CN104951524A - 一种用于数据库运维的移动平台及其使用方法 - Google Patents

一种用于数据库运维的移动平台及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于数据库运维的移动平台及其使用方法,所述移动平台和数据库集群连接,所述数据库集群包括多台主机,所述移动平台包括移动端、适于与所述移动端通讯的前置机以及适于与所述前置机通讯的服务端。本发明提供的用于数据库运维的移动平台,接到操作指令时使用移动端即可登录系统,通过即时下载相应脚本进行操作,处理迅速,此外,本发明的用于数据库运维的移动平台及其使用方法,不依赖一线数据库管理员的技术水平,后端专家可通过登录系统实时进行监控、指导;此外,不同目标数据库之间相匹配的高频次SQL可以方便地进行最优化处理,保证数据库运维系统可靠高效运行。

Description

一种用于数据库运维的移动平台及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种用于数据库运维的平台,尤其涉及一种用于数据库运维的移动平台。
背景技术
作为数据及业务应用的总控中心,数据库生产环境提供关键业务应用的核心计算,它对于企业的重要性无异于心脏之于人体。随着繁忙的业务处理带来巨大的压力,数据库生产环境要确保关键业务7×24小时连续运行,才能保证业务的稳定开展,并为业务发展输送源源不绝的动力。
负责管理和维护数据库的人员称为数据库管理员(Database Administrator,简称DBA),大型企业的数据库管理通常由一个团队负责管理和控制数据库系统,处理各项维护工作,故障处理以及工程的实施。
目前各项数据库管理工作由一线数据库管理员操作实施,出现问题或者技术能力不足时,通过邮件、电话、IM(即时通讯)工具等沟通方法,要求后端专家支援。现场的环境、日志、脚本等信息通过附件传送和接收。
现有数据库的运维方式存在以下缺陷及不足:
1、处理不够及时,非工作时间收到某项告警,登录环境耗时长,无法第一时间进行操作。
2、处理方法严重依赖一线数据库管理员的技术水平,后端专家指导沟通成本过高,主管无法有效审核高危操作。
3、客户对于处理操作感知度低,无法第一时间获取到实时情况。
4、技术方案不规范,易出现人为故障。
5、与后端专家沟通时传输信息,易造成关键敏感信息泄露。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于数据库运维的移动平台,使接入数据库生产系统不受工作场地接入局限,并为企业及其客户提供不同权限,共同参与以提高工作效率。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种用于数据库运维的移动平台,所述移动平台和数据库集群连接,所述数据库集群包括多台主机,其中,所述移动平台包括移动端、适于与所述移动端通讯的前置机以及适于与所述前置机通讯的服务端,其中:所述移动端包括:方案下载模块,其用于当收到下载请求时,选择预先配置的数据库运维方案进行下载;资源填充模块,其用于在选择相应数据库运维方案进行下载后,选择数据库集群中的至少一台主机信息;最终实施模块,其用于在所述资源填充模块确认所述至少一台主机信息后,根据所述方案下载模块中选择的数据库运维方案形成脚本并实施;日志查看模块,其用于当根据所述方案下载模块中选择的数据库运维方案形成脚本命令并实施时,对数据库信息进行捕捉以形成日志信息;以及进度监控模块,其用于显示数据库运维进度;所述前置机用于接收所述移动端发出的请求,所述前置机包括:安全网关模块,其用于当接收所述移动端发出的请求时,验证所述请求的安全性;请求排队模块,其用于当所述移动端发出的请求超过服务端的负载时,进入队列进行等待;以及命令转发模块,其用于对所述脚本命令及所述日志信息进行转发;所述服务端包括:权限校验模块,其用于校验所述移动端发出的请求的访问账号权限信息;会话管理模块,其用于接收所述移动端发出的请求中的脚本命令,在所述数据库集群生产环境执行相应的脚本命令;连接管理模块,其用于按照所述移动端的请求,通过获取相应资源列表,初始化连接至所述数据库集群,并保持连接直至所述脚本命令执行结束后,对连接予以释放;回显处理模块,其用于在数据库集群执行脚本命令后,获取回显信息并将所述回显信息传输至所述移动端;以及日志截取模块,其用于获取所述数据库集群的日志信息,并将所述日志信息通过所述会话管理模块传输至所述移动端。
