CN110190992A - 一种故障的监测方法及路由设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种故障的监测方法及路由设备，能够获取任务模块的日志信息，再对日志信息进行过滤确定目标日志信息，进一步将目标日志信息发送至串口设备，由串口设备将目标日志信息发送至通讯设备，通讯设备将目标日志信息发送至外部的日志存储设备进行保存，从而在路由器偶发故障发生后，用户能对保存的路由器日志信息进行分析从而确定故障原因，从而实现了对路由器偶发故障的分析，能够确定相应的故障原因并进行改进，从而提高了路由器运行的稳定性，提高了用户的网络使用体验。
Description
技术领域
本申请涉及计算机通信领域，尤其涉及一种故障的监测方法及路由设备。
背景技术
当前，家用路由器或商用路由器有时会出现偶发重启、死机、断网、系统崩溃等偶发故障。这些偶发故障的原因可能包括：CPU负载过高、内存负载过高、程序运行问题等。由于在路由器重启后，CPU的负载降低、内存的负载降低或者重新加载了运行程序，路由器往往就可以正常工作了，从而难以重现这些偶发故障。
由于当前的家用路由器基本没有系统状态监控机制，绝大多数商用路由器也没有记录和监控系统状态，导致难以分析和解决这些偶发故障。
发明内容
本申请的一个目的是提供一种故障的监测方法及路由设备。
为实现上述目的，本申请的一些实施例提供了一种故障的监测方法，应用在路由设备上，其中，所述路由设备与一通讯设备连接，该方法包括：
获取至少一个任务模块的日志信息；
根据预设的过滤规则过滤获取到的至少一个任务模块的日志信息，确定至少一个目标日志信息；
将至少一个目标日志信息发送至串口设备；
串口设备将接收到的至少一个目标日志信息发送至通讯设备。
本申请的一些实施例还提供了一种路由设备，该设备包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该设备执行前述故障的监测方法。
本申请的一些实施例还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现前述故障的监测方法。
与现有技术相比，本申请提供的方案能够获取任务模块的日志信息，再对日志信息进行过滤确定目标日志信息，进一步将目标日志信息发送至串口设备，由串口设备将目标日志信息发送至通讯设备，通讯设备将目标日志信息发送至外部的日志存储设备进行保存，从而在路由器偶发故障发生后，用户能对保存的路由器日志信息进行分析从而确定故障原因，从而实现了对路由器偶发故障的分析，能够确定相应的故障原因并进行改进，从而提高了路由器运行的稳定性，提高了用户的网络使用体验。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本申请的一些实施例提供的一种故障的监测方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述。
在本申请一个典型的配置中，终端、服务网络的设备和可信方均包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flashRAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括非暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
本申请的一些实施例提供了一种故障的监测方法，应用在路由设备上，该路由设备与一个通讯设备连接。在此，路由设备用于网络数据包的转发，可用于内部网络数据包的转发或内部—外部网络数据包之间的转发。路由设备可以包括实现路由转发功能的硬件设备或软件。当路由设备包括硬件时，其可以实现成多个路由设备组成的分布式路由设备集群，也可实现成单个路由设备，如实现成家用路由器或商用路由器。当路由设备包括软件时，可以安装在上述所列举的路由设备中。这时，作为软件，其可以实现成例如用来提供分布式路由服务服务的多个软件或软件模块，也可以实现成单个软件或软件模块，在此不做具体限定。
在此，通讯设备可用于信息的处理和传输，信息的处理可包括对信息的删除、过滤、合并等。信息的传输用于将信息从本地传输到远端，可采用有线网络或无线网络的传输方式。通讯设备可以是独立于路由设备以外的设备，两者通过物理接口连接，也可以直接集成在路由设备内部以节省成本，同时也便于设备管理。本申请的一些实施例中，通讯设备可实现为无线通讯模块，以无线通信方式将将获取的路由器日志信息传输至远端。
如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S101，获取至少一个任务模块的日志信息；
步骤S102，根据预设的过滤规则过滤获取到的至少一个任务模块的日志信息，确定至少一个目标日志信息；
步骤S103，将至少一个目标日志信息发送至串口设备；
