CN101478475A - 一种HQoS技术在T-MPLS网络中的实现方法 - Google Patents

Abstract

一种HQoS技术在T－MPLS网络中的实现方法，根据网络的组网环境，完成设备的HQoS配置；所述设备在指定端口的指定方向上接收数据流后，根据所述HQoS配置对所述数据流分层进行调度。本发明的有益效果主要表现在：本发明提供的技术方案实现了HQoS技术在T－MPLS网络中的应用，在T－MPLS网络中提供了更好的QoS能力，既能控制用户的流量，又能同时对用户业务的优先级进行调度。

Description

一种HQoS技术在T-MPLS网络中的实现方法

技术领域

本发明涉及一种HQoS(Hierarchical Quality of Service，层次化服务质量)技术的实现方法，尤其涉及一种HQoS技术在T-MPLS(TransferMulti-protocol Label Switching，传输层多协议标签交换技术)网络中的实现方法。

背景技术

MPLS(Multi-protocol Label Switching，多协议标签交换技术)是一种转发机制，其特点是转发分组时不用IP地址前缀来查找路由表中的匹配项目，而是给进MPLS域的分组打上一个很短且长度固定的“标签”。这样，转发分组时就不再上升到网络层，而是根据第二层的标签用硬件进行转发，从而加快了分组转发的速度。MPLS域中的各互联设备需要用专门的LDP(Label DistributionProtocol，标签分配协议)为分组分配标签以及建立标签相对应的LSP(LabelSwitch Path，标签交换路径)。

T-MPLS是国际电信联盟标准化的一种PTN(Packet Transport Network，分组传送网)技术，其解决传统SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系)在以分组交换为主的网络环境中暴露出的效率低下的问题，是得到业界认可的主流的分组传送技术。T-MPLS数据转发面是MPLS的一个子集，其数据是基于T-MPLS标签进行转发的。

T-MPLS网络现有的QoS(Quality of Service，服务质量)技术保证了单设备结点数据流转发的服务质量，但在复杂的组网和分层业务模型中，很难做到同时对多个用户的多个业务进行控制。HQoS技术作为下一代城域以太网的关键技术，能够在汇聚层的城域网设备上给予各个用户的相应业务以正确的带宽控制和质量保证，在下游设备不具有QoS功能或者具有较差的QoS功能的情况下，保证SLA(Service-Level Agreement，服务等级协议)能够得到正确的执行。

目前，业界虽已提出HQoS的理论模型，但并未实现HQoS技术在T-MPLS网络中的具体应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种HQoS技术在T-MPLS网络中的实现方法，实现了HQoS技术在T-MPLS网络中的应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种HQoS技术在T-MPLS网络中的实现方法，包括以下步骤：

A、根据网络的组网环境，完成设备的HQoS配置；

B、所述设备在指定端口的指定方向上接收数据流后，根据所述HQoS配置对所述数据流分层进行调度。

上述方案中，所述步骤A包括以下步骤：

A1、根据网络的组网环境构造所述设备的HQoS策略树的根节点下部分，并为其中的每个流分类结点配置调度策略；

A2、将所述HQoS策略树的最上层HQoS策略绑定在所述设备指定端口的指定方向上；

A3、为所述指定端口配置调度策略。

作为本发明一实施例，所述HQoS策略树的最上层HQoS策略为3层HQoS策略时，所述步骤A1中，根据网络的组网环境通过以下步骤构造所述HQoS策略树的根节点下部分：

A11、创建全部3层HQoS策略、2层HQoS策略及1层HQoS策略；

A12、为3层HQoS策略创建流分类结点，并为3层HQoS策略默认的流分类结点及创建的流分类结点配置2层HQoS策略；

A13、为每个2层HQoS策略创建流分类结点，并为每个2层HQoS策略默认的流分类结点及创建的流分类结点配置1层HQoS策略。

上述方案中，为3层HQoS策略创建的不同流分类结点为匹配不同T-MPLS通道层标签值(下面用TUNNEL值表示)的通道层结点(下面用TUNNEL结点表示)，3层HQoS策略默认的流分类结点为不匹配任何TUNNEL值的TUNNEL结点；为每个2层HQoS策略创建的不同流分类结点为匹配不同T-MPLS通路层标签值(下面用VIP值表示)的通路层结点(下面用VIP结点表示)，每个2层HQoS策略默认的流分类结点为不匹配任何VIP值的VIP结点；每个1层HQoS策略包括8个默认的流分类结点，为匹配不同优先级标签值的PHB(Per Hop Behavior，每跳行为)结点。

