CN112068931B - 一种快速制作虚拟机镜像的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速制作虚拟机镜像的方法和系统,在其制作过程中,启动盘获取用户要求导出的镜像元数据的相关信息并将所述启动盘映射到宿主机上;然后根据相关信息中的目标镜像存储格式和目标压缩格式将所述镜像元数据转换为最终镜像文件,再基于所述最终镜像文件生成所述虚拟机镜像以供所述启动盘导出。可见,本发明是根据相关信息中的目标镜像存储格式和目标压缩格式将所述镜像元数据转换为最终镜像文件再进行导出,故能很大程度提高制作虚拟机镜像的效率,缩短镜像文件的传输耗时,并且支持根据配置的压缩开关和压缩格式选择性使用,提高了用户操作的便利性。
Description
技术领域
本发明涉及OpenStack技术领域,尤其涉及一种快速制作虚拟机镜像的方法及系统。
背景技术
虚拟机镜像(以下简称镜像)实际就是一个包含整个虚拟磁盘内容的文件,这个虚拟磁盘也就是虚拟机的系统盘,包含可以引导启动的操作系统。所谓OpenStack虚拟机镜像,就是满足一些要求(安装特定的软件,配置特定的服务等)的镜像,从而配合完成OpenStack计算平台的镜像相关功能。
镜像是OpenStack平台不可或缺的一部分。利用各种定制化的镜像,我们可以快速创建出满足不同目的虚拟机和启动卷。例如,利用一个安装并配置了Microsoft Windows操作系统的镜像,就可以在OpenStack平台上秒级创建出多台虚拟机,可以直接供用户使用。
制作定制化镜像是当前使用多架构云平台的强需求,特别是针对桌面云用户,往往需要管理员给用户批量下发标准的配置和软件。当前OpenStack制作镜像模板相对比较繁琐,导致传输镜像数据非常耗时,并且对系统CPU的占用率很高,另外网络传输压力也很大。因此如何缩短镜像传输时间和缓解系统CPU的高占用率和网络压力成为一个需要迫切解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种快速制作虚拟机镜像的方法及系统,以解决或者部分解决传输镜像数据耗时长、网络压力大和系统CPU被长时间占用问题,提高制作虚拟机镜像的效率。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种快速制作虚拟机镜像的方法,所述方法包括:
启动盘获取用户要求导出的镜像元数据的相关信息,所述相关信息包括目标镜像存储格式和目标压缩格式;
将所述启动盘映射到宿主机上;
根据所述目标镜像存储格式和目标压缩格式将所述镜像元数据转换为最终镜像文件;
基于所述最终镜像文件生成所述虚拟机镜像,以供所述启动盘导出。
优选的,所述根据所述目标镜像存储格式和目标压缩格式将所述镜像元数据转换为最终镜像文件,具体包括:
判断所述目标镜像存储格式是否和镜像元数据原本存储格式相同;
若相同,则根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件;
若不相同,则根据所述目标镜像存储格式,调用转化格式命令基于所述镜像元数据生成转化后镜像文件,再根据目标压缩格式将所述转化后镜像文件转换为所述最终镜像文件。
优选的,所述根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件之前,所述方法还包括:
判断所述镜像元数据是否需要压缩;
若是,则执行根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件;
若否,则不压缩。
优选的,所述根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件,具体包括:
开启cinder服务中配置的压缩开关;
判断所述目标压缩格式是否属于Cinder服务中支持的压缩格式;
若是,则根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件;
若否,则不压缩。
本发明还公开了一种快速制作虚拟机镜像的系统,包括:
获取单元,用于启动盘获取用户要求导出的镜像元数据的相关信息,所述相关信息包括目标镜像存储格式和目标压缩格式;
映射单元,用于将所述启动盘映射到宿主机上;
转换单元,用于根据所述目标镜像存储格式和目标压缩格式将所述镜像元数据转换为最终镜像文件;
生成单元,用于基于所述最终镜像文件生成所述虚拟机镜像,以供所述启动盘导出。
优选的,所述转换单元,具体用于:
判断所述目标镜像存储格式是否和镜像元数据原本存储格式相同;
若相同,则根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件;
若不相同,则根据所述目标镜像存储格式,调用转化格式命令基于所述镜像元数据生成转化后镜像文件,再根据目标压缩格式将所述转化后镜像文件转换为所述最终镜像文件。
优选的,所述转换单元,具体用于:
根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件之前,判断所述镜像元数据是否需要压缩;
若是,则执行根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件;
若否,则不压缩。
优选的,所述转换单元,具体用于:
开启cinder服务中配置的压缩开关;
判断所述目标压缩格式是否属于Cinder服务中支持的压缩格式;
若是,则根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件;
若否,则不压缩。
本发明公开了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
本发明公开了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上述方法的步骤。
通过本发明的一个或者多个实施例,本发明具有以下有益效果或者优点:
本发明公开了一种快速制作虚拟机镜像的方法和系统,在其制作过程中,启动盘获取用户要求导出的镜像元数据的相关信息并将所述启动盘映射到宿主机上;然后根据相关信息中的目标镜像存储格式和目标压缩格式将所述镜像元数据转换为最终镜像文件,再基于所述最终镜像文件生成所述虚拟机镜像以供所述启动盘导出。可见,本发明是根据相关信息中的目标镜像存储格式和目标压缩格式将所述镜像元数据转换为最终镜像文件再进行导出,故能很大程度提高制作虚拟机镜像的效率,缩短镜像文件的传输耗时,并且支持根据配置的压缩开关和压缩格式选择性使用,提高了用户操作的便利性。因此,本发明提出的快速制作虚拟机镜像方法不仅能解决用户制作镜像时传输时间耗时长的问题,能有效提高虚拟机镜像制作的效率,也能够很大程度上缓解系统的网络和CPU压力。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1示出了根据本发明一个实施例的一种快速制作虚拟机镜像的方法的示意图;