步骤S104，串口设备将接收到的至少一个目标日志信息发送至通讯设备。
该方案尤其适合用于希望对路由器的偶发故障进行故障分析的场景，能够将路由器的日志信息过滤后通过通讯设备发送至远端的日志存储设备上保存，在路由器偶发故障发生后通过对保存的日志信息进行分析，实现了对路由器偶发故障的分析和定位。
在步骤S101中，路由设备获取至少一个任务模块的日志信息。任务模块为路由设备中运行的进程，一个或多个进程输出的日志信息可用于路由设备的故障分析。本申请的一些实施例中，路由设备获取的日志信息，可以包括资源使用信息和/或进程运行日志信息。在此，资源使用信息可包括但不限于CPU使用率信息、内存使用率信息、网络使用率信息、进程负载信息等。进程运行日志信息可包括路由设备中运行的主要进程输出的日志信息，主要进程可包括但不限于如下进程：域名服务进程、动态主机配置服务进程、进程监控进程等。这些进程可在运行过程中实时、持续输出相应的日志信息。在此，域名服务进程可以为dnsmasq，进程监控进程可以为procd等。
本申请的一些实施例中，路由设备上运行的操作系统为Linux操作系统。Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统，它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。Linux操作系统的核心是Linux内核，同样以Linux内核为核心的其他类Linux操作系统的家族非常庞大。在此，路由设备上运行的进程为可在Linux操作系统中运行的进程。
本申请的一些实施例中，路由设备获取资源使用信息如CPU使用率、内存使用率等可通过Linux性能查看命令或通过proc虚拟文件系统进行。例如，可通过Linux命令SAR获取路由设备的资源使用信息。SAR(System Activity Reporter，系统活动情况报告)是Linux上最为全面的系统性能分析工具之一，可以从多方面对系统的活动进行报告，包括：文件的读写情况、系统调用的使用情况、磁盘I/O、CPU使用率、内存使用率、进程活动及与进程间通信有关的活动等。SAR命令支持多种不同选项，可通过多种选项的组合来实现对路由设备的不同资源使用情况的采集。例如，通过SAR命令获取CPU使用率信息，采集CPU使用率的频率为10秒采集一次，连续采集3次，可使用如下命令：sar-u 10 3。该命令获得的CPU使用率信息包括如下几种参数：CPU、％user、％nice、％system、％iowait、％steal和％idle。其中，CPU参数为all表示统计信息为所有CPU的平均值。％user参数表示在用户级运行使用CPU总时间的百分比。％nice参数表示在用户级，用于nice操作所占用CPU总时间的百分比。％system参数表示在核心级运行所使用CPU总时间的百分比。％iowait参数表示等待I/O操作占用CPU总时间的百分比。％steal参数表示管理程序(hypervisor)为另一个虚拟进程提供服务而等待虚拟CPU的百分比。％idle参数表示CPU空闲时间占用CPU总时间的百分比。
另外，可以通过SAR命令来获取内存使用率信息。例如，通过SAR命令获取内存使用率信息，采集内存使用率的频率为5秒采集一次，连续采集10次，可使用如下命令：sar-r510。该命令获得的内存使用率信息包括如下几种参数：kbmemfree、kbmemused、％memused、kbbuffers、kbcached、kbcommit和％commit。其中，kbmemfree参数表示未被分配的内存。Kbmemused参数表示总计分配给缓存(包含buffers与cache)使用的内存，其中可能部分缓存并未实际使用。％memused参数表示kbmemused和内存总量(不包括共享内存)的百分比。kbbuffers参数表示系统分配但未被使用的buffers缓存。kbcached参数表示系统分配但未被使用的cache缓存。kbcommit参数表示保证当前系统所需要的内存，即为了确保不溢出而需要的内存(包括物理内存与共享内存)。％commit参数表示kbcommit与内存总量(包括共享内存)的百分比。在此，buffers中的数据与cache中的数据都保存在内存中，区别在于buffers中的数据是将要写入磁盘的数据，而cache中的数据是从磁盘中读到内存中的数据。
本申请的一些实施例中，可以通过SAR命令来获取进程负载信息。例如，通过SAR命令获取进程负载信息，采集进程负载信息的频率为3秒采集一次，连续采集8次，可使用如下命令：sar-q38。该命令获得的进程负载信息包括如下几种参数：runq-sz、plist-sz、ldavg-1、ldavg-5和ldavg-15。其中，runq-sz参数表示运行队列的长度，即等待运行的进程数量。plist-sz参数表示进程列表中进程和线程的数量。ldavg-1参数表示最后1分钟的系统平均负载。ldavg-5参数表示过去5分钟的系统平均负载。ldavg-15参数表示过去15分钟的系统平均负载。
