CN102377680B - 路由收敛方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了路由收敛方法及设备。方法包括：对于位于OSPF网络内的任一DUT，该DUT学习本DUT到边界路由器的路由，将该路由下发到转发表中，其中，该DUT到该边界路由器的路由包括该边界路由器的标识信息、下一跳信息和出接口信息；该DUT接收该边界路由器发布的该边界路由器到其它各设备的路由，对于每一条路由，该DUT将该路由的前缀和下一跳+出接口索引组成一条路由下发到转发表中，其中，下一跳+出接口索引以该边界路由器的标识信息表示；当该DUT与该边界路由器间的当前路由失效后，DUT重新学习本DUT到该边界路由器间的路由，以该新路由更新转发表中本DUT到该边界路由器的路由。本发明提高了路由收敛速度。

Description

路由收敛方法及设备
技术领域
本发明涉及路由技术领域，具体涉及路由收敛方法及设备。
背景技术
目前主流的内部网关协议(IGP，Internal Gateway Protocol)主要包括：开放式最短路径优先(OSPF，Open Shortest Path First)协议、中间系统到中间系统(ISIS，Intermediate System to Intermediate System)协议，在电信级应用中，快速收敛是衡量一个路由协议实现好坏的重要指标。
图1给出了一个在OSPF网络中进行路径切换的组网示意图，如图1所示，一自治系统(AS，Autonomous System)内的被测设备(DUT，Device UnderTest)与自治系统边界路由器(ASBR，Autonomous System Border Router)之间有两条路径：主用路径和备用路径，ASBR将自身学习到的本ASBR到自治系统(AS，Autonomous System)外的设备的5类路由发布给被测设备(DUT，Device Under Test)，DUT接收到5类路由，为每条5类路由从本DUT到ASBR的路由上继承下一跳和出接口，当主用路径正常时，DUT到ASBR的路由的下一跳为ASBR。当主用路径发生故障后，DUT重新计算本DUT到ASBR的路由，该路由的新下一跳为RTA，然后DUT重新为每条5路由从该新的DUT到ASBR的路由上继承下一跳和出接口，并将5类路由逐条下发到硬件转发表，这样流量逐条切换到备用路径上。
可见，当主用路径发生故障后，要逐条修改5类路由的下一跳和出接口，这样路由收敛的速度较慢。
发明内容
本发明提供路由收敛方法及设备，以提高路由收敛速度。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种路由收敛方法，应用于开放式最短路径优先OSPF网络内的被测设备DUT上，该方法包括：
所述DUT学习本DUT到边界路由器的路由，将该路由下发到转发表中，其中，该DUT到该边界路由器的路由包括该边界路由器的标识信息、下一跳信息和出接口信息；
该DUT接收该边界路由器发布的该边界路由器到其它各设备的路由，对于每一条路由，该DUT将该路由的前缀和下一跳+出接口索引组成一条路由下发到转发表中，其中，下一跳+出接口索引以该边界路由器的标识信息表示；
当该DUT与该边界路由器间的当前路由失效后，DUT重新学习本DUT到该边界路由器间的路由，以该新路由更新转发表中本DUT到该边界路由器的路由。
所述方法进一步包括：
当所述DUT要向其它设备转发流量时，根据该设备的地址在转发表中查找对应的路由，查找到后，根据该路由的下一跳+出接口索引在转发表中查找到该DUT到所述边界路由器的路由，根据该DUT到所述边界路由器的路由的下一跳和出接口信息将该流量转发出去。
所述DUT位于OSPF网络的一区域内，所述边界路由器为区域边界路由器ABR，所述边界路由器发布的该边界路由器到其它各设备的路由为：该ABR发布的该ABR到所述DUT所在区域外的各设备的3类路由；
或者，所述DUT位于OSPF网络的一自治系统AS内，所述边界路由器为自治系统边界路由器ASBR，所述边界路由器发布的该边界路由器到其它各设备的路由为：该ASBR发布的该ASBR到所述DUT所在AS外的各设备的5类路由或7类路由。
