CN107690775B - 用于从和向一个或多个优先级化自动配置服务器转发优先级化业务的负载均衡服务器 - Google Patents

用于从和向一个或多个优先级化自动配置服务器转发优先级化业务的负载均衡服务器 Download PDF

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Abstract

根据一个实施例，本公开涉及用于从多个ACS服务器(5、6)和向多个ACS服务器(5、6)转发业务的负载均衡服务器(1)。该服务器(1)被配置为如果具有对应的生存时间(91)的CPE设备标识(90)被存储在存储器数据库(9)中，则将通知消息和随后的消息转发至优先级化ACS服务器，否则该服务器(1)被配置为将消息转发至非优先级化ACS服务器(5)。特别地，用于执行北向接口(NBI)发起的ACS操作的CPE设备被优先级化。

Description

用于从和向一个或多个优先级化自动配置服务器转发优先级 化业务的负载均衡服务器
技术领域
本公开大体上涉及自动配置服务器(ACS服务器)对网络通信设备或客户驻地设备(CPE)的自动配置和管理的领域。更具体地，本公开涉及一种用于从和向多个自动配置服务器转发业务的负载均衡服务器。
背景技术
电信运营商和网络通信服务供应商建立用于向客户或最终用户提供他们的服务的相关硬件设备。一个方面是提供对最终用户的网络通信设备的远程管理。
自动配置服务器(ACS)用于远程管理连接到公共网络的用户驻地设备(CPE)设备。ACS服务器通常部署在多个ACS服务器的集群中，其中一个特定的ACS服务器可以管理多个CPE设备。ACS服务器在自动配置会话期间根据ACS协议(例如TR-069协议)与每个CPE设备进行通信。
对于宽带网络通信系统，宽带论坛为管理服务器定义TR-069协议以远程管理CPE设备。在TR-069协议中，CPE可以与ACS服务器建立TR-069(CWMP)会话。由此，ACS服务器能够在自动配置会话期间配置和管理CPE设备。
CPE设备通常发送用于与ACS服务器进行通信的通知消息。这些通知消息可以由于诸如用于CPE设备的“启动”或“引导”的事件或者参数的值改变而被触发。也可以是ACS服务器周期性地调度的周期性通知消息。在正常时间期间，ACS服务器正在响应所有不同类型的通知消息，并在需要时对CPE设备执行管理动作。管理动作可以是ACS服务器在批量设备管理情况下触发的操作。在此之后，它可以是由CPE设备本身触发的基于事件的机制，或者可以由运行支持系统(OSS)使用北向接口(NBI)或ACS服务器的系统发起。
发明内容
由于繁重的管理、电力中断、错误的固件和/或网络中的突发业务，现有解决方案不提供任何手段来以高效的方式应付过载的ACS服务器。一个简单的解决方案可能是增加集群中ACS服务器的容量和/或数量。但是，通过增加与其的服务器的数量，必须考虑昂贵的额外设备成本。因此，鉴于过载的业务，ACS系统需要更优化和高效的方案。
一个目的是提供一种用于从和向多个ACS(自动配置服务器)服务器转发业务的负载均衡服务器。负载均衡服务器经由网络耦合到至少一个CPE(客户驻地设备)设备、耦合到一个或多个优先级化ACS服务器、并耦合到一个或多个非优先级化ACS服务器。负载均衡服务器包括存储模块、接收模块和转发模块。
存储模块被配置为接收包括CPE设备标识和对应的生存时间的CPE优先级化请求。该模块还被配置为将CPE设备标识和对应的生存时间存储到存储器数据库中。此外，该模块被配置为当CPE设备标识的生存时间期满时，从存储器数据库消除CPE设备标识和对应的生存时间。
接收模块被配置为接收通知消息并从通知消息中提取CPE设备标识。此外，接收模块被配置为确定CPE设备标识是否被存储在存储器数据库中。
转发模块被配置为如果CPE设备标识被存储在存储器数据库中则将该通知消息转发至优先级化ACS服务器。否则，模块被配置为如果CPE设备标识未被存储在存储器数据库中，则将通知消息转发至非优先级化ACS服务器。
