CN107566292B - 报文转发方法及装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及报文转发方法及装置。该方法包括：在接收到来自于用户设备的会话请求报文的情况下，根据所述会话请求报文触发生成会话信息；从控制平面对应的多个转发平面中确定所述用户设备对应的转发平面；向所述用户设备对应的转发平面发送所述会话信息，以通过所述用户设备对应的转发平面来进行所述用户设备与网络侧设备之间报文的转发。本公开的报文转发方法及装置，控制平面对应的各个转发平面都能够负担部分用户设备和服务器之间报文的转发，使得各个转发平面得到合理而充分的利用，提高转发效率和吞吐能力。

Description

报文转发方法及装置

技术领域

本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种报文转发方法及装置。

背景技术

目前，转控分离技术在例如BRAS(Broadband Remote Access Server，宽带远程接入服务器)场景的运营商环境中得以应用。转控分离技术是指将控制平面(CP，ControlPlane)和转发平面(UP，User Plane，又称为用户平面)分开，使得控制平面和转发平面相互独立又协同工作。其中，控制平面可以用于控制和管理各种网络协议的运行，通过网络协议提供给路由器或交换机对整个网络环境中网络设备、连接链路和交互协议的准确了解，并在网络状况发生改变时做出及时的调整以维护网络的正常运行。转发平面可以用于完成各种业务处理和数据转发。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种报文转发方法及装置，以解决相关技术中大量用户设备和服务器之间报文的转发均由主转发平面负担而造成网络堵塞的问题。

根据本公开的一方面，提供了一种报文转发方法，所述方法用于BRAS转控分离组网中，所述方法包括：

在接收到来自于用户设备的会话请求报文的情况下，根据所述会话请求报文触发生成会话信息；

从控制平面对应的多个转发平面中确定所述用户设备对应的转发平面；

向所述用户设备对应的转发平面发送所述会话信息，以通过所述用户设备对应的转发平面来进行所述用户设备与网络侧设备之间报文的转发。

根据本公开的另一方面，提供了一种报文转发装置，所述装置用于BRAS转控分离组网中，所述装置包括：

会话信息生成模块，用于在接收到来自于用户设备的会话请求报文的情况下，根据所述会话请求报文触发生成会话信息；

转发平面确定模块，用于从控制平面对应的多个转发平面中确定所述用户设备对应的转发平面；

会话信息发送模块，用于向所述用户设备对应的转发平面发送所述会话信息，以通过所述用户设备对应的转发平面来进行所述用户设备与网络侧设备之间报文的转发。

根据本公开的另一方面，提供了一种报文转发装置，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行上述方法。

根据本公开的另一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。

本公开的报文转发方法及装置，通过在接收到来自于用户设备的会话请求报文的情况下，根据该会话请求报文触发生成会话信息，从控制平面对应的多个转发平面中确定该用户设备对应的转发平面，向该用户设备对应的转发平面发送该会话信息，以通过该用户设备对应的转发平面来进行该用户设备与网络侧设备之间报文的转发，由此控制平面对应的各个转发平面都能够负担部分用户设备和服务器之间报文的转发，使得各个转发平面得到合理而充分的利用，提高转发效率和吞吐能力。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出根据本公开一实施例的BRAS转控分离组网的示意图。

图2示出根据本公开一实施例的报文转发方法的流程图。

图3示出根据本公开一实施例的报文转发方法的一示意性的流程图。

图4示出根据本公开一实施例的报文转发方法中步骤S33的一示意性的流程图。

图5示出根据本公开一实施例的报文转发方法的一示意性的流程图。

图6示出根据本公开一实施例的BRAS转控分离组网的示意图。

图7示出根据本公开一实施例的报文转发装置的框图。

图8示出根据本公开一实施例的报文转发装置的一示意性的框图。

图9是根据一示例性实施例示出的一种用于报文转发装置900的框图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

相关技术中，控制平面可以下挂多个转发平面。在控制平面下挂多个转发平面的情况下，其中的一个转发平面作为主转发平面，而其他转发平面作为备份转发平面。备份转发平面所承担的业务类型只是作为主转发平面的备份存在。在主转发平面正常运行期间，备份转发平面基本不起作用。在大量用户上线时，用户设备和服务器之间报文的转发均由主转发平面负担，容易造成网络堵塞，对主转发平面的性能要求也比较高。