进一步地,所述移动端还包括方案制定模块,其用于当方案下载模块中没有预先配置的数据库运维方案时,发出请求制定方案,并将制定好的数据库运维方案传输至方案下载模块中。
进一步地,所述移动端还包括操作审核模块,其用于审核影响数据库安全性以及访问效率的SQL操作,并对数据库运维方案中的SQL语句进行优化。
进一步地,所述服务端还包括资源管理模块,其用于对所述数据库生产环境资源列表维护管理,新增新集成资源,删除下线资源。
进一步地,所述服务端采用JAVA实现,所述服务端通过SSH协议与数据库集群生产环境主机通讯。
本发明为解决上述技术问题还提供一种上述用于数据库运维的移动平台的使用方法,包括以下步骤:S101:移动端收到下载请求时,选择预先配置的数据库运维方案进行下载;S201:通过前置机的安全网关的鉴权后,选择数据库集群中的至少一台主机作为目标数据库所在主机;S301:在服务端创建会话后,根据选择的相应数据库运维方案形成脚本并实施,创建生产数据库连接;S401:对数据库信息进行捕捉以形成日志信息;S501:在移动端显示数据运维进度。
进一步地,在所述步骤S101之后,还包括步骤S102:判断数据库运维方案是否存在,若不存在,则发出请求制定方案。
进一步地,在所述步骤S102之后,还包括步骤S103:判断所述下载的数据库运维方案是否影响数据库安全性以及访问效率的SQL操作,并对数据库运维方案中的SQL语句进行优化。
进一步地,所述数据库运维方案中的SQL语句优化过程如下:定时连接到不同的目标数据库,采集高频次SQL统计信息、Outline信息以及执行计划;计算采集到的高频次SQL消耗的CPU时长、SQL逻辑读平均执行时间、SQL物理读平均执行时间、SQL绑定变量以及SQL索引;判断不同的目标数据库中的高频次SQL是否匹配,如果匹配,则取所有匹配SQL中资源消耗最小的作为最优SQL,并将该SQL的索引创建方案以及执行计划作为最优方案推荐给其他匹配SQL。
进一步地,在所述步骤S501之后,还包括步骤S601:在所述移动端显示所述日志信息以及进度信息。
本发明对比现有技术有如下的有益效果:
1、接到操作指令时使用移动端即可登录系统,通过即时下载相应脚本进行操作,处理迅速。
2、处理方法不依赖一线数据库管理员的技术水平,后端专家可通过登录系统实时进行监控、指导,主管可在线审核高危操作,沟通成本低。
3、客户通过进度条及操作返回信息获取操作实时情况。
4、技术方案由企业统一发布,规范化操作,可减少人为故障的可能性。
5、与后端专家沟通时无需使用第三方渠道传输信息,降低了关键敏感信息泄露的可能性。
此外,不同目标数据库之间相匹配的高频次SQL可以方便地进行最优化处理,保证数据库运维系统可靠高效运行。
附图说明
图1为本发明的用于数据库运维的平台的模块架构示意图;
图2为本发明的用于数据库运维的平台的数据库资源分布图;
图3为本发明的用于数据库运维的平台的使用权限分布图;
图4为本发明的用于数据库运维的平台的一个实施例的流程图;
图5为本发明的用于数据库运维的移动平台的不同目标数据库之间相匹配的高频次SQL优化流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
本发明提供一种用于数据库运维的移动平台,使接入数据库生产系统不受工作场地接入局限,并为企业及其客户提供不同权限,共同参与以提高工作效率。
现在请参考图1,本发明的用于数据运营的移动平台和数据库集群1连接,数据库集群1包括多台主机(例如,主机1、主机2……主机N),移动平台包括移动端3、适于与移动端3通讯的前置机4以及适于与前置机3通讯的服务端2,移动端3通常采用手机应用实现,应用平台为目前较为主流的Android及IOS,移动端3包括:
