通道)的标识信息。
4.3、如果下发的外部命令，也即操作类型是“强制倒换主到备”或者“人工倒换主到备”或者“强制倒换备到主”或者“人工倒换备到主”操作，则需要选择所需要倒换的分段路径，即消息中需要携带相应的将要倒换的分段路径(保护Segment)的标识信息。
5、工作路径上的每个节点(包括首节点)接收到管理请求消息后，会根据操作类型进行不同的处理过程。
5.1、如果是进行“锁定工作通道”操作，则管理请求消息沿着工作路径从首节点一直传送到末节点，然后从末节点向首节点沿反方向返回应答消息，并在每个节点上设置该工作路径被锁定的状态信息，即表示业务不能从工作路径倒换到任何保护的分段路径上。
5.2、如果是“冻结当前状态”或者“清除”操作，则工作路径上的每个节点会判断分段路径与工作路径是否具有保护关联关系(这种关联关系会在建立分段路径时建立)，如果没有保护关联关系，则管理请求消息往下传送。如果有保护关联关系，则表示本节点是某分段路径的起始节点，则在该节点根据操作类型创建一个新的请求消息，该新的请求消息沿着分段路径往下传送。这样，就会有多条请求消息，即工作路径上的管理请求消息和新的请求消息，分别沿着工作路径和分段路径进行传送。
5.2.1、如果是“冻结当前状态”操作，则请求消息沿着每个分段路径到达分段路径的末节点后，会沿着分段路径反方向返回应答消息，并在每个节点上设置该分段路径被冻结的状态信息，即表示业务不能够倒换到该分段路径上，也不能把业务从该分段路径倒换回工作路径。工作路径上的请求消息到达末节点后也会沿着反方向返回应答消息，并在工作路径的每个节点上设置工作路径被冻结的状态信息，即表示业务不能够倒换到任何分段路径上，也不能把业务从任何分段路径倒换回工作路径上。
5.2.2、如果是“清除”操作，则与5.2.1操作类似，请求消息沿着相应的分段路径和工作路径清除所有相应的倒换和锁定状态。
5.3、如果是其它操作，则工作路径上的每个节点会通过携带的所有分段路径的标识信息来检测本身节点是否是某分段路径的起始节点，如果不是，则管理请求消息往下传送。如果本身节点是某分段路径的起始节点，则在该节点会根据操作类型创建一个新的请求消息，该新的请求消息沿着该分段路径往下传送。这样，就会有多条请求消息，即工作路径上的管理请求消息和新的请求消息，分别沿着工作路径和分段路径进行传送。
5.3.1、如果是“锁定保护通道”操作，则请求消息沿着每个分段路径反方向返回应答消息，并在分段路径的每个节点上设置该分段路径被锁定的状态信息，即表示该分段路径不能够传送业务(包括正常业务和额外业务)。工作路径上的请求消息到达末节点后沿着反方向返回应答消息，但不会在工作路径上的节点设置任何状态信息。
5.3.2、如果是“强制倒换主到备”或者“人工倒换主到备”或“强制倒换备到主”或“人工倒换备到主”操作，则每个分段路径的节点和工作路径会根据保护类型按照【E2E-RECOVERY】(draft-ietf-ccamp-gmpls-recovery-e2e-signaling-03.txt)和【SEG-RECOVERY】(draft-ietf-ccamp-gmpls-segment-recovery-02.txt)中所描述的过程进行倒换和返回操作。
上述过程可以用GMPLS的RSVP-TE(Resource Reservation Protocol-Traffic Engineering，基于流量工程扩展的资源预留协议)来实现，也可以采用CR-LDP(Constraint-Based Label Distribution Protocol，基于路由受限标签分发协议)实现，两者没有本质的区别，因此下面以RSVP-TE为例，描述具体的协议实现流程。
扩展ADMIN STATUS对象，增加S位和O位(当然，也可以扩展新的对象实现该功能)。其格式如图1所示，其中：
S(Segment)：1位，表示是否对具有分段保护功能的业务进行管理，设置为1表示对具有分段保护功能的业务进行管理，同时，O位有效。
O(Operation)：4位，表示操作类型，定义的操作类型有：
0：锁定工作通道；
1：锁定保护通道；
2：强制倒换主到备；
3：人工倒换主到备；
4：强制倒换备到主；
5：人工倒换备到主；
6：冻结当前状态；
7：清除；
8～15：预留。
其它标识位的含义请参见【E2E-RECOVERY】。
下面以图2为例，描述对具有分段保护功能的业务进行管理的具体实现过程。
1、如图2所示，工作路径W为A-B-C-D-E-F-G，其有两个分段路径Segmentl为B-H-D和Segment2为C-I-J-F(业务路径可以是双向的)。