所述HQoS策略树的最上层HQoS策略为3层HQoS策略时，所述步骤B中，所述设备通过以下步骤对所述数据流分层进行调度：

B11、将所述数据流中TUNNEL值、VIP值以及优先级标签值均相同的数据汇入同一队列，每个队列中的数据按照匹配其优先级标签值的PHB结点配置的调度策略进行第一层调度；

B12、将第一层调度后的数据流中TUNNEL值以及VIP值均相同的数据汇入同一队列，对于每个队列中的数据，所述HQoS策略树中具有匹配其VIP值的VIP结点时，按照所述VIP结点配置的调度策略进行第二层调度，否则，按照不匹配任何VIP值的VIP结点配置的调度策略进行第二层调度；

B13、将第二层调度后的数据流中TUNNEL值相同的数据汇入同一队列，对于每个队列中的数据，所述HQoS策略树中具有匹配其TUNNEL值的TUNNEL结点时，按照所述TUNNEL结点配置的调度策略进行第三层调度，否则，按照不匹配任何TUNNEL值的TUNNEL结点配置的调度策略进行第三层调度；

B14、按照所述指定端口配置的调度策略对第三层调度后的数据流中的数据进行调度。

作为本发明一实施例，所述HQoS策略树的最上层HQoS策略为2层HQoS策略时，所述步骤A1中，根据网络的组网环境通过以下步骤构造所述HQoS策略树的根节点下部分：

A21、创建全部2层HQoS策略及1层HQoS策略；

A22、为2层HQoS策略创建流分类结点，并为2层HQoS策略默认的流分类结点及创建的流分类结点配置1层HQoS策略。

上述方案中，为2层HQoS策略创建的不同流分类结点为匹配不同TUNNEL值的TUNNEL结点或者匹配不同VIP值的VIP结点，2层HQoS策略默认的流分类结点为不匹配任何TUNNEL值的TUNNEL结点或者不匹配任何VIP值的VIP结点；每个1层HQoS策略包括8个默认的流分类结点，为匹配不同优先级标签值的PHB结点。

所述HQoS策略树的最上层HQoS策略为2层HQoS策略且2层HQoS策略的流分类结点为TUNNEL结点时，所述步骤B中，所述设备通过以下步骤对所述数据流分层进行调度：

B21、将所述数据流中TUNNEL值以及优先级标签值均相同的数据汇入同一队列，每个队列中的数据按照匹配其优先级标签值的PHB结点配置的调度策略进行第一层调度；

B22、将第一层调度后的数据流中TUNNEL值相同的数据汇入同一队列，所述HQoS策略树中具有匹配其TUNNEL值的TUNNEL结点时，按照所述TUNNEL结点配置的调度策略进行第二层调度，否则，按照不匹配任何TUNNEL值的TUNNEL结点配置的调度策略进行第二层调度；

B23、按照所述指定端口配置的调度策略对第二层调度后的数据流中的数据进行调度。

所述HQoS策略树的最上层HQoS策略为2层HQoS策略且2层HQoS策略的流分类结点为VIP结点时，所述步骤B中，所述设备通过以下步骤对所述数据流分层进行调度：

B31、将所述数据流中VIP值以及优先级标签值均相同的数据汇入同一队列，每个队列中的数据按照匹配其优先级标签值的PHB结点配置的调度策略进行第一层调度；

B32、将第一层调度后的数据流中VIP值相同的数据汇入同一队列，对于每个队列中的数据，所述HQoS策略树中具有匹配其VIP值的VIP结点时，按照所述VIP结点配置的调度策略进行第二层调度，否则，按照不匹配任何VIP值的VIP结点配置的调度策略进行第二层调度；