方案下载模块31,其用于当收到下载请求时,选择预先配置的数据库运维方案进行下载。例如当一线数据库管理员收到告警、告障、或者需要进行某项工程时,选择相应方案进行下载。
资源填充模块32,其用于在选择相应数据库运维方案进行下载后,选择数据库集群生产环境中的至少一台主机信息,例如IP地址等信息,移动端3对数据库运维方案进行填充,确定操作对象;
最终实施模块33,其用于在资源填充模块32确认至少一台主机信息后,根据方案下载模块31中选择的相应的数据库运维方案形成脚本并实施,一线数据库管理员最终运行该脚本以进行实施;
日志查看模块34,其用于当根据方案下载模块31中选择的相应的数据库运维方案形成脚本命令并实施时,对数据库信息进行捕捉以形成日志信息,例如数据库实例、集群、ASM存储等,并反馈至移动端3,供数据库管理员实施,保证实施无异常;以及
进度监控模块37,其用于显示数据库运维进度,例如以图表等方式直观反馈给客户,历史维护操作、故障处理、工程实施时间、次数、占比。以进度条方式反馈给客户,当前维护操作、故障处理、工程实施处理进度;
移动端3还可以包括:
方案制定模块35,当方案库中不存在相应处理方案时,或某方案实施时日志反馈不适用时,由后端专家制定数据库运维方案,并录入到方案库中。
操作审核模块36,审核影响数据库安全性以及访问效率的SQL操作,并对数据库运维方案中的SQL语句进行优化,提交主管审核后方可执行。
前置机4基于socket的倾听连接实现,形成被动状态,倾听移动端的请求,并形成一个队列,存放移动端的请求。前置机4用于接收移动端3发出的请求,前置机4包括:
安全网关模块41,其用于当接收移动端3发出的请求时,验证请求的安全性,采用专线和硬件隔离技术,使外部网络访问后台生产系统,通过手机号码、个人密码安全验证方式鉴权;
请求排队模块42,其用于当移动端3发出的请求超过服务端的负载时,进入队列进行等待,直至前方请求处理完毕;以及
命令转发模块43,其用于对脚本命令及日志信息进行转发;
服务端2采用JAVA实现,通过SSH协议访问数据库生产环境主机,并操作数据库。SSH协议可以对传输数据进行加密,有效防止信息泄露、DNS或IP欺骗等问题。
服务端2包括:
权限校验模块21,其用于校验移动端3发出的请求的访问账号权限信息,保存数据库生产环境资源可访问账号权限信息,并对移动端账号访问生产环境资源进行校验。具体地请参看图3,其中第一用户(例如,工程师)具有方案下载模块31、资源填充模块32和最终实施模块33的权限,第二用户(例如,专家)具有方案制定模块35和日志查看模块34的权限,第三用户(例如,主管)具有操作审核模块36的权限,第四用户(例如,客户)具有进度监控模块37的权限;
会话管理模块22,其用于接收移动端3发出的请求中的脚本命令,在数据库集群生产环境1执行相应的脚本命令;
连接管理模块23,其用于按照移动端3的请求,通过获取相应资源列表,初始化连接至数据库集群1,并保持连接直至脚本命令执行结束后,对连接予以释放;
回显处理模块24,其用于在数据库集群1执行脚本命令后,获取回显信息并将回显信息传输至移动端3;以及
日志截取模块25,其用于获取数据库集群生产环境1的日志信息,并将日志信息进行打包、压缩后通过会话管理模块22传输至移动端3。
服务端2还包括:
资源管理模块26,其用于对新集成资源进行新增,对下线资源进行删除,,确认该人员确实有对相应数据库资源的操作权限,形成最终方案。
请参看图2,图2为本发明的用于数据库运维的平台的数据库资源分布图,其包括连接信息、主机信息、日志信息和环境变量。具体地,连接信息包括数据库节点物理IP、数据库节点私有IP、数据库节点浮动IP、数据库节点Scan IP、数据库服务名和监听端口。主机信息包括主机型号、CPU信息、操作系统和内存信息。日志信息包括主机日志、ASM存储日志、数据库实例日志和数据库集群日志。环境变量包括ORACLE_SID、GRID_HOME、ORACLE_HOME和PATH。
现在参考图4,图4为本发明的用于数据库运维的平台的一个实施例的流程图。
本发明使用数据库运维的移动平台的方法,其包括以下步骤:
S101:移动端收到下载请求时,选择预先配置的数据库运维方案进行下载;