所述边界路由器的标识信息由：(虚拟专网路由转发实例VRF索引、进程ID、区域ID、边界路由器ID)表示。
一种路由收敛方法，应用于中间系统到中间系统ISIS网络内的被测设备DUT上，该方法包括：
所述DUT和ISIS网络内的第一节点建立邻居关系；
该DUT接收第一节点发布的第一节点到其它节点的路由，将该路由的前缀和下一跳+出接口索引组成一条路由下发到转发表中，其中，下一跳+出接口索引以第一节点的标识信息表示；
该DUT采用最短路径优先SPF算法计算本DUT到第一节点的路由，将该路由下发到转发表中，其中：本DUT到第一节点的路由包括第一节点的标识信息、下一跳信息和出接口信息；
当该DUT与第一节点间的当前路由失效后，该DUT重新学习本DUT到第一节点间的路由，以该新路由更新转发表中本DUT到第一节点间的路由。
所述方法进一步包括：
当本DUT要向任一所述其它节点转发流量时，根据该其它节点的地址在转发表中查找对应的路由，查找到后，根据该路由的下一跳+出接口索引在转发表中查找到本DUT到第一节点的路由，根据本DUT到第一节点的路由的下一跳和出接口信息将该流量转发出去。
一种DUT，位于OSPF网络内，包括：
第一路由计算模块：学习本DUT到边界路由器的路由，将该路由下发到转发表中，其中，该DUT到该边界路由器的路由包括该边界路由器的标识信息、下一跳信息和出接口信息；当本DUT与该边界路由器间的当前路由失效后，重新学习本DUT到该边界路由器间的路由，以该新路由更新转发表中本DUT到该边界路由器的路由；
第二路由计算模块：接收所述边界路由器发布的该边界路由器到其它各设备的路由，对于每一条路由，将该路由的前缀和下一跳+出接口索引组成一条路由下发到转发表中，其中，下一跳+出接口索引以该边界路由器的标识信息表示。
所述DUT进一步包括流量转发模块，用于当要向其它设备转发流量时，根据该设备的地址在转发表中查找对应的路由，查找到后，根据该路由的下一跳+出接口索引在转发表中查找到本DUT到所述边界路由器的路由，根据本DUT到所述边界路由器的路由的下一跳和出接口信息将该流量转发出去。
所述DUT位于OSPF网络的一区域内，所述边界路由器为区域边界路由器ABR，所述第二路由计算模块接收所述边界路由器发布的该边界路由器到其它各设备的路由为：接收该ABR发布的该ABR到所述DUT所在区域外的各设备的3类路由；
或者，所述DUT位于OSPF网络的一自治系统AS内，所述边界路由器为自治系统边界路由器ASBR，所述第二路由计算模块接收所述边界路由器发布的该边界路由器到其它各设备的路由为：接收该ASBR发布的该ASBR到所述DUT所在AS外的各设备的5类路由或7类路由。
所述边界路由器的标识信息由：(虚拟专网路由转发实例VRF索引、进程ID、区域ID、边界路由器ID)表示。
一种DUT，位于ISIS网络内，包括：
第一路由计算模块：接收第一节点发布的第一节点到其它节点的路由，将该路由的前缀和下一跳+出接口索引组成一条路由下发到转发表中，其中，下一跳+出接口索引以第一节点的标识信息表示；
第二路由计算模块：采用SPF算法计算本DUT到第一节点的路由，将该路由下发到转发表中，其中：本DUT到第一节点的路由包括第一节点的标识信息、下一跳信息和出接口信息；当本DUT与第一节点间的当前路由失效后，重新学习本DUT到第一节点间的路由，以该新路由更新转发表中本DUT到第一节点的路由。
所述DUT进一步包括流量转发模块，用于当要向任一所述其它节点转发流量时，根据该其它节点的地址在转发表中查找对应的路由，查找到后，根据该路由的下一跳+出接口索引在转发表中查找到本DUT到第一节点的路由，根据本DUT到第一节点的路由的下一跳和出接口信息将该流量转发出去。
与现有技术相比，本发明在OSPF网络或ISIS网络的一条路径发生故障后，只需更新路径两端设备之间的路径即可，提高了路由收敛速度。
附图说明
图1为现有的在OSPF网络中进行路径切换的组网示意图；
图2为本发明实施例提供的OSPF网络中的3类路由收敛方法流程图；
图3为本发明实施例提供的OSPF网络中的5类或7类路由收敛方法流程图；