2、首节点A和末节点G具有两个分段路径的SRROs(SecondaryRecordRoute objects)信息，其它中间节点也可能具有一些分段路径的SRRO信息，如节点E具有Segmentl的SRRO信息，SRRO的记录过程请参见【SEG-RECOVERY】。
3、操作员通过网管选择要管理的业务的工作连接，即W，并选择要进行管理的操作类型，如果操作类型是“锁定工作通道”或者“冻结当前状态”或者“清除”，则无需选择分段路径。如果是其它操作，则需要选择要管理的分段路径，如锁定哪些分段路径，或倒换到哪些分段路径上等。
4、操作员选定操作对象和操作类型后，通过网管向控制平面发送管理命令。
5、控制平面根据操作员的选择，创建管理请求消息，即Path消息包，其中携带W的(Session，Sender_Template)等信息来标识工作路径，并携带扩展后的Admin_Status对象，其中R位设置为1，S位设置为1，O位设置相应的操作类型值，并根据操作类型和管理需要携带相应的分段信息，即SRRO对象，以及其它标准对象。
5.1、如果是进行“锁定工作通道”操作，则Path消息沿着工作路径从首节点A一直传送到末节点G，然后从末节点沿反方向返回Resv消息，每个节点根据Admin_Status对象中的S位和O位信息设置该工作路径被锁定的状态信息，即表示业务不能从工作路径倒换到任何保护的分段路径上。
5.2、如果是“冻结当前状态”或者“清除”操作，则工作路径上的每个节点会动态识别是否是某分段路径的入口节点。当Path消息到达工作路径上的每个节点后，该节点会检查本节点是否有与工作路径W构成保护分段路径关系的Association对象(关联关系是通过建立分段路径时的Association对象来体现)，如果没有找到，则Path消息继续往下传送。如果找到，则说明该节点是某分段路径的入口节点(如节点B或节点C)。则在节点B或节点C会创建一个新的Path消息，组装Segmentl或Segment2的(Session，Sender_Template)等信息来标识分段路径的会话，并复制工作路径Path消息中的Admin_Status对象以及其它相应标准对象。然后，多个Path消息沿着工作路径和分段路径传送，到达分段路径的末节点或工作路径的末节点后，Resv消息沿着相反的方向传回，并在每个节点设置工作路径和分段路径被冻结的状态信息，或者清除所有的倒换和锁定状态。
5.3、如果是“锁定保护通道”操作，假设锁定Segment2，则沿着工作路径传送的Path消息中携带了待锁定Segment2的SRRO(C-I-J-F)信息，每个节点接收到该Path消息后，会检查本节点是否是Segment2的SRRO的第一个对象，即判断是否是节点C。如果不是，则Path消息继续往下游传送。如果本节点是分段路径Segment2的入口节点(即节点C)，并通过Association对象查找到该Segment2的(Session，Sender_Template)等信息，利用这些信息创建一个新的Path消息，并复制工作路径Path消息中的Admin_Status对象以及其它相应标准对象。然后，该Path消息沿着Segment2路径(C-I-J-F)向下游传送，到达末节点F后向上游返回Resv消息，并在每个节点设置Segment2被锁定的状态信息，即表示该Segment2不能用来传送业务(包括正常业务和额外业务)。沿着工作路径的Path消息往下游传送，直至工作路径末节点G，然后向上游返回Resv消息，但不做任何操作。
5.4、如果是“强制倒换主到备”或者“人工倒换主到备”或“强制倒换备到主”或“人工倒换备到主”操作，则每个节点会按照5.3的方法判断本节点是否是某分段路径的入口节点，并创建相应的Path消息，然后根据保护类型完成相应的倒换和返回操作。以对Segment2进行“人工倒换主到备”为例说明(其它倒换操作类似)，其按照5.3的方法判断节点C为Segment2的入口节点，在节点C创建新的Path消息，完成Segment2的激活操作(即建立控制平面和传送平面的交叉连接)，然后在节点C和节点F完成把工作路径C-D-E-F间的业务连接倒换到Segment2(即C-I-J-F)。其具体的倒换和返回细节请参见【E2E-RECOVERY】和【SEG-RECOVERY】中所描述的过程。
本发明提供一种对具有分段保护功能的业务连接进行管理的方法，可以实现对整体连接工作路径或者某个分段路径进行外部保护恢复操作管理，提高了操作员对业务的可管理性。