基于CPE设备的发起方或者标识，负载均衡服务器允许在ACS业务处理中进行优化。ACS服务器被划分为相应的优先级化ACS服务器和非优先级化ACS服务器的至少两个集群。当ACS服务器由于繁重的管理动作或突发业务而繁忙或过载时，可以通过将对应的CPE设备标识存储在存储器数据库中很短的时间段(即生存时间)来优先化需要更高优先级的CPE设备。
通过这种方式，可以基于对CPE设备的优先级或需求来分离业务。与用于CPE设备的其他要求不高的ACS操作相比，这允许例如高需求的自动配置操作的优化。由于CPE设备将在特定的短时间内被优先级化，所以防止了繁忙的或过载的(优先级化的)ACS服务器。因此，鉴于过载业务和高要求的ACS操作(例如对CPE和ACS服务器之间的高延迟敏感的ACS操作)，负载均衡服务器的使用导致更优的和高效的ACS管理。
在以下公开中的术语“负载均衡服务器”应当被理解为被提供有用于经由一个或多个其他网络边缘设备与网络进行通信的网络接口的计算设备或计算机。负载均衡服务器的可能的实现可以包括计算机、服务器、路由器、交换机、调制解调器、便携式设备、平板计算机等。可选地，术语负载均衡服务器也应该被理解为计算系统或者云系统，可能包括分布式的特征。
在以下公开中的术语“CPE设备”或“客户驻地设备设备”应理解为通常位于客户的家中或公司处的硬件设备或装置。
在以下公开中的术语“自动配置服务器”或“ACS服务器”应理解为被提供有用于经由一个或多个其他网络边缘设备与网络进行通信的网络接口的计算设备或计算机。ACS服务器的可能实现可以包括计算机、服务器、路由器、交换机、调制解调器、便携式设备、平板计算机等。替代地，术语ACS服务器也应该被理解为计算系统或云系统，可能包括分布式功能。自动配置服务器或ACS服务器被配置为远程配置和/或管理一个或多个CPE设备。
在以下公开中的术语“生存时间”或“TTL”应理解为CPE设备标识在存储器数据库中可用的时间段。在这段时间之后，对应的CPE设备不再被优先级化，除非在对对应的CPE设备进行额外的CPE优先级化请求的情况下。
根据一个实施例，转发模块被配置为：如果CPE设备标识被存储在存储器数据库中，则打开与优先级化ACS服务器的ACS会话，并且经由ACS会话将通知消息转发至优先级化ACS服务器。否则，转发模块被配置为：如果CPE设备标识未被存储在存储器数据库中，则打开与非优先级化ACS服务器的ACS会话并且经由ACS会话将通知消息转发至非优先级化ACS服务器。
根据一个实施例，ACS会话涉及TR-069会话。
根据一个实施例，接收模块还被配置为：从与所述CPE设备标识对应的CPE设备接收一个或多个随后的消息，并且其中所述转发模块还被配置为：如果CPE设备标识存储在存储器数据库中，则将所述一个或多个随后的消息转发至所述优先级化ACS服务器。否则，转发模块被配置为：如果CPE设备标识未被存储在存储器数据库中，则将该一个或多个随后的消息转发至非优先级化ACS服务器。
在CPE设备和相同的非优先级化ACS服务器或优先级化ACS服务器之间转发其他业务(例如，用于ACS会话)是有利的。
根据一个实施例，CPE设备标识对应于被确定为执行延迟敏感的ACS操作的CPE设备。
通过对延迟敏感的操作优先级化由ACS服务器配置或管理的CPE设备是有利的。在ACS服务器负载较高的情况下，由于业务是分离的并且延迟敏感的操作将由一个或多个优先级化ACS服务器处理，所以这允许减少对应的CPE设备和ACS服务器之间的延迟。通常，例如在故障排除操作(例如客户服务控制台(CSC)操作)中，为了快速解决问题，这种操作的往返时间是非常关键的，在CSC操作中服务台人员对客户的CPE设备进行故障排除。
根据一个实施例，CPE设备标识对应于被确定为执行NBI发起的ACS操作的CPE设备。
源自NBI的ACS动作或操作通常容易出现高延迟。因此，优先级化NBI发起的ACS操作允许减少延迟，并保证针对这些操作(诸如针对CSC故障排除操作)的某种端到端响应。非优先级化ACS服务器的任何高负载都不会有任何影响。
根据一个实施例，CPE优先级化请求是从ACS服务器或ACS服务器的OSS接收的。