S201:通过前置机的安全网关的鉴权后,选择数据库集群生产环境中的至少一台主机信息;
S301:在服务端创建会话后,根据选择的相应数据库运维方案形成脚本并实施,创建生产数据库连接;
S401:对数据库信息进行捕捉以形成日志信息;
S501:在所述移动端显示执行结果。
在步骤S101之后,还可以包括步骤S102:判断相应方案是否存在,若不存在,则发出请求制定方案。
在步骤S102之后,还可以包括步骤S103:判断所述下载请求是否是高危操作,若是高危操作,则所述下载请求需要审核。
在步骤S501之后,还可以包括步骤S601:在述移动端显示所述日志信息以及进度信息。
下面描述根据以上步骤使用数据库运维的移动平台的方法:
工程师收到工程实施需求,对某数据库进行停止集群,登录移动端,在界面中输入“停止集群”、选择数据库版本、操作系统版本。
通过前置机安全网关对于移动端手机号码及密码进行鉴权,并将查询请求转发至服务端。
根据查询条件在方案模板库中查询,如已存在转移至第5步资源填充流程,否则要求专家制定方案模板。
专家登录移动端,根据工程需求制定方案模板,通过前置机安全网关鉴权,传输方案模板至服务端对方案库进行更新操作。
将待操作的数据库资源信息对方案模板进行填充,在服务端进行资源鉴权操作。
工程师按照上述流程创建完成方案后,选择已创建方案,通过前置机安全网关鉴权,在服务端进行资源操作鉴权,确认该人员确实有对相应数据库资源的操作权限,在服务端创建会话。
扫描方案中是否存在高危操作,如果不存在则创建生产库连接,如果存在则发送主管进行操作审核。
主管登录移动端,确认高危操作是否可执行,通过前置机安全网关鉴权,如果不可执行,则结束。
创建生产数据库连接,执行已创建方案,截取数据库、集群、ASM存储相关日志,并保存执行回显结果。
将执行结果反馈工程师。日志反馈专家,专家根据日志,确认实施已完成。通过前置机安全网关鉴权,对实施信息进行更新。
将实施进度结果反馈客户。
本发明的移动端可以方便地连接到数据库集群中的不同主机,使接入的来自各地的数据库生产系统不受工作场地接入局限,能够共享数据库中数据表的统计信息、SQL的执行计划及执行消耗。本发明可进一步通过分组计算,使存在共性的SQL找到消耗最低的优化方法,能够规范化SQL优化工作,进一步提高工作效率。不同移动端和目标数据库之间的SQL优化过程如图5所示:
1.通过客户端定义采集任务,定义任务调度频率、连接数据库地址及方式、任务启用时间点。
2.通过查询任务调配库,判断是否已配置采集任务,已配置则跳过,否则创建任务调度策略。
3.任务创建后,自动发起监控进程,定时连接到目标生产数据库,采集高频次SQL统计信息、Outline信息、执行计划、执行消耗至信息采集库。
4.任务完成后登记至任务调配库,任务结束。
采集数据分析及计算过程如下:
步骤1.SQL定位
在V$SQLAREA视图中,通过条件
EXECUTIONS/(LAST_ACTIVE_TIME-LAST_LOAD_TIME)>输入频次阀值,得到V$SQLAREA.SQL_ID。
步骤2.通过步骤1得到的SQL_ID,在V$SQLAREA中得到SQL消耗信息CPU时长CPU_TIME,逻辑读BUFFER_GET,物理读DISK_READS。
SQL消耗评估值C为:
C=(CPU_TIME/S1+BUFFER_GET/S3+DISK_READS/S3)/(S12+S22+S32)
其中S1为逻辑CPU个数,S2为数据库可用内存大小,单位为GB,S3为数据库最大IOPS,单位为千次。
步骤3.Outline提取与拆分
通过步骤1中的SQL_ID,得到各表Outline,如为A表索引访问的Outline:
INDEX_RS_ASC("SEL$1""A""SEL$1"("A"."OBJECT_ID")),用于执行计划绑定。
步骤4.数据表定位
通过步骤1中的V$SQLAREA.SQL_ID,在V$SQL_PLAN中,提取SQL中涉及数据表TABLE_NAME及谓词ACCESS_PREDICATES,FILTER_PREDICATES。
步骤5.数据表统计信息提取
通过步骤4中的TABLE_NAME,在DBA_TABLES中得到NUM_ROWS字段,即数据表的数据量。