图4为本发明实施例提供的ISIS网络中的路由收敛方法流程图；
图5为本发明实施例提供的OSPF区域中的DUT的组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
图2为本发明实施例提供的OSPF网络中的3类路由收敛方法流程图，如图2所示，其具体步骤如下：
步骤201：对于位于任一OSPF区域内的任一DUT，该DUT学习本DUT到区域边界路由器(ABR，Area Border Router)的路由，将该路由下发到转发表中。
OSPF网络包括一个骨干区域和多个非骨干区域。ABR位于一个或多个OSPF区域边界上，将这些区域连接到骨干网络。ABR被认为同时是OSPF骨干区域和相连区域的成员，同时维护着描述骨干拓扑和其它区域拓扑的路由表。
DUT到ABR的路由包括ABR的标识信息、下一跳信息和出接口信息，如：(VRFindex、processID、areaID、ABRID)-＞下一跳信息、出接口信息，其中，(VRFindex、processID、areaID、ABRID)为ABR的标识信息，VRFIndex为虚拟专网路由转发实例(VRF，VPN Routing and ForwardingInstance)索引，processID为进程ID，areaID为区域ID，ABRID为ABR ID。
步骤202：ABR将自身学习到的本ABR到其它区域的各设备的3类路由通过OSPF协议发布给该DUT。
步骤203：对于ABR发布的每一条3类路由，该DUT将该3类路由的前缀和下一跳+出接口索引组成一条路由下发到转发表中，其中，下一跳+出接口索引以该ABR的标识信息表示。
3类路由的前缀即，目的设备的地址+掩码。ABR的标识信息即，(VRFindex、processID、areaID、ABRID)。
步骤204：当DUT要向其它区域的一设备转发流量时，根据该设备的地址在转发表中查找对应的3类路由，查找到后，根据该路由的下一跳+出接口索引在转发表中查找到该DUT到ABR的路由，根据该DUT到ABR的路由的下一跳和出接口信息将该流量转发出去。
步骤205：当该DUT与该ABR间的当前路由失效后，DUT重新学习本DUT到该ABR间的路由，以该新路由更新转发表中本DUT到ABR的路由。
从图2可以看出：转发表中存了一条该DUT到ABR的路由，同时存了多条3类路由。其中，DUT到ABR的路由包括ABR的标识信息和下一跳、出接口信息，例如：(VRFindex、processID、areaID、ABRID)-＞下一跳信息、出接口信息；每条3类路由包括目的设备的前缀和下一跳+出接口索引，其中，下一跳+出接口索引为ABR的标识信息。这样，当该DUT要向某一设备转发流量时，先将该设备的地址与转发表中的各条3类路由的前缀匹配，若匹配上，则再根据匹配的3类路由中的下一跳+出接口索引即，ABR的标识信息，在转发表中查找到对应的路由，该路由即该DUT到ABR的路由，得到真正的下一跳和出接口信息。当DUT到ABR的当前路径故障后，DUT只需将重新学习到的本DUT到ABR的新路由下发到转发表中，以该新路由更新原来的本DUT到ABR的路由即可，即只需更新一条路由即可，而无需逐条更新转发表中的各3类路由。
图3为本发明实施例提供的OSPF网络中的5类或7类路由收敛方法流程图，如图3所示，其具体步骤如下：
步骤301：对于位于任一OSPF AS内的任一DUT，该DUT学习本DUT到ASBR的路由，将该路由下发到转发表中。
ASBR位于OSPF AS和非OSPF网络之间。ASBR可以运行OSPF协议和另一路由选择协议如：边界网关协议(BGP，Border Gateway Protocol)，ASBR可以将非OSPF路由引入OSPF AS。
DUT到ASBR的路由包括ASBR的标识信息、下一跳信息和出接口信息，如：(VRFindex、processID、areaID、ASBRID)-＞下一跳信息、出接口信息，其中，(VRFindex、processID、areaID、ASBRID)为ASBR的标识信息，VRFIndex为VRF索引，processID为进程ID，areaID为区域ID，ASBRID为ASBR ID。