根据一个实施例，存储模块被配置为通过将数据记录添加到存储器数据库中的数据记录列表，将CPE设备标识和对应的生存时间存储在存储器数据库中，其中数据记录包括CPE设备标识和对应的生存时间。
根据一个实施例，CPE优先级化请求的生存时间涉及预定的生存时间。
预定的生存时间可以优选地基于ACS系统的平均或特定设置和对应的网络属性来确定。
根据一个实施例，CPE优先级化请求的生存时间涉及ACS操作特定的生存时间。
这是有利的，因为一些ACS操作将需要短暂的处理，另一些ACS操作例如需要多个ACS会话，例如其中执行CPE设备的几次重启或更新。考虑到这一点，将实现更优化和高效的ACS业务处理。
根据一个实施例，CPE设备标识包括以下列表中的一个或多个：
-设备序列号；
-组织唯一标识符(OUI)；
-产品类别。
根据一个实施例，通知消息和/或随后的消息由负载均衡服务器根据基于HTTP的协议转发。
以下公开中的术语“基于HTTP的协议”应被理解为基于超文本传输协议(诸如HTTP1.x、HTTP2.x等)的网络协议
根据一个实施例，基于HTTP的协议涉及TR-069协议。
以下公开中的术语“TR-069协议”应被理解为管理服务器用于远程管理CPE设备的协议，诸如由例如“技术报告069”的宽带论坛定义的。本文的命令被定义为“GetParameterValues”、“SetParameterValues”、“Download”等。
根据一个实施例，CPE优先级化请求通过应用程序编程接口(API)调用来接收。
根据一个实施例，API调用涉及表述性状态转移(REST)调用或简单对象访问协议(SOAP)调用。
以下公开中的术语“REST”或“表述性状态转移”应理解为由W3C技术架构组开发的一种体系结构风格或约束集合。REST调用可以由ACS服务器或ACS服务器的OSS通过RESTAPI发出。
根据一个实施例，所述一个或多个优先级化ACS服务器包括一个或多个NBI ACS服务器。
以下公开中的术语“NBI ACS服务器”或“北向接口ACS服务器”应理解为适于执行NBI发起的ACS操作以及与OSS客户端的通信的ACS服务器。
在第二方面，本公开涉及用于从和向多个ACS服务器转发业务的方法。该方法包括以下步骤：
-接收包括CPE设备标识和对应的生存时间的CPE优先级化请求；
-将所述CPE设备标识和对应的生存时间存储到存储器数据库中；
-当生存时间期满时，从存储器数据库中消除CPE设备标识和对应的生存时间；
-接收通知消息；
-从通知消息中提取CPE设备标识；
-确定CPE设备标识是否存储在存储器数据库中；以及
-将通知消息转发到：
○优先级化ACS服务器，如果所述CPE设备标识被存储在所述存储器数据库中；
○非优先级化ACS服务器，如果所述CPE设备标识未存储在存储器数据库中。
根据一个实施例，转发通知消息涉及：
-打开ACS会话并经由ACS会话将通知消息转发到：
○所述优先级化ACS服务器，如果所述CPE设备标识存储在所述存储器数据库中；
○所述非优先级化ACS服务器，如果所述CPE设备标识未存储在存储器数据库中。
根据一个实施例，该方法进一步包括：
-从与所述CPE设备标识对应的CPE设备接收一个或多个随后的消息；
-将所述一个或多个随后的消息转发到：
○所述优先级化ACS服务器，如果所述CPE设备标识存储在所述存储器数据库中；
○所述非优先级化ACS服务器，如果所述CPE设备标识未存储在存储器数据库中。
附图说明
图1示出了根据以下公开的实施例的经由网络耦合到CPE设备、耦合到ACS服务器、和耦合到存储器数据库的负载均衡服务器的框图。
图2示出了由图1的负载均衡服务器执行的方法的流程图。
图3示出了根据以下公开的实施例的示出其中负载均衡服务器被互连的计算机网络系统的框图。
具体实施方式
图1示出了根据以下公开的实施例的负载均衡服务器(1)的框图。
负载均衡服务器(1)经由网络(8)耦合到CPE设备(7)。此外，负载均衡服务器(1)耦合到多个非优先级化ACS服务器(5)的集群(50)，并耦合到多个优先级化ACS服务器(6)的集群(60)。负载均衡服务器(1)耦合到存储器数据库(9)。应该清楚的是，存储器数据库(9)可以作为单独的设备被提供，但也可以在负载均衡服务器(1)的内置存储器中被提供。