本公开的BRAS转控分离组网可以如下：用户设备可以与二层交换机连接，二层交换机可以分别与多个转发平面连接，多个转发平面可以分别与控制平面连接。控制平面可以与第一服务器连接，第一服务器可以为DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)服务器或AAA(Authentication Authorization Accounting，验证、授权和记账)服务器等，本公开对此不做限制。此外，多个转发平面还可以分别与网络侧设备连接，网络侧设备可以为核心路由器。多个转发平面和控制平面还可以分别与管理编排系统连接。

其中，控制平面可以用于控制和管理各种网络协议的运行，通过网络协议提供给路由器或交换机对整个网络环境中网络设备、连接链路和交互协议的准确了解，并在网络状况发生改变时做出及时的调整以维护网络的正常运行。转发平面可以用于完成各种业务处理和数据转发。控制平面或转发平面分别设置有CPU(Central Processing Unit，中央处理器)和内存，能够实现控制平面和转发平面相互独立又协同工作。

其中，二层交换机的缩写为LSW(Local Access Network Switch)，转发平面的缩写为UP(User Plane)，控制平面的缩写为CP(Control Plane)，核心路由器的缩写为CR(Core Router)，管理编排系统的缩写为MANO(Management and Orchestration)。

图1示出根据本公开一实施例的BRAS转控分离组网的示意图。如图1所示，用户设备1与LSW连接，LSW分别与UP1和UP2连接，UP1和UP2分别与CP连接，CP与AAA服务器连接。UP1和UP2还分别与CR连接。UP1、UP2和CP分别与MANO连接。其中，UP1和UP2均可以与CP之间建立正常的传输通道。

图2示出根据本公开一实施例的报文转发方法的流程图。该方法用于BRAS转控分离组网中，例如转控分离的BRAS设备等，本公开对此不做限制。如图2所示，该方法包括步骤S21至步骤S23。

在步骤S21中，在接收到来自于用户设备的会话请求报文的情况下，根据该会话请求报文触发生成会话信息。

在步骤S22中，从控制平面对应的多个转发平面中确定该用户设备对应的转发平面。

在步骤S23中，向该用户设备对应的转发平面发送该会话信息，以通过该用户设备对应的转发平面来进行该用户设备与网络侧设备之间报文的转发。

其中，会话请求报文可以是能够触发控制平面生成会话信息(Session)的报文。会话信息可以指存储建立特定用户会话所需的属性及配置的信息。

在一种实现方式中，在控制平面与AAA服务器连接的情况下，会话请求报文可以为认证请求报文。会话信息中包括但不限于用户设备的IP(Internet Protocol，网络协议)地址、MAC(Media Access Control，介质访问控制)地址、用户名和AAA信息(例如用户设备的验证信息、流量统计信息或计费统计信息等)等，本公开对此不做限制。

在一种实现方式中，转发平面在接收到来自于控制平面的会话信息之后，可以根据该会话信息在本地建立转发表项，实现报文转发、限速或流量统计等功能，本公开对此不做限制。

作为本实施例的一个示例，如图1所示，认证请求报文触发CP生成Session的过程可以为：用户设备1向LSW发送认证请求报文1。LSW在接收到认证请求报文1的情况下，通过广播的方式发送认证请求报文1。UP1和UP2均可以接收到认证请求报文1。UP1在接收到认证请求报文1的情况下，向CP发送认证请求报文1。UP2在接收到认证请求报文1的情况下，向CP发送认证请求报文1。CP可以接收到来自于UP1和UP2的两个认证请求报文1。CP可以选取一个认证请求报文1进行认证，而对其他的认证请求报文1进行丢弃。例如，CP可以选取第一个接收到的认证请求报文1，而对其他具有相同源MAC地址的认证请求报文1进行丢弃。CP向AAA服务器发送认证请求报文1。AAA服务器接收认证请求报文1，并根据认证请求报文1进行认证。AAA服务器返回认证成功或认证失败。在AAA服务器返回认证成功的情况下，CP生成Session1。由此，Session1中包括但不限于用户设备1的IP地址、MAC地址、用户名和AAA信息(例如用户设备1的验证信息、流量统计信息或计费统计信息等)等。若CP从UP1和UP2中确定用户设备1对应的UP为UP1，则CP向UP1发送Session1。UP1在接收到Session1之后，在UP1本地建立转发表项，实现报文转发、限速或流量统计等功能。由此，通过UP1来进行用户设备1与CR之间报文的转发。