步骤302：ASBR将自身学习到的本ASBR到AS外的各设备的5类路由或7类路由通过OSPF协议发布给该DUT。
步骤303：对于ASBR发布的每一条5类路由或7类路由，该DUT将该5类路由或7类路由的前缀和下一跳+出接口索引组成一条路由下发到转发表中，其中，下一跳+出接口索引以该ASBR的标识信息表示。
5类路由或7类路由的前缀即，目的设备的地址+掩码。ASBR的标识信息即，(VRFindex、processID、areaID、ASBRID)。
步骤304：当DUT要向本AS外的一设备转发流量时，根据该设备的地址在转发表中查找对应的5类路由或7类路由，查找到后，根据该路由的下一跳+出接口索引在转发表中查找到该DUT到ASBR的路由，根据该DUT到ASBR的路由的下一跳和出接口信息将该流量转发出去。
步骤305：当该DUT与该ASBR间的当前路由失效后，DUT重新学习本DUT到该ASBR间的路由，以该新路由更新转发表中本DUT到ASBR的路由。
图4为本发明实施例提供的ISIS网络中的路由收敛方法流程图，如图4所示，其具体步骤如下：
步骤401：对于ISIS网络内属于同一等级(Level)的任意两节点，设为第一节点和第二节点，第一节点和第二节点建立邻居关系。
步骤402：第二节点将第二节点到其它节点如：第三节点的路由发布给第一节点。
步骤403：第一节点接收第二节点发来的第二节点到其它节点的路由，若该路由前缀为单来源，将该路由的前缀和下一跳+出接口索引组成一条路由下发到转发表中，其中，下一跳+出接口索引以第二节点的标识信息表示。
一个路由前缀可能对应多个来源即对应多个SPF节点，也可能对应单个来源即对应一个SPF节点。
步骤404：第一节点采用最短路径优先(SPF，Shortest Path First)算法计算第一节点到第二节点的路由，将该路由下发到转发表中。
第一节点到第二节点的路由包括第二节点的标识信息、下一跳信息和出接口信息，如：(VRFindex、processID、SystemID)-＞下一跳信息、出接口信息，其中，(VRFindex、processID、SystemID)为第二节点的标识信息，VRFIndex为VRF索引，processID为进程ID，SystemID为第二节点ID。
步骤405：当第一节点要向第三节点转发流量时，根据第三节点的地址在转发表中查找对应的路由，查找到后，根据该路由的下一跳+出接口索引在转发表中查找到第一节点到第二节点的路由，根据该第一节点到第二节点的路由的下一跳和出接口信息将该流量转发出去。
步骤406：当第一节点与第二节点间的当前路由失效后，第一节点重新计算第一节点到第二节点间的路由，以该新路由更新转发表中第一节点到第二节点的路由。
图5为本发明实施例提供的OSPF区域中的DUT的组成示意图，如图5所示，其主要包括：第一路由计算模块51、第二计算模块52、流量转发模块53和转发表模块54，其中：
第一路由计算模块51：学习本DUT到ABR的路由，将该路由下发到转发表模块54中，其中，该DUT到该ABR的路由包括该ABR的标识信息、下一跳信息和出接口信息；当本DUT与该ABR间的当前路由失效后，重新学习本DUT到该ABR间的路由，以该新路由更新转发表模块54中本DUT到该ABR的路由。
第二路由计算模块52：接收ABR发布的该ABR到其它区域的各设备的3类路由，对于每一条3类路由，将该3类路由的前缀和下一跳+出接口索引组成一条路由下发到转发表模块54中，其中，下一跳+出接口索引以该ABR的标识信息表示。
流量转发模块53：当要向其它区域的一设备转发流量时，根据该设备的地址在转发表模块54中查找对应的3类路由，查找到后，根据该路由的下一跳+出接口索引在转发表模块54中查找到本DUT到ABR的路由，根据本DUT到该ABR的路由的下一跳和出接口信息将该流量转发出去。
转发表模块54：存储路由。
以下给出本发明实施例提供的OSPF AS内的DUT的组成，该DUT主要包括：第一路由计算模块、第二计算模块、流量转发模块和转发表模块，其中：