负载均衡服务器(1)包括存储模块(2)、接收模块(3)和转发模块(4)，其被配置为执行图2的流程图所示的方法。
存储模块(2)被配置为在第一步骤(100)中接收例如来自优先级化ACS服务器(6)或来自OSS客户端(61)的CPE优先级化请求。该请求包括CPE设备标识(90)(ID)和对应的生存时间(91)(TTL)。随后，存储模块(2)将CPE设备标识(90)和对应的生存时间(91)存储到存储器数据库(9)中。
例如，存储器数据库(9)包含数据记录列表(94)，其中数据记录(93)被存储。因此，存储模块(2)可以通过添加包含CPE设备标识(90)的数据记录(93)、对应的生存时间(91)和存储时间(92)(即数据记录(93)被写入存储器数据库(9)时的时间指示)来存储CPE设备标识(90)和对应的生存时间(91)。
CPE设备标识(90)“ID_A”、“ID_B”、“ID_C”和“ID_D”可以例如对应于设备序列号、OUI、产品类别或其组合。生存时间(91)例如被预定为“5分钟”，并且在例如更密集的ACS操作的情况下被设置为“30分钟”(参见“ID_C”)。这允许对应的CPE设备(7)在较长时间期间执行优先级化ACS操作。
当生存时间期满时，存储模块(2)将从存储器数据库(9)中消除或移除(参见步骤102)CPE设备标识(90)和对应的生存时间(91)。在数据记录列表(94)的情况下，在当前时间超过与对应的生存时间(91)一起添加的存储时间指示(92)时，存储模块(2)将从列表(94)中移除对应的数据记录(93)。
接收模块(3)被配置为接收通知消息(参见步骤103)，然后在步骤104中从该通知消息中提取CPE设备标识(90)，并进一步确定所提取的CPE设备标识(90)是否被存储在存储器数据库(9)中(步骤105)。
转发模块(4)将打开与优先级化ACS服务器(6)的ACS会话(参见步骤106)，并且如果CPE设备标识(90)被确定为存储在存储器数据库(9)中，则经由ACS会话将所接收的通知消息转发到优先级化ACS服务器(6)(参见步骤107)。如果接收模块(3)接收到随后的消息，则转发模块(4)将经由相同的ACS会话将它们转发至相同的优先级化ACS服务器(6)。
否则，当在存储器数据库(9)中未找到CPE设备标识(90)时，转发模块(4)将打开与非优先级化ACS服务器(6)的ACS会话(参见步骤106)并经由ACS会话将通知消息转发至非优先级化ACS服务器(5)(参见步骤108)。如果接收模块(3)接收到随后的消息，则转发模块(4)将经由相同的ACS会话将它们转发至相同的非优先级化ACS服务器(6)。
图3示出了根据以下公开的实施例的图示具有负载均衡服务器(1)的计算机网络系统的框图。
图3中的负载均衡服务器(1)对应于图1的负载均衡服务器(1)的另一实施例。非优先级化ACS服务器(5)的集群(50)和优先级化ACS服务器(6)的集群(60)经由网络8、经由负载均衡服务器(1)互连到多个CPE设备(7)。这些设备之间的通信根据TR-069协议执行。优先级化ACS服务器(6)的集群(60)具有使用优先级化ACS服务器(6)的北向接口(NBI)的操作支持系统或OSS(61)。
取决于耦合到网络的CPE设备(7)的数量，可以为集群(50、60)设置ACS服务器(5、6)的数量。在连接大约100k个CPE设备(7)的示例性实施例中，网络通信服务供应商可以建立例如一个非优先级化ACS服务器(5)和一个优先级化的ACS服务器(6)以执行必要的ACS操作。在其中应用大约1000万个CPE设备(7)的替代示例性实施例中，网络通信服务供应商于是可以设置例如20到25个非优先级化ACS服务器(5)和5到10个优先级化ACS服务器(6)以执行许多ACS操作。