本公开的报文转发方法，控制平面对应的各个转发平面都能够负担部分用户设备和服务器之间报文的转发，使得各个转发平面得到合理而充分的利用，提高转发效率和吞吐能力。

图3示出根据本公开一实施例的报文转发方法的一示意性的流程图。如图3所示，该方法包括步骤S31至步骤S33。

在步骤S31中，在接收到来自于用户设备的会话请求报文的情况下，根据该会话请求报文触发生成会话信息。

该步骤的描述可以参见步骤S21。

在步骤S32中，从该控制平面对应的多个开放流通道中确定该用户设备对应的开放流通道，所确定的开放流通道对应的转发平面为该用户设备对应的转发平面。

其中，开放流(OpenFlow)通道可以为控制平面与转发平面之间的传输通道。每个开放流通道对应于一个转发平面。由此，在确定用户设备对应的开放流通道之后，所确定的开放流通道对应的转发平面即为该用户设备对应的转发平面。开放流通道可以由控制平面发起建立。在开放流通道建立完成之后，控制平面可以对开放流通道进行调用。例如，控制平面通过开放流通道向转发平面发送会话信息。

在一种实现方式中，在从该控制平面对应的多个开放流通道中确定该用户设备对应的开放流通道之前，该方法还包括：在该控制平面和各个转发平面之间分别建立对应的开放流通道。

作为本实施例的一个示例，如图1所示，若UP1的IP为1.1.1.1，UP2的IP为2.2.2.2，CP的IP为3.3.3.3。CP可以建立与UP1之间的开放流通道，例如{OpenFlow1:Remote-AddressIP 1.1.1.1,Local-Address IP 3.3.3.3}。CP可以建立与UP2之间的开放流通道，例如{OpenFlow2:Remote-Address IP 2.2.2.2,Local-Address IP 3.3.3.3}。即CP与UP1之间为OpenFlow1，CP与UP2之间为OpenFlow2。

在步骤S33中，向该用户设备对应的转发平面发送该会话信息，以通过该用户设备对应的转发平面来进行该用户设备与网络侧设备之间报文的转发。

在一种实现方式中，向该用户设备对应的转发平面发送该会话信息(步骤S33)可以包括：通过该用户设备所属的用户组对应的开放流通道，向该用户设备对应的转发平面发送该会话信息。

作为本实施例的一个示例，如图1所示，用户设备1经过LSW发送认证请求报文1，认证请求报文1分别经过UP1和UP2发送至CP。若CP先接收到UP1发送的认证请求报文1，则CP丢弃UP2发送的认证请求报文1。CP向AAA服务器发送认证请求报文1。AAA服务器接收认证请求报文1，并根据认证请求报文1进行认证。AAA服务器返回认证成功或认证失败。在AAA服务器返回认证成功的情况下，CP生成Session1。若CP从OpenFlow1和OpenFlow2中确定用户设备1对应的开放流通道为OpenFlow1，则CP通过OpenFlow1发送Session1。UP1在接收到Session1之后，在UP1本地建立转发表项，实现报文转发、限速或流量统计等功能。由此，通过UP1来进行用户设备1与CR之间报文的转发。

图4示出根据本公开一实施例的报文转发方法中步骤S32的一示意性的流程图。如图4所示，从该控制平面对应的多个开放流通道中确定该用户设备对应的开放流通道，可以包括步骤S321和步骤S322。

在步骤S321中，根据分组规则为该用户设备分组，得到该用户设备所属的用户组。

其中，分组规则可以指用于确定用户设备所属的用户组的算法。用户组可以指用于区分连接不同转发平面的开放流通道的索引标记。每个用户设备属于一个用户组，每个用户组可以包括一个或多个用户设备。此外，每个用户组对应于一个开放流通道。由此，在确定用户设备所属的用户组之后，该用户组对应的开放流通道即为该用户设备对应的开放流通道。

在步骤S322中，根据用户组与开放流通道之间的对应关系，确定该用户设备所属的用户组对应的开放流通道。

作为本实施例的一个示例，如图1所示，若CP与UP1之间为OpenFlow1，CP与UP2之间为OpenFlow2。且用户组与开放流通道之间的对应关系为：Usergroup1对应于OpenFlow1，Usergroup2对应于OpenFlow2。CP根据分组规则为用户设备1分组。若得到用户设备1所属的用户组为Usergroup1，则CP根据用户组与开放流通道之间的对应关系，确定Usergroup1对应的开放流通道为OpenFlow1。

在一种实现方式中，在从该控制平面对应的多个开放流通道中确定该用户设备对应的开放流通道之前，该方法还包括：在该控制平面和各个转发平面之间分别建立对应的开放流通道，以及建立用户组与开放流通道之间的对应关系。

