CN102823194A - 操作、监管和管理代理和用于处理操作、监管和管理消息的方法 - Google Patents

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CN102823194A CN2010800660463A CN201080066046A CN102823194A CN 102823194 A CN102823194 A CN 102823194A CN 2010800660463 A CN2010800660463 A CN 2010800660463A CN 201080066046 A CN201080066046 A CN 201080066046A CN 102823194 A CN102823194 A CN 102823194A
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J.克尔希
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Abstract

提供一种用于处理从通信网络的至少一个始发端节点接收、并且具有提供关于相应始发端节点和对应终结端节点之间连通性的信息的目的的OAM消息的方法和设备。如果未更新与物理链路关联的链路状态指示器，通过经由物理链路转发已接收的OAM消息，如果已更新指示器，通过基于链路状态指示器响应已接收的OAM消息而没有经由物理链路转发它，可限制经由物理链路从第一中间节点转发到第二中间节点的OAM消息的数量。可基于对在第一中间节点始发的中间OAM消息的响应而更新链路状态指示器。

Description

操作、监管和管理代理和用于处理操作、监管和管理消息的方法
技术领域
本发明一般涉及一种用于处理操作、监管和管理(Operations，Administration, and Management，OAM)消息的方法和设备，并且更具体地涉及一种用于减少这种消息的所需数量的方法和设备。
背景技术
操作、监管和管理(OAM)公开了为支持操作、监管、管理和维护通信系统的网络节点(诸如例如路由器和交换机)配置的各种过程、活动、工具和标准。
若干标准化组织，诸如例如因特网工程任务组(IETF)和国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)，把要应用于通信系统的网络节点之间的OAM分组分发以及要应用于测量这种节点的活性和连通性的新功能不断地标准化。
故障管理与性能监测(ITU-T Y.1731)是由ITU-T开发的标准，用于进行性能监测测量(诸如例如帧丢失率、帧延迟和帧延迟变化)来协助服务等级协定(SIA)保障和容量规划。出于故障管理目的，ITU-T Y.1731标准定义了连续性检查、回送、链路跟踪以及经由自动识别信号(AIS)和反向检测指示(RDI)实现有效故障检测的告警抑制。
连通性故障管理(IEEE 802.1ag或类似)是定义用于为了企业和运营商网络中的故障管理能力进行连续性检查、回送及链路跟踪的机制的另一标准。这一标准也将网络划分成分层的监管域。
OAM业务可通常由链路层(802.1ag或类似)标准及其适用的路由协议来生成。参考以太网OAM中的发展，IEEE 802.1ag标准定义了所有提供商边缘(PE)的发现，支持公共服务实例，和/或所有装置(即，对于单个网络域公共的所有PE和提供商路由器(Ps))的发现。
出于测量活性和连通性的目的而在网络节点之间发送的OAM业务可能需要相当大的带宽。在此方面，带宽要求取决于OAM消息(或更具体地，OAM测量分组)在网络节点之间发送的频度和此类测量中涉及的网络节点的数量。
图1a是根据现有技术、经由链路102连接的两个网络节点100、101的简化图示。在本示例中，网络节点100经由多个输入连接或链路103从多个不同的源或始发网络节点(未示出)接收业务，其中包括OAM业务。网络节点100将所接收的业务聚集到链路102，随后网络节点101经由任何输出连接或链路104将经由链路102到达的业务向终结网络节点(未示出)分发。