本申请的一些实施例中，还可以通过Linux系统提供的其它系统资源监测工具来获取资源使用信息，例如可通过top命令来获取CPU使用率信息或进程资源使用信息，可通过pmap命令获取进程所使用的内存信息，可通过free命令获取内存使用率信息等。
本申请的一些实施例中，可以将上述命令的输出重定向到信息缓存中，以使通过信息缓存保存采集的资源使用信息，并在需要的时候进行后续处理。在此，对命令的输出进行重定向可使用管道命令，将输出信息转向输出到管道命令指定的设备。
本申请的一些实施例中，可通过proc虚拟文件系统获取资源使用信息。Linux系统上的/proc目录是一种文件系统，即proc文件系统。与其它常见的文件系统不同的是，proc是一种伪文件系统，即虚拟文件系统，存储的是当前内核运行状态的一系列特殊文件即虚拟文件，用户可以通过这些文件查看有关系统硬件及当前正在运行进程的信息，甚至可以通过更改其中某些文件来改变内核的运行状态。
proc文件系统中的虚拟文件并具有一些独特的特点，例如其中有些文件本身的大小显示为0字节，但是在使用查看命令查看时会返回大量信息。此外，虚拟文件中大多数文件的时间及日期属性通常为当前的系统时间和日期，这是因为这些文件存储在内存中，并且随时被刷新所导致。为了查看及使用上的方便，虚拟文件通常会按照相关性进行分类并且存储于不同的目录甚至子目录中，例如/proc/scsi目录中存储的是当前系统上所有SCSI(Small Computer System Interface，小型计算机系统接口)设备的相关信息，/proc/N中存储的则是系统当前正在运行的进程的相关信息，其中N为正在运行的进程(由此可知某进程结束后其对应目录会消失)。
proc虚拟文件系统中保存有多种系统和内核的运行信息，例如/proc/cpuinfo(保存CPU的信息如型号、家族、缓存大小等)、/proc/meminfo(保存物理内存、交换空间等信息)、/proc/mounts(保存已加载文件系统的列表信息)、/proc/devices(保存可用设备的列表信息)、/proc/filesystems(保存支持的文件系统信息)、/proc/modules(保存已加载的模块信息)、/proc/version(保存内核版本信息)、/proc/cmdline(保存系统启动时输入的内核命令行参数信息)。在此，通过proc虚拟文件系统获取CPU使用率信息，可通过获取/proc/stat中的内容实现，获取CPU使用率信息，可通过获取/proc/meminfo中的内容实现。
本申请的一些实施例中，路由设备获取至少一个任务模块的日志信息，具体来说可通过socket监听方式，获取至少一个任务模块的日志输出接口通过socket输出的日志信息。在此，任务模块通过socket将各自模块的日志信息输出，由路由设备进行收集。优选地，路由设备可设置一个日志收集模块，日志收集模块在启动后一直处于socket监听状态，被监听的任务模块将输出的日志信息通过socket传输至日志收集模块。在此，各个任务模块可提供日志输出接口以使模块输出的日志信息可以被日志收集模块获取并处理，例如任务模块的配置文件中可包含多种输出日志信息的配置开关，通过打开这些相应的开关即可输出日志信息，还可以调整日志信息的输出种类、输出级别和输出信息的详细程度等。
本申请的一些实施例中，路由设备获取任务模块的日志信息后，可根据预设的日志状态信息抽取规则对至少一个任务模块的日志信息进行抽取，获取抽取后的日志信息。由于各个任务模块输出的日志信息中可能包含了与故障分析不相关的日志信息，为避免噪声信息对故障分析的干扰，同时也为了减少传输的信息量，提供信息传输的效率，可根据预设的日志状态信息抽取规则抽取出与故障分析关联性较高的日志信息，排除关联性较低的日志信息。在此，日志状态信息抽取规则可根据日志信息的相关参数确定，日志信息的相关参数可包括但不限于：日志信息的产生时间、日志信息类型、日志信息级别、日志信息的来源等。例如，日志状态信息抽取规则可为“抽取日志信息级别为警告以上的日志信息”，在此，日志信息的级别从低到高为调试、通知、警告和错误，因此，该日志状态信息抽取规则可抽取出日志信息级别为警告和错误的所有日志信息，将这些级别的日志信息确定为抽取后的日志信息。
本申请的一些实施例中，路由设备在获取日志信息之后，将获取的日志信息保存在缓存中。在此，路由设备上没有类似硬盘的固定存储设备，为保存获取的日志信息，路由设备在内存中开辟一定容量的缓存，将日志信息保存在缓存中，再在后续的处理过程中将日志信息从缓存发生到通讯设备。