B33、按照所述指定端口配置的调度策略对第二层调度后的数据流中的数据进行调度。

上述方案中，所述步骤A1中，每个流分类结点配置的调度策略为SP(SimplePriority，普通优先级)策略、WRED(Weighted Random Early Detection，加权随机早丢弃)策略、WFQ(Weighed Fair Queuing，加权公平队列)策略以及SHAPING(流量整形)策略中的一种；所述步骤a3中，所述指定端口配置的调度策略为SHAPING策略。

本发明的有益效果主要表现在：本发明提供的技术方案实现了HQoS技术在T-MPLS网络中的应用，在T-MPLS网络中提供了更好的QoS能力，既能控制用户的流量，又能同时对用户业务的优先级进行调度。

附图说明

图1为本发明HQoS技术在T-MPLS网络中的实现流程图；

图2为本发明实施例的组网环境示意图；

图3为图2所示实施例中PE(Provider Edge，服务边缘)设备1的HQoS策略树。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

参照图1，一种HQoS技术在T-MPLS网络中的实现方法，包括以下步骤：

S101：根据网络的组网环境构造设备的HQoS策略树的根节点下部分，并为其中的每个流分类结点配置调度策略，调度策略可以为SP策略、WRED策略、WFQ策略以及SHAPING策略中的一种；其中，

HQoS策略树的最上层HQoS策略为3层HQoS策略时，根据网络的组网环境，通过以下步骤构造HQoS策略树的根节点下部分：

1、创建全部3层HQoS策略、2层HQoS策略及1层HQoS策略；

2、为3层HQoS策略创建流分类结点，并为3层HQoS策略默认的流分类结点及创建的流分类结点配置2层HQoS策略；

3、为每个2层HQoS策略创建流分类结点，并为每个2层HQoS策略默认的流分类结点及创建的流分类结点配置1层HQoS策略；

其中，为3层HQoS策略创建的不同流分类结点为匹配不同TUNNEL值的TUNNEL结点，3层HQoS策略默认的流分类结点为不匹配任何TUNNEL值的TUNNEL结点；为每个2层HQoS策略创建的不同流分类结点为匹配不同VIP值的VIP结点，每个2层HQoS策略默认的流分类结点为不匹配任何VIP值的VIP结点；每个1层HQoS策略包括8个默认的流分类结点，为匹配不同优先级标签值的PHB结点。

HQoS策略树的最上层HQoS策略为2层HQoS策略时，根据网络的组网环境通过以下步骤构造HQoS策略树的根节点下部分：

1、创建全部2层HQoS策略及1层HQoS策略；

2、为2层HQoS策略创建流分类结点，并为2层HQoS策略默认的流分类结点及创建的流分类结点配置1层HQoS策略；

其中，为2层HQoS策略创建的不同流分类结点为匹配不同TUNNEL值的TUNNEL结点或者匹配不同VIP值的VIP结点，2层HQoS策略默认的流分类结点为不匹配任何TUNNEL值的TUNNEL结点或者不匹配任何VIP值的VIP结点；每个1层HQoS策略包括8个默认的流分类结点，为匹配不同优先级标签值的PHB结点；

S102：将HQoS策略树的最上层HQoS策略绑定在该设备指定端口的指定方向上；即将该设备指定端口作为HQoS策略树的根节点，其指定方向上接收到的数据流将根据HQoS配置分层进行调度；

S103：为指定端口配置调度策略，调度策略可以为SHAPING策略；至此，该设备的HQoS配置完成；

S104：该设备在指定端口的指定方向上接收数据流后，根据HQoS配置对数据流分层进行调度；其中，

HQoS策略树的最上层HQoS策略为3层HQoS策略时，该设备通过以下步骤对数据流分层进行调度：

1、将数据流中TUNNEL值、VIP值以及优先级标签值均相同的数据汇入同一队列，每个队列中的数据按照匹配其优先级标签值的PHB结点配置的调度策略进行第一层调度；

2、将第一层调度后的数据流中TUNNEL值以及VIP值均相同的数据汇入同一队列，对于每个队列中的数据，HQoS策略树中具有匹配其VIP值的VIP结点时，按照该VIP结点配置的调度策略进行第二层调度，否则，按照不匹配任何VIP值的VIP结点配置的调度策略进行第二层调度；