步骤6.通过步骤4中提取的谓词ACCESS_PREDICATES,FILTER_PREDICATES,从DBA_TAB_COL_STATISTICS中提取唯一值个数,计算得出选择性D:
D=DBA_TAB_COL_STATISTICS.NUM_DISTINCT/DBA_TABLES.NUM_ROWS,
设R=DBA_TABLES.DBA_TABLES.NUM_ROWS
Da1至Dan和Ra1至Ran分别为SQL a的数据表的选择性和数据量(SQL a和SQL b可分别来源于不同的数据库),则SQL a与b的匹配度L为:
L = log 2 Σ t = 1 n ( Da i 4 / Db i 4 ) + ( Ra i 2 / Ra i 2 )
步骤7.若匹配度接近于1则认为SQL匹配,取所有匹配SQL中消耗最小的,作为最优SQL,将该SQL的索引创建方案以及执行计划作为最优方案推荐给其他匹配SQL。
步骤8.非最优SQL所在生产库对应客户端收到最优方案提醒,选择优化实施后,最优SQL索引实施创建,最优SQL执行计划OUTLINE对非最优SQL进行绑定。
下面给出一个具体实例:
1.终端用户甲在客户端中定义采集任务定时提取生产库O1信息,在任务调配库中创建任务,连接地址为USER/PASSWORD10.154.98.31:1521/OSID1,每小时调度一次,立即执行。
2.终端用户乙在客户端中定义采集任务定时提取生产库O2信息,在任务调配库中创建任务,连接地址为USER/PASSWORD10.148.95.67:1521/OSID2,每小时调度一次,立即执行。
3.其中SQL a和SQL b分别在数据库O1和O2中,且均为高频次SQL,经任务提取消耗值,计算得出消耗分别为C1和C2,匹配度为L。
4.当L接近于1时,即认为SQL a和SQL b匹配。比较SQL a与SQL b的消耗Ca、Cb,若a小,则认为SQL a索引及SQL执行计划优于b。
5.遍历计算各数据库中SQL,直至找到匹配数据库O2中SQL x,其中L接近于1,且SQL x的消耗Cx最小,则认为SQL x的索引及执行计划当前最优。向SQL a、SQL b所在生产库对应的客户端推荐SQL x的索引、执行计划方案。
6.若甲在客户端a中允许执行优化方案,则将SQL x涉及的索引创建至SQL a涉及对应的表中,SQL x的OUTLINE绑定至SQL a中,优化完成。
本发明对比现有技术有如下的有益效果:
1、接到操作指令时使用移动端即可登录系统,通过即时下载相应脚本进行操作,处理迅速。2、处理方法不依赖一线数据库管理员的技术水平,后端专家可通过登录系统实时进行监控、指导,主管可在线审核高危操作,沟通成本低。3、客户通过进度条及操作返回信息获取操作实时情况。4、技术方案由企业统一发布,规范化操作,可减少人为故障的可能性。5、与后端专家沟通时无需使用第三方渠道传输信息,降低了关键敏感信息泄露的可能性。6、充分利用互联资源。通过对各数据库同类型SQL采集、分析,获取到最优方案,并应用到其他数据库。7、优化迅速。通过移动端接收到高耗SQL列表及优化方案,能够及时优化,将故障隐患排除,避免浪费主机资源。8、对处理人员水平依赖低。优化方案通过精密计算得出,不依赖于人员的技术水平,处理精确,不会引发二次故障。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然其并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的修改和完善,因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种用于数据库运维的移动平台,所述移动平台和数据库集群连接,所述数据库集群包括多台主机,其特征在于,所述移动平台包括移动端、适于与所述移动端通讯的前置机以及适于与所述前置机通讯的服务端,其中:
所述移动端包括:
方案下载模块,其用于当收到下载请求时,选择预先配置的数据库运维方案进行下载;
资源填充模块,其用于在选择相应数据库运维方案进行下载后,选择数据库集群中的至少一台主机信息;