例如，具有序列号“ID_X”的CPE设备(7)需要由OSS(61)管理。OSS(61)通过进行表述性状态转移(REST)调用来向负载均衡服务器(1)发送CPE优先级化请求，从而将CPE设备(7)的序列号(90)添加到负载均衡服务器(1)的存储器数据库(9)。默认情况下，该条目被添加了5分钟的生存时间。取决于ACS操作类型，该生存时间可以被设置得更长，例如10分钟，以应付多个ACS会话，进行CPE设备(7)的几次重启和/或更新。替代地或附加地，优先级化ACS服务器(6)还可以对负载均衡服务器(1)进行REST调用，从而将设备标识(90)添加到负载均衡服务器(1)的存储器数据库(9)。
OSS(61)随后进行NBI发起的呼叫以管理CPE设备(7)。对应的优先级化ACS服务器(6)将操作置于其队列中，并向具有标识(90)“ID_X”的CPE设备(7)发送连接请求消息。然后，CPE设备(7)用TR-069通知消息联系负载均衡服务器(1)。负载均衡服务器(1)的接收模块(3)将读取通知消息中的设备序列号(90)“ID_X”，并将检查存储器数据库(9)中是否存在该设备序列号(90)。
如果存在，则负载均衡服务器(1)的转发模块(4)将该请求转发至优先级化ACS服务器(6)中的一个。因此，优先级化ACS服务器(6)将对CPE设备(7)执行管理动作，并将响应返回给OSS(61)。通常，这些NBI发起的ACS操作是对延迟敏感的操作。例如，故障排除操作(例如客户服务控制台(CSC)操作)对OSS(61)和CPE设备(7)之间的高端到端响应敏感。如果设备序列号(90)不存在于存储器数据库(9)中，则负载均衡服务器(1)的转发模块(4)将该请求转发至非优先级化ACS服务器(6)中的一个。
尽管已经通过参考特定实施例说明了本发明，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明不限于前述示意性实施例的细节，并且本发明可以在不脱离其范围的情况下进行各种改变和修改。因此，本实施例在所有方面都被认为是示意性的而不是限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是由前面的描述来指示，并且落入权利要求的等同物的含义和范围内的所有变化因此旨在被包含在其中。换句话说，想到覆盖落入基本原理的范围内并且在本专利申请中要求保护其基本属性的任何和所有修改、变体或等同物。本专利申请的读者将进一步理解，词语“包括”或“包括”不排除其他元件或步骤，词语“一”或“一个”不排除多个，并且诸如计算机系统、处理器或另一集成单元的单个元件可以满足权利要求中记载的若干部件的功能。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制相应的有关权利要求。应该理解，如此使用的术语在适当情况下是可互换的，并且本发明的实施例能够根据本发明以其它顺序或以不同于上面所描述或示出的方向进行操作。

Claims (15)

1.一种用于从多个自动配置服务器ACS(5、6)转发业务以及向所述多个ACS(5、6)转发业务的负载均衡服务器(1)，所述负载均衡服务器(1)经由网络(8)耦合到至少一个客户驻地设备CPE(7)、耦合到一个或多个优先级化ACS(6)以及耦合到一个或多个非优先级化ACS(5)，所述负载均衡服务器(1)包括：
-存储模块(2)，被配置为：
○接收包括CPE标识(90)和对应的生存时间(91)的CPE优先级化请求；
○将所述CPE标识(90)和所述对应的生存时间(91)存储到存储器数据库(9)中；
○当所述生存时间(91)期满时，从所述存储器数据库(9)消除所述CPE标识(90)和所述对应的生存时间(91)，
-接收模块(3)，被配置为：
○接收通知消息；
○从所述通知消息中提取CPE标识(90)；
○确定所述CPE标识(90)是否被存储在所述存储器数据库(9)中，以及
-转发模块(4)，被配置为：
○如果所述CPE标识(90)被存储在所述存储器数据库(9)中，则向优先级化ACS(6)转发所述通知消息；
○如果所述CPE标识(90)未被存储在所述存储器数据库(9)中，则向非优先级化ACS(5)转发所述通知消息。