作为本实施例的一个示例，如图1所示，若UP1的IP为1.1.1.1，UP2的IP为2.2.2.2，CP的IP为3.3.3.3。用户组包括用户组1(Usergroup1)和用户组2(Usergroup2)。CP可以建立与UP1之间的开放流通道，并建立用户组和开放流通道之间的对应关系，例如{OpenFlow1:Remote-Address IP 1.1.1.1,Local-Address IP 3.3.3.3,Usergroup1}。CP可以建立与UP2之间的开放流通道，并建立用户组和开放流通道之间的对应关系，例如{OpenFlow2:Remote-Address IP 2.2.2.2,Local-Address IP 3.3.3.3,Usergroup2}。即CP与UP1之间为OpenFlow1，CP与UP2之间为OpenFlow2。用户组与开放流通道之间的对应关系为：Usergroup1对应于OpenFlow1，Usergroup2对应于OpenFlow2。

图5示出根据本公开一实施例的报文转发方法的一示意性的流程图。如图5所示，该方法包括步骤S51至步骤S54。

在步骤S51中，在接收到来自于用户设备的会话请求报文的情况下，根据该会话请求报文触发生成会话信息。

在步骤S52中，根据分组规则为该用户设备分组，得到该用户设备所属的用户组。

在步骤S53中，根据用户组与开放流通道之间的对应关系，确定该用户设备所属的用户组对应的开放流通道，所确定的开放流通道对应的转发平面为该用户设备对应的转发平面。

在步骤S54中，通过该用户设备所属的用户组对应的开放流通道，向该用户设备对应的转发平面发送该会话信息，以通过该用户设备对应的转发平面来进行该用户设备与网络侧设备之间报文的转发。

图6示出根据本公开一实施例的BRAS转控分离组网的示意图。如图6所示，用户设备1、用户设备2、用户设备3和用户设备4分别与LSW连接，LSW分别与UP1和UP2连接，UP1和UP2分别与CP连接，CP与AAA服务器连接。UP1和UP2还分别与CR连接。UP1、UP2和CP分别与MANO连接。其中，UP1和UP2均可以与CP之间建立正常的传输通道。

作为本实施例的一个示例，如图6所示，用户设备1经过LSW发送认证请求报文1，认证请求报文1分别经过UP1和UP2发送至CP。若CP先接收到UP1发送的认证请求报文1，则CP丢弃UP2发送的认证请求报文1。CP向AAA服务器发送认证请求报文1。AAA服务器接收认证请求报文1，并根据认证请求报文1进行认证。AAA服务器返回认证成功或认证失败。在AAA服务器返回认证成功的情况下，CP生成Session1。CP根据分组规则为用户设备1分组。若得到用户设备1所属的用户组为Usergroup1，则CP根据用户组与开放流通道之间的对应关系，确定Usergroup1对应的开放流通道为OpenFlow1。CP将Session1通过OpenFlow1发送至UP1。UP1向用户设备1发送探测报文，该探测报文用于刷新LSW中的MAC表。后续用户设备1发出的报文，该报文的目的MAC为UP1的MAC。LSW通过查询MAC表之后向UP1发送该报文。UP1在接收到该报文之后向CR发送该报文。CR在接收到该报文之后生成32位主机路由，并通过路由协议引入到CR中。响应于该报文的返回报文，CR通过查询路由表之后向UP1发送该返回报文。UP1在接收到该返回报文之后向LSW发送该返回报文。LSW通过查询MAC表之后向用户设备1发送该返回报文。用户设备1接收该返回报文。由此，通过UP1来进行用户设备1与CR之间报文的转发。用户设备3对应的Session3下发至UP1。由此，通过UP1来进行用户设备3与CR之间报文的转发。用户设备2对应的Session2和用户设备4对应的Session4下发至UP2。由此，通过UP2来进行用户设备2和用户设备4与CR之间报文的转发。本公开在此不再赘述。

本公开的报文转发方法，控制平面对应的各个转发平面都能够负担部分用户设备和服务器之间报文的转发，使得各个转发平面得到合理而充分的利用，提高转发效率和吞吐能力。

图7示出根据本公开一实施例的报文转发装置的框图。该装置用于BRAS转控分离组网中，例如转控分离的BRAS设备等，本公开对此不做限制。如图7所示，该装置包括：

会话信息生成模块71，用于在接收到来自于用户设备的会话请求报文的情况下，根据所述会话请求报文触发生成会话信息；转发平面确定模块72，用于从控制平面对应的多个转发平面中确定所述用户设备对应的转发平面；会话信息发送模块73，用于向所述用户设备对应的转发平面发送所述会话信息，以通过所述用户设备对应的转发平面来进行所述用户设备与网络侧设备之间报文的转发。