最终实施模块,其用于在所述资源填充模块确认所述至少一台主机信息后,根据所述方案下载模块中选择的数据库运维方案形成脚本并实施;
日志查看模块,其用于当根据所述方案下载模块中选择的数据库运维方案形成脚本命令并实施时,对数据库信息进行捕捉以形成日志信息;以及
进度监控模块,其用于显示数据库运维进度;
所述前置机用于接收所述移动端发出的请求,所述前置机包括:
安全网关模块,其用于当接收所述移动端发出的请求时,验证所述请求的安全性;
请求排队模块,其用于当所述移动端发出的请求超过服务端的负载时,进入队列进行等待;以及
命令转发模块,其用于对所述脚本命令及所述日志信息进行转发;
所述服务端包括:
权限校验模块,其用于校验所述移动端发出的请求的访问账号权限信息;
会话管理模块,其用于接收所述移动端发出的请求中的脚本命令,在所述数据库集群生产环境执行相应的脚本命令;
连接管理模块,其用于按照所述移动端的请求,通过获取相应资源列表,初始化连接至所述数据库集群,并保持连接直至所述脚本命令执行结束后,对连接予以释放;
回显处理模块,其用于在数据库集群执行脚本命令后,获取回显信息并将所述回显信息传输至所述移动端;以及
日志截取模块,其用于获取所述数据库集群的日志信息,并将所述日志信息通过所述会话管理模块传输至所述移动端。
2.根据权利要求1所述的移动平台,其特征在于,所述移动端还包括方案制定模块,其用于当方案下载模块中没有预先配置的数据库运维方案时,发出请求制定方案,并将制定好的数据库运维方案传输至方案下载模块中。
3.根据权利要求1所述的移动平台,其特征在于,所述移动端还包括操作审核模块,其用于审核影响数据库安全性以及访问效率的SQL操作,并对数据库运维方案中的SQL语句进行优化。
4.根据权利要求1所述的移动平台,其特征在于,所述服务端还包括资源管理模块,其用于对所述数据库生产环境资源列表维护管理,新增新集成资源,删除下线资源。
5.根据权利要求1所述的移动平台,其特征在于,所述服务端采用JAVA实现,所述服务端通过SSH协议与数据库集群生产环境主机通讯。
6.一种数据库运维的移动平台的使用方法,其特征在于,使用如权利要求1所述的用于数据库运维的移动平台,所述使用方法包括以下步骤:
S101:移动端收到下载请求时,选择预先配置的数据库运维方案进行下载;
S201:通过前置机的安全网关的鉴权后,选择数据库集群中的至少一台主机作为目标数据库所在主机;
S301:在服务端创建会话后,根据选择的数据库运维方案形成脚本并实施,创建生产数据库连接;
S401:对数据库信息进行捕捉以形成日志信息;
S501:在所述移动端显示执行结果。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述步骤S101之后,还包括步骤S102:判断数据库运维方案是否存在,若不存在,则发出请求制定方案。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述步骤S102之后,还包括步骤S103:判断所述下载的数据库运维方案是否影响数据库安全性以及访问效率的SQL操作,并对数据库运维方案中的SQL语句进行优化。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述数据库运维方案中的SQL语句优化过程如下:
定时连接到不同的目标数据库,采集高频次SQL统计信息、Outline信息以及执行计划;
计算采集到的高频次SQL消耗的CPU时长、SQL逻辑读平均执行时间、SQL物理读平均执行时间、SQL绑定变量以及SQL索引;
判断不同的目标数据库中的高频次SQL是否匹配,如果匹配,则取所有匹配SQL中资源消耗最小的作为最优SQL,并将该SQL的索引创建方案以及执行计划作为最优方案推荐给其他匹配SQL。
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述步骤S501之后,还包括步骤S601:在所述移动端显示所述日志信息以及进度信息。
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