举例来说，两个网络节点100、101可具有用作经由输入连接103接收的大量虚拟局域网(VLAN)的运输部件的链路，其中，这些VLAN中的每个VLAN每隔一定间隔(诸如例如每3.3ms)发起OAM会话。若例如有1000个VLAN要连接至网络节点100，这样的情况会导致每1ms 300条消息的总OAM业务，这使得每秒有300000条消息需要经由链路102分发到网络节点101。这不仅是需要很多带宽资源的大量业务，所有这些消息也有相同的目的，即检查相同的物理传输链路(即，链路102)的状态。
发明内容
本发明的一个目的是解决上述问题，即，避免经由互连通信网络的两个网络节点的传输链路传送冗余信息。
根据一个方面，提供一种处理OAM消息的方法，所述OAM消息是从通信网络的至少一个始发端节点接收的，用于提供关于相应始发端节点和对应终结端节点之间连通性的信息的目的。该方法在第一中间节点上可执行，该方法经过安排，使得如果未更新与物理链路关联的链路状态指示器，通过经由物理链路转发已接收的OAM消息，而如果已更新指示器，通过基于链路状态指示器响应已接收的OAM消息而没有经由物理链路转发它，来限制经由物理链路从第一中间节点转发到第二中间节点的OAM消息的数量，其中，链路状态指示器基于对在第一中间节点始发的中间OAM消息的响应可更新。
通过允许中间OAM消息用于链路状态指示器的更新，可以避免具有相同目的的多个OAM消息的分发。使用所提出的中间OAM消息的优势在于，可显著地减少在中间网络节点之间传送的OAM相关业务的量。
可基于链路状态表的内容来确定是否更新了链路状态指示器。
更新链路状态指示器的步骤可进一步包括以下步骤：生成中间OAM消息并将已生成的中间OAM消息传送到第二中间节点；接收对中间OAM消息的响应或者识别对预定义数量的中间OAM消息的响应的缺乏，并基于响应或响应的缺乏而更新链路状态指示器。
可以预定义速率重复链路状态指示器的更新，通常可选择预定义速率，以便可减少在两个中间网络节点之间传送的OAM消息的速率。
更具体地说，更新过程可以可执行，使得如果在预定义响应时间间隔内没有接收到对预定义数量的连续内部OAM消息的响应，则将链路状态指示器更新为故障链路状态，并且使得分发指示所述故障链路状态的错误消息。
根据一个实施例，更新的链路状态指示器可以对于预定更新时间间隔是有效的。
根据另一方面，提供一种用于处理OAM消息的设备，所述OAM消息是从通信网络的至少一个第一端节点接收的，并且具有提供关于第一端节点和第二端节点之间连通性的信息的目的。
所述设备包括检测单元，该检测单元配置为如果未更新与物理链路关联的链路状态指示器，通过经由OAM功能单元经由物理链路转发已接收的OAM消息，而如果已更新链路状态指示器，通过基于链路状态指示器响应已接收的OAM消息而没有经由物理链路转发它，来限制经由物理链路从该设备转发到中间节点的OAM消息的数量。这样的链路状态指示器是由OAM功能单元基于对中间OAM消息(并不是任何已接收的OAM消息，而是在该设备始发的中间OAM消息)的响应而可更新的。
检测单元可配置为通过询问链路状态表来确定是否更新了链路状态指示器。
OAM功能单元可配置为通过以下步骤来执行更新：生成中间OAM消息并将已生成的中间OAM消息传送到中间节点；以及基于对从中间节点接收的中间OAM消息的响应，或者基于对预定义数量的已传送的中间OAM消息的响应的缺乏，更新链路状态指示器。
根据一个实施例，OAM功能单元可配置为以预定义速率更新链路状态指示器。此外，OAM功能单元可适于如果在预定义响应时间间隔内没有接收到对预定义数量的连续内部OAM消息的响应，则将链路状态指示器更新为故障链路状态，并且分发指示故障链路状态的错误消息。
检测单元可配置为对于预定更新时间间隔维持已更新的链路状态指示器有效。
所提出的设备可以在任何类型的合适的网络节点(诸如例如路由器或交换机)中实现。
可以从下文详细描述来理解所提出的方法和设备的另外特征及其好处。
附图说明
现在通过举例参考附图来描述本发明，其中：
图1a是根据现有技术、用于处理从第一网络节点转发到第二网络节点的OAM消息的方案的图示。
图1b是根据一个实施例、用于在第一网络节点处理OAM消息的另一方案的图示。
图2a是根据在第一时间实例示出的一个示范性实施例的适于处理OAM消息的网络节点的简化图示。
图2b是在第二时间实例示出的图2a的网络的另一简化图示。
图3是说明根据一个示范性实施例的用于处理OAM消息的方法的流程图。