3、将第二层调度后的数据流中TUNNEL值相同的数据汇入同一队列，对于每个队列中的数据，HQoS策略树中具有匹配其TUNNEL值的TUNNEL结点时，按照该TUNNEL结点配置的调度策略进行第三层调度，否则，按照不匹配任何TUNNEL值的TUNNEL结点配置的调度策略进行第三层调度；

4、按照指定端口配置的调度策略对第三层调度后的数据流中的数据进行调度。

HQoS策略树的最上层HQoS策略为2层HQoS策略且2层HQoS策略的流分类结点为TUNNEL结点时，该设备通过以下步骤对数据流分层进行调度：

1、将数据流中TUNNEL值以及优先级标签值均相同的数据汇入同一队列，每个队列中的数据按照匹配其优先级标签值的PHB结点配置的调度策略进行第一层调度；

2、将第一层调度后的数据流中TUNNEL值相同的数据汇入同一队列，HQoS策略树中具有匹配其TUNNEL值的TUNNEL结点时，按照该TUNNEL结点配置的调度策略进行第二层调度，否则，按照不匹配任何TUNNEL值的TUNNEL结点配置的调度策略进行第二层调度；

3、按照指定端口配置的调度策略对第二层调度后的数据流中的数据进行调度。

HQoS策略树的最上层HQoS策略为2层HQoS策略且2层HQoS策略的流分类结点为VIP结点时，该设备通过以下步骤对数据流分层进行调度：

1、将数据流中VIP值以及优先级标签值均相同的数据汇入同一队列，每个队列中的数据按照匹配其优先级标签值的PHB结点配置的调度策略进行第一层调度；

2、将第一层调度后的数据流中VIP值相同的数据汇入同一队列，对于每个队列中的数据，HQoS策略树中具有匹配其VIP值的VIP结点时，按照该VIP结点配置的调度策略进行第二层调度，否则，按照不匹配任何VIP值的VIP结点配置的调度策略进行第二层调度；

3、按照指定端口配置的调度策略对第二层调度后的数据流中的数据进行调度。

此外，只需修改HQoS策略树中3层、2层HQoS策略的流分类结点的类型，即可在其他组网环境，如PBT(Provider backbone Transport，供应商骨干网传输)、传统以太网中采用图1所示的方法实现HQoS技术。比如，在传统以太网中实现HQoS技术时，配置3层HQoS策略的流分类结点为VLAN(Virtual Local AreaNetwork，虚拟局域网)结点，2层HQoS策略的流分类结点为ACL(Access ControlList，访问控制列表)结点；而HQoS策略树的根结点除了支持端口结点外、还可支持2层VLAN、SMARTGROUP、虚拟组(包括端口组、VLAN组、SMARTGROUP组)等。

下面以图2所示T-MPLS组网环境为例对本发明作进一步的描述。参照图2，PE设备1通过端口1与PE设备2互连，端口1上配置了2个TUNNEL值，分别为1和2，构成了2个隧道，分别用来承载CE(Customer Edge，客户边缘)设备1和CE设备2(CE设备2及其承载隧道在图2中未绘示)的数据流；CE设备1与PE设备1互连，它们之间的数据流的VIP值为1；CE设备1下接入了多种业务类型，包括语音业务、数据业务以及视频业务，三者数据流的优先级标签值分别为1、2、3。

为了对PE设备1的端口1收到的发向CE设备1的数据流进行调度，首先通过以下步骤完成PE设备1的HQoS配置：

1、根据组网环境构造PE设备1的HQoS策略树的根节点下部分，并为其中的每个流分类结点配置调度策略；构造的HQoS策略树的根节点下部分如图3所示，TUNNEL结点1匹配的TUNNEL值为1，TUNNEL结点2为3层HQoS策略默认的流分类结点，不匹配任何TUNNEL值；TUNNEL结点1下的VIP结点1匹配的VIP值为1，VIP结点2为2层HQoS策略默认的流分类结点，不匹配任何VIP值；VIP结点1下默认的8个PHB结点中的3个匹配的优先级标签值为1、2、3；

2、将HQoS策略树的最上层HQoS策略绑定在PE设备1端口1的入方向上；即将PE设备1端口1作为HQoS策略树的根节点，其入方向上接收到的数据流将根据HQoS配置分层进行调度；