图8示出根据本公开一实施例的报文转发装置的一示意性的框图。如图8所示：

在一种实现方式中，所述转发平面确定模块72还用于：从所述控制平面对应的多个开放流通道中确定所述用户设备对应的开放流通道，所确定的开放流通道对应的转发平面为所述用户设备对应的转发平面。

在一种实现方式中，所述转发平面确定模块72还用于：根据分组规则为所述用户设备分组，得到所述用户设备所属的用户组；根据用户组与开放流通道之间的对应关系，确定所述用户设备所属的用户组对应的开放流通道。

在一种实现方式中，所述会话信息发送模块73还用于：通过所述用户设备所属的用户组对应的开放流通道，向所述用户设备对应的转发平面发送所述会话信息。

在一种实现方式中，所述装置还包括：开放流通道建立模块74，用于在所述控制平面和各个转发平面之间分别建立对应的开放流通道。

本公开的报文转发装置，控制平面对应的各个转发平面都能够负担部分用户设备和服务器之间报文的转发，使得各个转发平面得到合理而充分的利用，提高转发效率和吞吐能力。

图9是根据一示例性实施例示出的一种用于报文转发装置900的框图。参照图9，该装置900可包括处理器901、存储有机器可执行指令的机器可读存储介质902。处理器901与机器可读存储介质902可经由系统总线903通信。并且，处理器901通过读取机器可读存储介质902中与报文转发逻辑对应的机器可执行指令以执行上文所述的报文转发方法。具体的转发方法可以参见图2、图3和图5所示的方法以及上述具体实施例，本实施例对此不再赘述。

本文中提到的机器可读存储介质902可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：RAM(Radom Access Memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (8)

1.一种报文转发方法，其特征在于，所述方法用于BRAS转控分离组网中，所述方法包括：

在接收到来自于用户设备的会话请求报文的情况下，根据所述会话请求报文触发生成会话信息，所述会话请求报文为认证请求报文；

从控制平面对应的多个转发平面中确定所述用户设备对应的转发平面；

向所述用户设备对应的转发平面发送所述会话信息，使用户设备对应的转发平面根据所述会话信息在本地建立转发表项，以通过所述用户设备对应的转发平面来进行所述用户设备与网络侧设备之间报文的转发；

从控制平面对应的多个转发平面中确定所述用户设备对应的转发平面，包括：从所述控制平面对应的多个开放流通道中确定所述用户设备对应的开放流通道，所确定的开放流通道对应的转发平面为所述用户设备对应的转发平面；

从所述控制平面对应的多个开放流通道中确定所述用户设备对应的开放流通道，包括：

根据分组规则为所述用户设备分组，得到所述用户设备所属的用户组；

根据用户组与开放流通道之间的对应关系，确定所述用户设备所属的用户组对应的开放流通道。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述用户设备对应的转发平面发送所述会话信息，包括：

通过所述用户设备所属的用户组对应的开放流通道，向所述用户设备对应的转发平面发送所述会话信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在从所述控制平面对应的多个开放流通道中确定所述用户设备对应的开放流通道之前，所述方法还包括：

在所述控制平面和各个转发平面之间分别建立对应的开放流通道。

4.一种报文转发装置，其特征在于，所述装置用于BRAS转控分离组网中，所述装置包括：

会话信息生成模块，用于在接收到来自于用户设备的会话请求报文的情况下，根据所述会话请求报文触发生成会话信息，所述会话请求报文为认证请求报文；

转发平面确定模块，用于从控制平面对应的多个转发平面中确定所述用户设备对应的转发平面；

会话信息发送模块，用于向所述用户设备对应的转发平面发送所述会话信息，使用户设备对应的转发平面根据所述会话信息在本地建立转发表项，以通过所述用户设备对应的转发平面来进行所述用户设备与网络侧设备之间报文的转发；

所述转发平面确定模块还用于：从所述控制平面对应的多个开放流通道中确定所述用户设备对应的开放流通道，所确定的开放流通道对应的转发平面为所述用户设备对应的转发平面；

所述转发平面确定模块还用于：根据分组规则为所述用户设备分组，得到所述用户设备所属的用户组；根据用户组与开放流通道之间的对应关系，确定所述用户设备所属的用户组对应的开放流通道。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述会话信息发送模块还用于：

通过所述用户设备所属的用户组对应的开放流通道，向所述用户设备对应的转发平面发送所述会话信息。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

开放流通道建立模块，用于在所述控制平面和各个转发平面之间分别建立对应的开放流通道。

7.一种报文转发装置，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行权利要求1至3中任意一项所述的方法。

8.一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至3中任意一项所述的方法。

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