第一路由计算模块：学习本DUT到ASBR的路由，将该路由下发到转发表模块中，其中，本DUT到该ASBR的路由包括该ASBR的标识信息、下一跳信息和出接口信息；当本DUT与该ASBR间的当前路由失效后，重新学习本DUT到该ASBR间的路由，以该新路由更新转发表模块中本DUT到该ASBR的路由。
第二路由计算模块：接收ASBR发布的该ASBR到AS外的各设备的5类路由或7类路由，对于每一条5类路由或7类路由，将该5类路由或7类路由的前缀和下一跳+出接口索引组成一条路由下发到转发表模块中，其中，下一跳+出接口索引以该ASBR的标识信息表示。
流量转发模块：当要向本AS外的一设备转发流量时，根据该设备的地址在转发表模块中查找对应的5类路由或7类路由，查找到后，根据该路由的下一跳+出接口索引在转发表模块中查找到本DUT到所述ASBR的路由，根据本DUT到所述ASBR的路由的下一跳和出接口信息将该流量转发出去。
转发表模块54：存储路由。
以下给出本发明实施例提供的ISIS网络内的DUT的组成，该DUT主要包括：第一路由计算模块、第二计算模块、流量转发模块和转发表模块，其中：
第一路由计算模块：接收ISIS网络内的第一节点发布的第一节点到其它节点的路由，若该路由前缀为单来源，则将该路由的前缀和下一跳+出接口索引组成一条路由下发到转发表模块中，其中，下一跳+出接口索引以第一节点的标识信息表示。
第二路由计算模块：采用SPF算法计算本DUT到第一节点的路由，将该路由下发到转发表模块中，其中：本DUT到第一节点的路由包括第一节点的标识信息、下一跳信息和出接口信息；当本DUT与第一节点间的当前路由失效后，重新学习本DUT到第一节点间的路由，以该新路由更新转发表中本DUT到第一节点的路由。
流量转发模块：当要向任一上述其它节点转发流量时，根据该其它节点的地址在转发表模块中查找对应的路由，查找到后，根据该路由的下一跳+出接口索引在转发表模块中查找到本DUT到第一节点的路由，根据本DUT到第一节点的路由的下一跳和出接口信息将该流量转发出去。
本发明实施例中的转发表为DUT转发流量时所采用的转发表，具体可以为硬件转发表或软件转发表。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (12)

1.一种路由收敛方法，应用于开放式最短路径优先OSPF网络内的被测设备DUT上，其特征在于，该方法包括：
所述DUT学习本DUT到边界路由器的路由，将该路由下发到转发表中，其中，该DUT到该边界路由器的路由包括该边界路由器的标识信息、下一跳信息和出接口信息；
该DUT接收该边界路由器发布的该边界路由器到其它各设备的路由，对于每一条路由，该DUT将该路由的前缀和下一跳+出接口索引组成一条路由下发到转发表中，其中，下一跳+出接口索引以该边界路由器的标识信息表示；
当该DUT与该边界路由器间的当前路由失效后，DUT重新学习本DUT到该边界路由器间的路由，以该新路由更新转发表中本DUT到该边界路由器的路由。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
当所述DUT要向其它设备转发流量时，根据该设备的地址在转发表中查找对应的路由，查找到后，根据该路由的下一跳+出接口索引在转发表中查找到该DUT到所述边界路由器的路由，根据该DUT到所述边界路由器的路由的下一跳和出接口信息将该流量转发出去。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述DUT位于OSPF网络的一区域内，所述边界路由器为区域边界路由器ABR，所述边界路由器发布的该边界路由器到其它各设备的路由为：该ABR发布的该ABR到所述DUT所在区域外的各设备的3类路由；
或者，所述DUT位于OSPF网络的一自治系统AS内，所述边界路由器为自治系统边界路由器ASBR，所述边界路由器发布的该边界路由器到其它各设备的路由为：该ASBR发布的该ASBR到所述DUT所在AS外的各设备的5类路由或7类路由。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述边界路由器的标识信息由：虚拟专网路由转发实例VRF索引、进程ID、区域ID和边界路由器ID表示。