3、为端口1配置调度策略；至此，PE设备1的HQoS配置完成；

此后，PE设备1的端口1收到数据流后，根据HQoS配置对其分层进行调度的过程为：

1、将数据流中TUNNEL值为1、VIP值为1以及优先级标签值为1的数据汇入第一个队列，TUNNEL值为1、VIP值为1以及优先级标签值为2的数据汇入第二个队列、TUNNEL值为1、VIP值为1以及优先级标签值为3的数据汇入第三个的队列，每个队列中的数据按照匹配其优先级标签值的PHB结点配置的调度策略进行第一层调度，即第一个队列中的数据按照匹配的优先级标签值为1的PHB结点配置的调度策略进行调度，第二个队列中的数据按照匹配的优先级标签值为2的PHB结点配置的调度策略进行调度，第三个队列中的数据按照匹配的优先级标签值为3的PHB结点配置的调度策略进行调度；

2、将第一层调度后的数据流中TUNNEL值为1、VIP值为1的数据汇入第四个队列，对于其中的数据，HQoS策略树中具有匹配其VIP值的VIP结点1，按照VIP结点1配置的调度策略进行第二层调度；

3、将第二层调度后的数据流中TUNNEL值为1的数据汇入第五个队列，对于其中的数据，HQoS策略树中具有匹配其TUNNEL值的TUNNEL结点1，按照TUNNEL结点1配置的调度策略进行第三层调度；

4、按照端口1配置的调度策略对第三层调度后的数据流中的数据进行调度。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1、一种HQoS技术在T-MPLS网络中的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、根据网络的组网环境，完成设备的HQoS配置；

B、所述设备在指定端口的指定方向上接收数据流后，根据所述HQoS配置对所述数据流分层进行调度。

2、如权利要求1所述的HQoS技术在T-MPLS网络中的实现方法，其特征在于，所述步骤a包括以下步骤：

A1、根据网络的组网环境构造所述设备的HQoS策略树的根节点下部分，并为其中的每个流分类结点配置调度策略；

A2、将所述HQoS策略树的最上层HQoS策略绑定在所述设备指定端口的指定方向上；

A3、为所述指定端口配置调度策略。

3、如权利要求2所述的HQoS技术在T-MPLS网络中的实现方法，其特征在于，所述HQoS策略树的最上层HQoS策略为3层HQoS策略时，所述步骤A1中，根据网络的组网环境通过以下步骤构造所述HQoS策略树的根节点下部分：

A11、创建全部3层HQoS策略、2层HQoS策略及1层HQoS策略；

A12、为3层HQoS策略创建流分类结点，并为3层HQoS策略默认的流分类结点及创建的流分类结点配置2层HQoS策略；

A13、为每个2层HQoS策略创建流分类结点，并为每个2层HQoS策略默认的流分类结点及创建的流分类结点配置1层HQoS策略。

4、如权利要求3所述的HQoS技术在T-MPLS网络中的实现方法，其特征在于：为3层HQoS策略创建的不同流分类结点为匹配不同T-MPLS通道层标签值的通道层结点，3层HQoS策略默认的流分类结点为不匹配任何T-MPLS通道层标签值的通道层结点；为每个2层HQoS策略创建的不同流分类结点为匹配不同T-MPLS通路层标签值的通路层结点，每个2层HQoS策略默认的流分类结点为不匹配任何T-MPLS通路层标签值的通路层结点；每个1层HQoS策略包括8个默认的流分类结点，为匹配不同优先级标签值的每跳行为结点。

5、如权利要求4所述的HQoS技术在T-MPLS网络中的实现方法，其特征在于，所述HQoS策略树的最上层HQoS策略为3层HQoS策略时，所述步骤B中，所述设备通过以下步骤对所述数据流分层进行调度：

B11、将所述数据流中T-MPLS通道层标签值、T-MPLS通路层标签值以及优先级标签值均相同的数据汇入同一队列，每个队列中的数据按照匹配其优先级标签值的每跳行为结点配置的调度策略进行第一层调度；