图4是说明根据一个示范性实施例的用于在网络节点上生成OAM消息并且用于处理对这样的消息的响应的方法的另一流程图。
图5是说明适合于执行参考图3和图4描述的方法的示范性设备的框图。
图6是说明根据图5的设备的一个示范性OAM功能单元的另一框图。
具体实施方式
本文档涉及一种方法和设备，它们能够减少出于检查网络节点之间连通性的目的而在通信网络的网络节点之间发送的OAM相关业务的量。取代转发具有相同任务(即，检查两个网络节点之间链路的连通性)的多个OAM消息，提供一种具有避免这样的重复传送的主要目的的方法。所描述的网络节点通常可以是配置为处理在通信网络内可分发的OAM相关业务的任何类型的网络节点，诸如例如路由器或交换机。
虽然在通信网络中可使用不同类型的OAM消息，此文档中提到的OAM消息被称作具有检查端到端链路连通性的目的的消息。
更具体地说，所提出的网络节点可被称作代理或OAM代理，它提供对于转发由代理接收的所有OAM消息的替代方式。这样的代理当它适于从多个不同的VLAN或其它逻辑接口接收OAM业务时可以是特别地有效率的，这可引起通常始发自不同的源或端网络节点的大量对应OAM消息。
图1b是简化图示，与以上参考图1a描述的方案比较，它描述其中可减少需要在网络节点之间分发的OAM信令的数量、即其中避免网络节点之间的冗余OAM消息的转发的方案。在本方案中，网络节点110、111适于处理已接收的OAM消息，使得当网络节点110最近接收到具有检查链路112的连通性的目的的OAM消息时，将不从网络节点110转发对应的后续OAM消息。而是，当网络节点110响应于相应OAM消息所始发于的端网络节点时，将再用来自早先对应连通性检查的结果，而最近未被网络节点110处理的OAM消息以传统的方式被分发到网络节点111。通过调整网络节点110进行这样的连通性检查的速率，可显著地减少在链路112上分发的OAM业务的量。
图2a和图2b说明根据一个实施例用于处理OAM消息的一般方面。图2a说明包括链路状态指示器503和OAM功能504的网络节点110。如图2a中指示，网络节点110从任何早先的OAM消息传送中未识别出最初在网络节点110上接收的OAM消息200，并且因此，以传统的方式将OAM消息200进一步传送到后续网络节点。因此，也以传统的方式在网络节点110上处理对OAM消息200的响应201，OAM消息200在正常情况下(即，在没有链路故障的情况下)随后被接收并且被响应。
然而，除了允许转发并响应OAM消息200以外，功能性(此处称作OAM功能单元504)负责通常以预定义速率进行来自网络节点110的连通性检查，从而使处理相同链路的连通性检查的后续OAM消息的转发过量。如图中指示，若在网络节点110上没有可用的以前登记的链路状态，则转发OAM消息。
图2b是另一方案的图示，它通常可在图2a的方案之后发生，其中OAM消息203在网络节点110生成并由其分发。更具体地说，OAM功能单元504响应于OAM消息203，根据由OAM功能单元504接收的响应消息204而更新链路状态指示器503。在这样的方案中，将网络节点110接收的OAM消息200识别为从链路状态指示器503已知道链路状态的OAM消息，并且因此可以将对这样的已接收的OAM消息200的响应201提供到始发端点，而不必根据图2a的方案转发OAM消息200，并且因此不必等待来自另一网络节点的对OAM消息的响应。
在网络节点110上生成的OAM消息203将具有与网络节点110接收并转发的OAM消息200相同的格式，并且因此，当处理两种类型的OAM消息时，配置为处理OAM消息的网络节点将不会体会到任何差别。为了将两种类型的消息彼此区分，由网络节点接收的消息200被称作OAM消息，而在网络节点110上生成的OAM消息203可被称作中间OAM消息。
在链路故障的情况下，为了向始发端点通知错误传输链路状态，可生成故障检测消息并将其传送到始发端点。这样的故障检测通知机制可基于传统的原理，使得在时间间隔到期时生成故障检测消息，该时间间隔等于正常OAM消息的分发时间的预定义倍数。例如，分发时间的三倍是合适的参数。通常，可将故障检测消息提供给通信网络的路由代理进程(daemon)，从而使这个网络节点能够根据已知的链路状态更新过程(诸如例如通过应用泛洪法(flooding))对通信网络的其它网络节点进行链路状态更新。