5.一种路由收敛方法，应用于中间系统到中间系统ISIS网络内的被测设备DUT上，其特征在于，该方法包括：
所述DUT和ISIS网络内的第一节点建立邻居关系；
该DUT接收第一节点发布的第一节点到其它节点的路由，将该路由的前缀和下一跳+出接口索引组成一条路由下发到转发表中，其中，下一跳+出接口索引以第一节点的标识信息表示；
该DUT采用最短路径优先SPF算法计算本DUT到第一节点的路由，将该路由下发到转发表中，其中：本DUT到第一节点的路由包括第一节点的标识信息、下一跳信息和出接口信息；
当该DUT与第一节点间的当前路由失效后，该DUT重新学习本DUT到第一节点间的路由，以该新路由更新转发表中本DUT到第一节点间的路由。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
当本DUT要向任一所述其它节点转发流量时，根据该其它节点的地址在转发表中查找对应的路由，查找到后，根据该路由的下一跳+出接口索引在转发表中查找到本DUT到第一节点的路由，根据本DUT到第一节点的路由的下一跳和出接口信息将该流量转发出去。
7.一种被测设备DUT，位于开放式最短路径优先OSPF网络内，其特征在于，包括：
第一路由计算模块：学习本DUT到边界路由器的路由，将该路由下发到转发表中，其中，该DUT到该边界路由器的路由包括该边界路由器的标识信息、下一跳信息和出接口信息；当本DUT与该边界路由器间的当前路由失效后，重新学习本DUT到该边界路由器间的路由，以该新路由更新转发表中本DUT到该边界路由器的路由；
第二路由计算模块：接收所述边界路由器发布的该边界路由器到其它各设备的路由，对于每一条路由，将该路由的前缀和下一跳+出接口索引组成一条路由下发到转发表中，其中，下一跳+出接口索引以该边界路由器的标识信息表示。
8.根据权利要求7所述的DUT，其特征在于，所述DUT进一步包括流量转发模块，用于当要向其它设备转发流量时，根据该设备的地址在转发表中查找对应的路由，查找到后，根据该路由的下一跳+出接口索引在转发表中查找到本DUT到所述边界路由器的路由，根据本DUT到所述边界路由器的路由的下一跳和出接口信息将该流量转发出去。
9.根据权利要求7所述的DUT，其特征在于，所述DUT位于OSPF网络的一区域内，所述边界路由器为区域边界路由器ABR，所述第二路由计算模块接收所述边界路由器发布的该边界路由器到其它各设备的路由为：接收该ABR发布的该ABR到所述DUT所在区域外的各设备的3类路由；
或者，所述DUT位于OSPF网络的一自治系统AS内，所述边界路由器为自治系统边界路由器ASBR，所述第二路由计算模块接收所述边界路由器发布的该边界路由器到其它各设备的路由为：接收该ASBR发布的该ASBR到所述DUT所在AS外的各设备的5类路由或7类路由。
10.根据权利要求7所述的DUT，其特征在于，所述边界路由器的标识信息由：虚拟专网路由转发实例VRF索引、进程ID、区域ID和边界路由器ID表示。
11.一种被测设备DUT，位于中间系统到中间系统ISIS网络内，其特征在于，包括：
第一路由计算模块：接收第一节点发布的第一节点到其它节点的路由，将该路由的前缀和下一跳+出接口索引组成一条路由下发到转发表中，其中，下一跳+出接口索引以第一节点的标识信息表示；
第二路由计算模块：采用最短路径优先SPF算法计算本DUT到第一节点的路由，将该路由下发到转发表中，其中：本DUT到第一节点的路由包括第一节点的标识信息、下一跳信息和出接口信息；当本DUT与第一节点间的当前路由失效后，重新学习本DUT到第一节点间的路由，以该新路由更新转发表中本DUT到第一节点的路由。
12.根据权利要求11所述的DUT，其特征在于，所述DUT进一步包括流量转发模块，用于当要向任一所述其它节点转发流量时，根据该其它节点的地址在转发表中查找对应的路由，查找到后，根据该路由的下一跳+出接口索引在转发表中查找到本DUT到第一节点的路由，根据本DUT到第一节点的路由的下一跳和出接口信息将该流量转发出去。
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