B12、将第一层调度后的数据流中T-MPLS通道层标签值以及T-MPLS通路层标签值均相同的数据汇入同一队列，对于每个队列中的数据，所述HQoS策略树中具有匹配其T-MPLS通路层标签值的通路层结点时，按照所述通路层结点配置的调度策略进行第二层调度，否则，按照不匹配任何T-MPLS通路层标签值的通路层结点配置的调度策略进行第二层调度；

B13、将第二层调度后的数据流中T-MPLS通道层标签值相同的数据汇入同一队列，对于每个队列中的数据，所述HQoS策略树中具有匹配其T-MPLS通道层标签值的通道层结点时，按照所述通道层结点配置的调度策略进行第三层调度，否则，按照不匹配任何T-MPLS通道层标签值的通道层结点配置的调度策略进行第三层调度；

B14、按照所述指定端口配置的调度策略对第三层调度后的数据流中的数据进行调度。

6、如权利要求2所述的HQoS技术在T-MPLS网络中的实现方法，其特征在于，所述HQoS策略树的最上层HQoS策略为2层HQoS策略时，所述步骤A1中，根据网络的组网环境通过以下步骤构造所述HQoS策略树的根节点下部分：

A21、创建全部2层HQoS策略及1层HQoS策略；

A22、为2层HQoS策略创建流分类结点，并为2层HQoS策略默认的流分类结点及创建的流分类结点配置1层HQoS策略。

7、如权利要求6所述的HQoS技术在T-MPLS网络中的实现方法，其特征在于：为所述2层HQoS策略创建的不同流分类结点为匹配不同T-MPLS通道层标签值的通道层结点或者匹配不同T-MPLS通路层标签值的通路层结点，2层HQoS策略默认的流分类结点为不匹配任何T-MPLS通道层标签值的通道层结点或者不匹配任何T-MPLS通路层标签值的通路层结点；每个1层HQoS策略包括8个默认的流分类结点，为匹配不同优先级标签值的每跳行为结点。

8、如权利要求7所述的HQoS技术在T-MPLS网络中的实现方法，其特征在于，所述HQoS策略树的最上层HQoS策略为2层HQoS策略且2层HQoS策略的流分类结点为通道层结点时，所述步骤B中，所述设备通过以下步骤对所述数据流分层进行调度：

B21、将所述数据流中T-MPLS通道层标签值以及优先级标签值均相同的数据汇入同一队列，每个队列中的数据按照匹配其优先级标签值的每跳行为结点配置的调度策略进行第一层调度；

B22、将第一层调度后的数据流中T-MPLS通道层标签值相同的数据汇入同一队列，对于每个队列中的数据，所述HQoS策略树中具有匹配其T-MPLS通道层标签值的通道层结点时，按照所述通道层结点配置的调度策略进行第二层调度，否则，按照不匹配任何T-MPLS通道层标签值的通道层结点配置的调度策略进行第二层调度；

B23、按照所述指定端口配置的调度策略对第二层调度后的数据流中的数据进行调度。

9、如权利要求7所述的HQoS技术在T-MPLS网络中的实现方法，其特征在于，所述HQoS策略树的最上层HQoS策略为2层HQoS策略且2层HQoS策略的流分类结点为通路层结点时，所述步骤B中，所述设备通过以下步骤对所述数据流分层进行调度：

B31、将所述数据流中T-MPLS通路层标签值以及优先级标签值均相同的数据汇入同一队列，每个队列中的数据按照匹配其优先级标签值的每跳行为结点配置的调度策略进行第一层调度；

B32、将第一层调度后的数据流中T-MPLS通路层标签值相同的数据汇入同一队列，对于每个队列中的数据，所述HQoS策略树中具有匹配其T-MPLS通路层标签值的通路层结点时，按照所述通路层结点配置的调度策略进行第二层调度，否则，按照不匹配任何T-MPLS通路层标签值的通路层结点配置的调度策略进行第二层调度；

B33、按照所述指定端口配置的调度策略对第二层调度后的数据流中的数据进行调度。

10、如权利要求2所述的HQoS技术在T-MPLS网络中的实现方法，其特征在于：所述步骤A1中，每个流分类结点配置的调度策略为普通优先级策略、加权随机早丢弃策略、加权公平队列策略以及流量整形策略中的一种；所述步骤A3中，所述指定端口配置的调度策略为流量整形策略。

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