在步骤S102中，路由设备根据预设的过滤规则过滤获取到的至少一个任务模块的日志信息，确定至少一个目标日志信息。在此，路由设备进一步对接收的来自至少一个任务模块的日志信息进行过滤，从而得到更加精简的、与路由设备状态关联性更高的至少一个目标日志信息。优选地，路由设备也可对至少一个任务模块的日志信息进行了相应抽取操作之后的抽取后日志信息进行过滤，从而进一步减少目标日志信息的数量，避免了故障分析时噪声的干扰。
本申请的一些实施例中，预设的过滤规则中可包括如下一种或多种过滤参数的组合：关键词、模块相关参数、阈值、统计信息等，在此，过滤规则可包括但不限于：基于关键词的过滤规则、基于进程相关参数的过滤规则、基于阈值的过滤规则、基于统计信息的过滤规则等。例如，在基于阈值的过滤规则中，过滤规则可为“过滤CPU使用率在50％以下的日志信息”，从而将日志信息中CPU使用率在50％以下的日志信息去除，这种情况下路由设备发生偶发故障的可能性较小。又例如，在基于统计信息的过滤规则中，过滤规则可为“过滤内存使用率中未被分配内存信息和分配给缓存的内存信息”，从而去除日志信息中的未被分配内存信息和分配给缓存的内存信息，这两种信息可能对于路由设备的偶发故障的分析作用不大。
在步骤S103中，路由设备将至少一个目标日志信息发送至串口设备。路由设备通过UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)串行接口设备与通讯设备进行数据交互。在此，Linux操作系统对所有设备的访问都是通过对应的设备文件来进行的，因此通过对串行接口设备关联的设备文件的读写即可实现对串行接口设备进行操作，设备文件位于Linux系统中的/dev目录。
本申请的一些实施例中，路由设备将至少一个目标日志信息发送至串口设备之前，还需要执行如下步骤：获取串口设备的标识信息；再根据串口设备的标识信息，获取串口设备；随后设置串口设备的串口参数。这里，串口参数包括如下一种或多种参数的组合：波特率、数据流控制、帧的格式，帧的格式例如可为数据位个数、停止位、校验位等。
在此，路由设备上可以有多个串口设备，路由设备首先需要确定使用哪个串口设备与通讯设备进行数据交互，例如/dev/ttyS1，该串口设备的标识为“/dev/ttyS1”，再通过标识获取该串口设备的控制权，获得控制权后再对该串口设备的相关传输参数进行设置。
本申请的一些实施例中，路由设备在获取串口设备的标识信息之前，还需要对该串口设备进行初始化和注册，从而该串口设备能被正常访问。具体来说，路由设备需要获取串口设备对应的驱动程序；并根据驱动程序对该串口设备进行初始化和注册。在Linux操作系统中，串口设备初始化和注册成功后，可在/dev目录下面看到例如命名为/dev/ttyS0，/dev/ttyS1的串口设备文件，通过访问串口设备文件，即可实现对相应串口设备的访问。
本申请的一些实施例中，路由设备获取串口设备时，还可以检测该串口设备的状态，并在该串口设备的状态为非阻塞状态时，将该串口设备的状态设置为阻塞状态。此外，路由设备还可以进行测试是否为终端设备等操作。
本申请的一些实施例中，路由设备将至少一个目标日志信息以字节流形式发送至串口设备，从而提高传输的效率。
在步骤S104中，串口设备将接收到的至少一个目标日志信息发送至通讯设备。在此，串口设备以字节流形式将目标日志信息发送至通讯设备，路由设备在目标日志信息发送完毕后，关闭该串口设备。
本申请的一些实施例中，通讯设备以无线通信方式将目标日志信息发送至日志存储设备，通过无线通信方式发送目标日志信息，可避免有线通信方式导致的线路杂乱、占用过多空间的问题。在此，通讯设备的通讯协议可采用多种近距/远距的无线传输协议，例如wifi、BT、Zigbee等，也可根据远程客户端支持的无线传输协议来确定使用何种协议。
在此，日志存储设备上保存的目标日志信息可用于分析路由设备的故障原因，对目标日志信息的故障原因分析可通过人工方式，也可通过自动分析方式。自动分析方式可通过日志信息数据模式分析、大数据分析等进行偶发故障的原因分析。
本申请的一些实施例还提供了一种路由设备，该设备包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该设备执行前述故障的监测方法。
本申请的一些实施例还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现前述故障的监测方法。
综上所述，本申请提供的方案能够获取任务模块的日志信息，再对日志信息进行过滤确定目标日志信息，进一步将目标日志信息发送至串口设备，由串口设备将目标日志信息发送至通讯设备，通讯设备将目标日志信息发送至外部的日志存储设备进行保存，从而在路由器偶发故障发生后，用户能对保存的路由器日志信息进行分析从而确定故障原因，从而实现了对路由器偶发故障的分析，能够确定相应的故障原因并进行改进，从而提高了路由器运行的稳定性，提高了用户的网络使用体验。