所提出的OAM消息处理方法特别适合用于其中使用大量传输链路作为大量VLAN向网络节点的运输部件的配置中。
现在将参考图3和图4更详细地描述管理用于确定端到端传输链路的链路状态的目的的OAM消息的方法。所提出的方法可以是在网络节点(诸如例如路由器或交换机)上可执行的，网络节点配置为将经由多个入局传输链路中的一个到达的消息聚集到将网络节点与另一网络节点(其通常可以是另一交换机或路由器)互连的出局传输链路中。
如图3中所示，在第一步骤300中，交换机接收并且识别用于进行连通性检查的目的的从端点传送的OAM消息。在下一步骤301中，从OAM消息的内容识别相应链路。在后续步骤302中，确定最近是否接收到另一对应OAM消息，即，在网络节点上是否可获取关于有关链路的链路状态的指示。这可例如通过询问链路状态表而实现，链路状态表通常可包括关于源、目的地以及相应链路的信息。若在步骤302中确定已更新链路状态，则生成响应消息，如步骤303a所示，并将消息传送到从中最初发送OAM消息的端点，如下一步骤304a所示。然而，如果没有可用的已更新链路状态，则反而以传统的方式将已接收的OAM消息转发到互连的网络节点，如步骤303b所示。
所提出的方法依赖于OAM功能，OAM功能具有以预定义速率生成OAM业务以及保留关于对于预定义时间间隔可用的已更新链路状态的信息的目的。如果使用了链路状态表，与相应链路关联的条目将在表中保持预定时间间隔的持续时间，而当时间间隔到期时从表中移除该条目。现在将参考图4描述这样的过程，图4说明链路状态更新过程如何可与用于处理本地链路状态请求的目的的方法步骤(如以上参考图3所描述的)并行运行。
根据图4，安排OAM功能在出局传输链路上传送测试消息或中间OAM消息(可与传统的OAM消息相比较)。通常以预定义时间间隔重复这样的中间OAM消息的生成和分发。如果这一时间间隔对应于端节点用于传统OAM消息的传送的时间间隔，则将不影响故障恢复(failover)时间，而如果应用更长的时间间隔，则可能增加故障恢复时间而减少来自网络节点的OAM业务的量。用步骤401指示这样的重复的OAM消息过程。在下一步骤402中，执行链路状态检查，即在出局链路上生成并传送中间OAM消息，并且随后通常识别响应(假设没有链路故障)。备选地，故障检测机制可发起故障检测消息的生成和传送。一旦已执行链路状态检查，则例如通过更新链路状态指示器来更新链路状态。应当理解，如果网络节点包括不止一个出局传输链路，应用所提出的方法的每个传输链路将通常需要一个OAM功能和关联的链路状态指示器。
以下将参考图5更详细地描述用于在网络节点(诸如例如交换机或路由器，其通常具有多个入局传输链路和一个或多个出局链路)中实现的设备。应当理解，图5的设备描述适合于处理转发到网络节点(在其上已实现所述设备)的OAM消息的简化配置。
除了以传统的方式处理OAM消息以外，所提出的设备还允许出局OAM业务的减少，如上所述。尽管通常配置为处理OAM消息的网络节点通常包括多个附加的功能实体，为简单起见，在图5中仅提出并参考图5描述对于所提出的OAM业务处理过程的理解必要的功能单元。
设备500包括接收单元501，通常包括一个或多个进入接口，用于从一个或多个端点接收OAM消息。应当理解，尽管图5仅包括一个入局链路，典型的配置可包括多个链路，将多个VLAN或其它功能接口与设备500和网络节点110互连。设备500也包括特别适配的功能性，此处称作检测单元502，其配置为询问已接收的OAM消息，以便确定是否需要转发它。为此目的，检测单元502可配置为识别已发出OAM消息来检查其连通性的端到端链路。检测单元502配置为确定在设备500上是否已登记有关的链路状态，例如通过检查链路状态指示器503(如图中指示)或任何其它已登记的信息。如以上已提及的，链路状态表可适用于指示对于哪些链路有可用的有关的链路状态信息。若应用这样的表，则检测单元502将配置为在接收到OAM消息时询问它。这样的链路状态表可通常包括关于源、目的地以及相应端到端链路的信息。