需要说明的是，本发明的方法可以应用于单域网络，也可以应用于多域互连网络环境，上述实施例只是为了说明本发明，而非用于限制本发明的保护范围仅限于此，任何熟知本领域技术的人员，根据本发明的记载以及本发明的精神所作的等同变化与修饰，都应包含于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种智能光网络中的业务管理方法，其特征在于包括下列步骤：
网络节点接收到包含操作对象和操作类型的管理请求，根据所述管理请求创建管理请求消息，并沿着业务工作路径向每个节点发送所述管理请求消息；
工作路径上的每个节点接收到所述管理请求消息，根据所述操作类型对业务完成相应的管理操作。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述操作对象为所需要管理的业务的工作路径以及需要管理的分段路径。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述操作类型为外部命令的类型，包括锁定工作通道、锁定保护通道、强制倒换主到备、人工倒换主到备、强制倒换备到主、人工倒换备到主、冻结当前状态、清除。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管理请求消息携带有业务的工作连接标识、操作对象、操作类型及标准对象。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于：
如果操作类型是锁定工作通道或者冻结当前状态或者清除操作，则不选择分段路径；
如果操作类型是锁定保护通道操作，则选择所需要锁定的分段路径，消息中携带将要锁定的分段路径的标识信息；
如果操作类型是强制倒换主到备或者人工倒换主到备或者强制倒换备到主或者人工倒换备到主操作，则选择所需要倒换的分段路径，管理请求消息中携带相应的将要倒换的分段路径的标识信息。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，如果操作类型为锁定工作通道，则管理请求消息沿着工作路径从首节点一直传送到末节点，然后从末节点向首节点沿反方向返回应答消息，并在每个节点上设置该工作路径被锁定的状态信息，使工作路径不能倒换到任何分段路径上。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，如果操作类型为冻结当前状态或者清除，则工作路径上的每个节点根据携带的所有分段路径的标识信息来检测本身节点是否是分段路径的起始节点，如果不是，则管理请求消息往下传送；如果是，则该节点根据操作类型创建一个请求消息，该请求消息与工作路径上的管理请求消息分别沿着分段路径和工作路径传送。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，如果操作类型为冻结当前状态，则所述请求消息沿着每个分段路径到达分段路径的末节点后，沿着分段路径反方向返回应答消息，并在分段路径的每个节点上设置该分段路径被冻结的状态信息；工作路径上的请求消息到达末节点后沿着反方向返回应答消息，并在工作路径的每个节点上设置工作路径被冻结的状态信息。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，如果操作类型为清除，则所述请求消息沿着相应的分段路径和工作路径清除所有相应的倒换和锁定状态。
10.如权利要求3所述的方法，其特征在于，如果操作类型为锁定保护通道或强制倒换主到备或人工倒换主到备或强制倒换备到主或人工倒换备到主，则工作路径上的每个节点根据携带的所有分段路径的标识信息来检测本身节点是否是分段路径的起始节点，如果不是，则管理请求消息往下传送；如果是，则该节点根据操作类型创建一个请求消息，该请求消息与工作路径上的管理请求消息分别沿着该分段路径和工作路径传送。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，如果操作类型为锁定保护通道，则所述请求消息沿着每个分段路径反方向返回应答消息，并在分段路径的每个节点上设置该分段路径被锁定的状态信息；工作路径上的请求消息到达末节点后沿着反方向返回应答消息，但不在工作路径上的节点设置任何状态信息。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法用通用多协议标签交换协议的基于流量工程扩展的资源预留协议来实现，或用基于路由受限标签分发协议实现。
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