需要注意的是，本申请可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，可采用专用集成电路(ASIC)、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例中，本申请的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本申请的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本申请的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。
另外，本申请的一部分可被应用为计算机程序产品，例如计算机程序指令，当其被计算机执行时，通过该计算机的操作，可以调用或提供根据本申请的方法和/或技术方案。而调用本申请的方法的程序指令，可能被存储在固定的或可移动的记录介质中，和/或通过广播或其他信号承载媒体中的数据流而被传输，和/或被存储在根据所述程序指令运行的计算机设备的工作存储器中。在此，根据本申请的一个实施例包括一个设备，该设备包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该设备运行基于前述根据本申请的多个实施例的方法和/或技术方案。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。
Claims (13)
1.一种故障的监测方法，应用在路由设备上，其中，所述路由设备与一通讯设备连接，该方法包括：
获取至少一个任务模块的日志信息；
根据预设的过滤规则过滤获取到的至少一个任务模块的日志信息，确定至少一个目标日志信息；
将至少一个目标日志信息发送至串口设备；
串口设备将接收到的至少一个目标日志信息发送至通讯设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，获取至少一个任务模块的日志信息，包括：
通过socket监听方式，获取至少一个任务模块的日志输出接口通过socket输出的日志信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，获取至少一个任务模块的日志信息，还包括：
根据预设的日志状态信息抽取规则对至少一个任务模块的日志信息进行抽取，获取抽取后的日志信息。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，获取至少一个任务模块的日志信息之后，还包括：
将所述至少一个任务模块的日志信息保存在缓存中。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预设的过滤规则包括如下一种或多种的组合：关键词、模块相关参数、阈值、统计信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，将至少一个目标日志信息发送至串口设备之前，还包括：
获取所述串口设备的标识信息；
根据所述串口设备的标识信息，获取所述串口设备；
设置所述串口设备的串口参数，所述串口参数包括如下一种或多种的组合：波特率、数据流控制、帧的格式。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，获取所述串口设备的标识信息之前，还包括：
获取所述串口设备对应的驱动程序；
根据所述驱动程序对所述串口设备进行初始化和注册。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，获取所述串口设备，还包括：
检测所述串口设备的状态；
若所述串口设备的状态为非阻塞状态，将所述串口设备的状态设置为阻塞状态。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，将至少一个目标日志信息发送至串口设备，包括：
将至少一个目标日志信息以字节流形式发送至串口设备。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，串口设备将接收到的至少一个目标日志信息发送至通讯设备之后，还包括：
关闭所述串口设备。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括：
所述通讯设备以无线通信方式将所述目标日志信息发送至日志存储设备。
12.一种路由设备，该设备包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该设备执行权利要求1至10中任一项所述的方法。
13.一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现如权利要求1至10中任一项所述的方法。
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