链路状态指示器通常将仅对于预定义时间间隔有效，使得当在这样的时间间隔到期后接收OAM消息时，检测单元502没有可用的链路状态。在这样的情形中，检测单元502配置为以传统的方式将OAM消息转发到网络节点111，例如通过经由OAM功能单元504和互连链路112转发OAM消息。如果链路状态反而登记在设备500上，检测单元502反而配置为激活生成单元505。生成单元505配置为基于更新的链路状态信息(由链路状态指示器503表示)生成响应消息，并且经由传送单元506将响应消息传送到始发端点，传送单元506具有一个或多个出去接口，使设备能与始发网络节点(从其可能已经提供OAM消息)接口。因此，与响应于传统转发的OAM消息的响应消息相比，始发端点将看不到与此响应消息的区别。
如以上已提及的，设备500也包括OAM功能单元504，其除了使得能够转发由设备500接收的OAM消息以外，还配置为生成中间OAM消息并在出局链路112上传送中间OAM消息。OAM功能单元504适于以预定义速率传送中间OAM消息，并且向检测单元502提供对于对中间OAM消息的响应中提供的链路状态信息的访问，其中每个更新将通常也具有预定义时间限制的持续时间。
如以上已提及的，可经由可更新链路状态指示器503来提供链路状态信息。此外，OAM功能单元504可配置为如果没有接收到响应于预定义数量的连续中间OAM消息的响应消息，则生成并传送错误消息。因此，如果在预定义时间间隔到期时没有接收到对预定义数量的中间OAM消息中任何消息的响应，OAM功能单元504可配置为生成并分发错误消息。通过提供这样的错误通知特征，当已接收的OAM消息不从设备500转发，但是基于已可用的链路状态信息被响应时，通信网络的其它网络节点也将意识到故障链路。
在典型的实现中，对于由接收单元501处理的每个物理接口，分开的链路状态可以是可更新的。因此，检测单元502可配置为处理并提供分别关于这些不同链路状态中的每一个的信息。备选地，设备可包括多个分开的检测单元，其中每一个专用于处理与具体的端到端链路关联的链路状态信息。图5的设备500配置为管理对于网络节点110的一个出局链路的链路状态请求。然而，如果设备500配置为处理不止一个出局链路，检测单元502可包括用于每个出局传输链路的一个链路状态指示器和一个OAM功能单元。
图5的所提出的OAM功能单元504可根据多个备选实施例来配置。现在将参考图6更详细地描述一个示范性实施例，图6是检测单元502和OAM功能单元504的简化图示。更具体地说，图6是用于示出这些实体可如何彼此交互的简化图示。
根据图6，控制单元600配置为控制从检测单元502提供的OAM消息的转发以及中间OAM消息的生成以及响应于中间OAM消息而接收的响应消息的处理。中间OAM消息的生成可通常由生成单元601执行，生成单元601是由控制单元600可控制的。控制单元600可配置为指示生成单元601经由传统的通信单元602基于定时器功能(未示出)以预定义间隔生成中间OAM消息，通信单元602也适于使控制单元600能处理响应于已生成并已转发的OAM消息而接收的响应消息。如果使用了链路状态表，控制单元600还可配置为访问这样的表，以及在决定已更新链路状态的持续时间的时间间隔到期时从这样的表中移除链路条目。
为了允许通信网络的维护人员选择OAM消息的速率，OAM功能单元504可通常包括一些类型的用户接口(未示出)。图6的OAM功能单元504也包括更新单元603，其配置为例如通过根据经由响应消息提供的信息更新链路状态指示器，来更新链路状态信息。因此，控制单元600配置为识别与响应消息关联的端到端链路，并且因此更新相应链路状态，使得链路状态可指示正确地可操作的链路或链路故障。
虽然已经参考具体的示范性实施例描述了本发明，但是描述一般仅意在举例说明发明构思，并且不应理解为限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求定义。应当理解，所述功能单元的命名仅为示范性的，并且也可使用可配置为获取落入此文档的发明范围内的功能性的其它类型的功能单元来代替在给定示例中使用的那些功能单元。
缩写词
AIS 自动识别信号
IETF 因特网工程任务组
ITU-T 国际电信联盟电信标准化部门
OAM 操作、监管和管理
PE 提供商边缘
RDI 反向检测指示
SLA 服务等级协定
VLAN 虚拟局域网
MEP 维护端点
MIP 维护中间点。

Claims (14)