2.根据权利要求1所述的负载均衡服务器(1)，其中所述转发模块(4)被配置为：如果所述CPE标识(90)被存储在所述存储器数据库(9)中，则打开与所述优先级化ACS(6)的ACS会话并且经由所述ACS会话向所述优先级化ACS(6)转发所述通知消息，并且其中所述转发模块(4)被配置为：如果所述CPE标识(90)未被存储在所述存储器数据库(9)中，则打开与所述非优先级化ACS(5)的ACS会话并且经由所述ACS会话向所述非优先级化ACS(5)转发所述通知消息。
3.根据权利要求1所述的负载均衡服务器(1)，其中所述接收模块(3)还被配置为：
-从与所述CPE标识(90)对应的CPE(7)接收一个或多个随后的消息；并且
其中所述转发模块(4)还被配置为：
○如果所述CPE标识(90)被存储在所述存储器数据库(9)中，则向所述优先级化ACS(6)转发所述一个或多个随后的消息；
○如果所述CPE标识(90)未被存储在所述存储器数据库(9)中，则向所述非优先级化ACS(5)转发所述一个或多个随后的消息。
4.根据权利要求1所述的负载均衡服务器(1)，其中所述CPE标识(90)对应于被确定为执行延迟敏感的ACS操作的CPE(7)。
5.根据权利要求1所述的负载均衡服务器(1)，其中所述CPE标识(90)对应于被确定为执行北向接口NBI发起的ACS操作的CPE(7)。
6.根据权利要求1所述的负载均衡服务器(1)，其中所述CPE优先级化请求从ACS(6)或ACS(6)的运行支持系统OSS(61)被接收。
7.根据权利要求1所述的负载均衡服务器(1)，其中所述存储模块(2)被配置为通过将数据记录(93)添加到存储器数据库(9)中的数据记录列表(94)来将所述CPE标识(90)和所述对应的生存时间(91)存储到所述存储器数据库(9)中，其中所述数据记录(93)包括所述CPE标识(90)和所述对应的生存时间(91)。
8.根据权利要求1所述的负载均衡服务器(1)，其中所述CPE优先级化请求的所述生存时间(91)涉及预定的生存时间。
9.根据权利要求1所述的负载均衡服务器(1)，其中所述CPE优先级化请求的所述生存时间(91)涉及特定于ACS操作的生存时间。
10.根据权利要求1所述的负载均衡服务器(1)，其中所述CPE标识(90)包括以下列表中的一项或多项：
-设备序列号；
-组织唯一标识符(OUI)；
-产品类别。
11.根据权利要求1所述的负载均衡服务器(1)，其中通知消息和/或随后的消息由所述负载均衡服务器(1)根据基于HTTP的协议来被转发。
12.根据权利要求11所述的负载均衡服务器(1)，其中所述基于HTTP的协议涉及TR-069协议。
13.根据权利要求1所述的负载均衡服务器(1)，其中所述CPE优先级化请求通过应用程序编程接口(API)调用被接收。
14.一种用于从多个自动配置服务器ACS(5、6)转发业务和向多个ACS(5、6)转发业务的方法，所述方法包括以下步骤：
-接收包括CPE标识(90)和对应的生存时间(91)的CPE优先级化请求；
-将所述CPE标识(90)和所述对应的生存时间(91)存储到存储器数据库(9)中；
-当所述生存时间(91)期满时，从所述存储器数据库(9)消除所述CPE标识(90)和所述对应的生存时间(91)；
-接收通知消息；
-从所述通知消息中提取CPE标识(90)；
-确定所述CPE标识(90)是否被存储在所述存储器数据库(9)中；以及
-如果所述CPE标识(90)被存储在所述存储器数据库(9)中，则向优先级化ACS(6)转发所述通知消息；
-如果所述CPE标识(90)未被存储在所述存储器数据库(9)中，则向非优先级化ACS(5)转发所述通知消息。
15.根据权利要求14所述的方法，其中转发所述通知消息涉及：
-如果所述CPE标识(90)被存储在所述存储器数据库(9)中，则打开与所述优先级化ACS(6)的ACS会话并且经由所述ACS会话向所述优先级化ACS(6)转发所述通知消息；或者
-如果所述CPE标识(90)未被存储在所述存储器数据库(9)中，则打开与所述非优先级化ACS(5)的ACS会话并且经由所述ACS会话向所述非优先级化ACS(5)转发所述通知消息。
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