1. 一种用于处理操作、监管和维护(OAM)消息的方法，所述OAM消息是从通信网络的至少一个始发端节点接收的，并且具有提供关于相应始发端节点和对应终结端节点之间连通性的信息的目的，其中所述方法在第一中间节点上可执行，其特征在于：
如果未更新与物理链路关联的链路状态指示器，通过经由所述物理链路转发(303b)已接收的OAM消息，而如果已更新所述指示器，通过基于所述链路状态指示器响应(303a，304a)已接收的OAM消息而没有经由所述物理链路转发它，来限制经由所述物理链路从所述第一中间节点转发到第二中间节点的所述OAM消息的数量，所述链路状态指示器基于对在所述第一中间节点始发的中间OAM消息的响应可更新(403)。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，是否更新了所述链路状态指示器是基于链路状态表的内容来确定的。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述更新进一步包括以下步骤：
生成(401)中间OAM消息并将所述中间OAM消息传送到所述第二中间节点；
接收(402)对所述中间OAM消息的响应或者识别对预定义数量的中间OAM消息的响应的缺乏；以及
基于所述响应或响应的缺乏而更新(403)所述链路状态指示器。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中，所述链路状态指示器的所述更新以预定义速率重复。
5. 根据权利要求4所述的方法，还包括以下步骤：
如果在预定义响应时间间隔内没有接收到对预定义数量的连续内部OAM消息的响应，则将所述链路状态指示器更新为故障链路状态；以及
分发指示所述故障链路状态的错误消息。
6. 根据权利要求1-5中的任一项所述的方法，其中，所述链路状态指示器的更新对于预定更新时间间隔是有效的。
7. 一种用于处理操作、监管和维护(OAM)消息的设备(500)，所述OAM消息是从通信网络的至少一个第一端节点接收的，并且具有提供关于所述第一端节点和第二端节点之间连通性的信息的目的，其中，所述设备(500)的特征在于：
检测单元(502)，配置为：如果未更新与物理链路(112)关联的链路状态指示器(503)，通过经由OAM功能单元(504)经由所述物理链路(112)转发已接收的OAM消息，而如果已更新所述指示器(503)，通过基于所述链路状态指示器(503)响应已接收的OAM消息而没有经由所述物理链路(112)转发它，来限制经由所述物理链路(112)从所述设备(500)转发到中间节点(111)的所述OAM消息的数量，所述链路状态指示器(503)是由所述OAM功能单元(504)基于对中间OAM消息的响应而可更新的，所述中间OAM消息是在所述设备(500)始发的而不是任何所述已接收的OAM消息。
8. 根据权利要求7所述的设备(500)，其中，所述检测单元(502)配置为通过询问链路状态表来确定是否更新了所述链路状态指示器(503)。
9. 根据权利要求7或8所述的设备(500)，其中，所述OAM功能单元(504)配置为通过以下步骤来执行所述更新：
生成中间OAM消息并将所述中间OAM消息传送到所述中间节点(111)；以及
基于对从所述中间节点(111)接收的所述中间OAM消息的响应，或者基于对预定义数量的已传送的中间OAM消息的响应的缺乏，更新所述链路状态指示器(503)。
10. 根据权利要求9所述的设备(500)，其中，所述OAM功能单元(504)配置为以预定义速率更新所述链路状态指示器(503)。
11. 根据权利要求10所述的设备(500)，其中，所述OAM功能单元(504)还适于：
如果在预定义响应时间间隔内没有接收到对预定义数量的连续内部OAM消息的响应，则将所述链路状态指示器(503)更新为故障链路状态；以及
分发指示所述故障链路状态的错误消息。
12. 根据权利要求7-11中的任一项所述的设备(500)，其中，所述检测单元(502)配置为对于预定更新时间间隔维持所述链路状态指示器(503)有效。
13. 一种交换机，包括根据权利要求7-12中的任一项所述的设备。
14. 一种路由器，包括根据权利要求7-12中的任一项所述的设备。
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