图2示出了根据本发明一个实施例的一种快速制作虚拟机镜像的方法全流程示意图;
图3示出了根据本发明一个实施例的一种快速制作虚拟机镜像的系统示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性。虽然附图中显示了本公开的示例性,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的所限制。相反,提供这些是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
OpenStack是一种提供云服务的开源技术。
Glance是OpenStack中管理镜像的服务。
Nova是OpenStack中平台管理虚拟机的服务。
Cinder是OpenStack平台中管理卷的服务。
Swift是OpenStack平台中管理对象存储的服务。
本发明提供了一种快速制作虚拟机镜像的方法及系统,以解决或者部分解决传输镜像数据耗时长、网络压力大和系统CPU被长时间占用问题,提高制作虚拟机镜像的效率。
本发明中的一种快速制作虚拟机镜像的方法,参看图1,具体包括以下步骤:
步骤101,启动盘获取用户要求导出的镜像元数据的相关信息。
具体来说,在启动盘获取用户要求导出的镜像元数据的相关信息之前,首先会通过基础镜像创建所述启动盘,再基于所述启动盘创建所述虚拟机,再按照用户要求在所述虚拟机内安装必要软件和服务,最后通过启动盘调用cinder的upload-to-image接口导出镜像。
而在导出镜像的过程中,需要快速制作虚拟机镜像以供导出。故,在此过程中,启动盘获取用户要求导出的镜像元数据的相关信息。而相关信息包括目标镜像存储格式(例如,raw、qcow2、iso、vmdk等)和目标压缩格式compression_formats(例如,zip、tar、QAT等)。
值得注意的是,镜像文件原本是不能够压缩的,而本在镜像的属性container_format中新增压缩格式以支持镜像压缩,进而使得本的镜像的属性和现有镜像的属性不同,故,本中的相关信息中包含有目标压缩格式。
步骤102,将所述启动盘映射到宿主机上。
具体来说,将启动盘映射到宿主机上的目的是为了在宿主机上执行格式转换、压缩等等操作。进一步的,在映射之后会生成路径文件volume_path,这个文件是raw格式的。
步骤103,根据所述目标镜像存储格式和目标压缩格式将所述镜像元数据转换为最终镜像文件。
其中,由于启动盘是由Cinder服务进行管理并且使用raw格式进行存储的。而镜像由Glance服务进行管理,并且根据镜像存储后端(Swift、CEPH、LVM等)的不同,镜像支持按照多种存储格式进行存储。故为了提高传输效率,会从镜像格式和压缩格式两方面进行改进。
具体来说,在转换的过程中,判断所述目标镜像存储格式是否和镜像元数据原本存储格式相同。若相同,则不用进行格式转换直接转入压缩步骤:根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件;若不相同,则先根据所述目标镜像存储格式,调用转化格式命令基于所述镜像元数据生成转化后镜像文件,以方便节约后续的传输时间,提高制作、传输效率,再根据目标压缩格式将所述转化后镜像文件转换为所述最终镜像文件。
具体的,首先基于目标镜像存储格式disk_format要求,调用转化格式命令生成转化后镜像文件(例如,qemu-img convert-O qcow2源文件目标文件);然后根据镜像元数据要求,若需要压缩,确保cinder已开启压缩开关并支持要求的压缩格式,再通过压缩命令进行压缩生成最终镜像文件。
而在压缩的过程中,本以镜像元数据压缩为例,而对转化后镜像文件的压缩类似,故而相互借鉴即可,本不再赘述。
具体的,首先判断所述镜像元数据是否需要压缩;若否,则不压缩。若是,则执行根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件。进一步的,在需要压缩时,开启cinder服务中配置的压缩开关;判断所述目标压缩格式是否属于Cinder服务中支持的压缩格式;若是,则根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件;若否,则不压缩。举例来说,若需要压缩,首先确保cinder已开启压缩开关并支持目标压缩格式,再通过压缩命令进行压缩(例如,tar–zcvf目标文件源文件)生成最终镜像文件;若不需要压缩,直接当做最终镜像文件。
可见,本在cinder服务中新增了压缩开关allow_compression_on_image_upload和cinder_compress_format(记录支持压缩格式)。因此,在压缩的过程中,首先需要确保开启了allow_compression_on_image_upload开关,并根据要求的目标镜像存储格式disk_format(例如,qcow2)和目标压缩方式(例如,gzip),先进行镜像的存储格式转化(raw转化为qcow2),再使用Linux集成的压缩(gzip)和打包工具(tar)进行压缩处理,生成最终镜像文件。当然,若环境具有压缩卡(例如,Intel QAT)的支持,压缩效果更好。
步骤104,基于所述最终镜像文件生成所述虚拟机镜像,以供所述启动盘导出。
基于最终镜像文件,调用glance的image-create接口生成虚拟机镜像(标准镜像)。
在上述中,通过镜像属性中增加压缩格式compression_formats。以及在Cinder服务中增加压缩开关的配置allow_compression_on_image_upload和压缩格式cinder_compress_format配置作为底层技术支持,故在基于启动卷导出镜像的过程中,采用镜像文件先压缩再传输的设计方法,根据所述目标镜像存储格式和目标压缩格式将所述镜像元数据转换为最终镜像文件,然后基于所述最终镜像文件生成所述虚拟机镜像,再供所述启动盘导出,能很大程度提高制作虚拟机镜像的效率,缩短镜像文件的传输耗时,并且支持根据配置的压缩开关和压缩格式选择性使用,提高了用户操作的便利性。因此,本发明提出的快速制作虚拟机镜像方法不仅能解决用户制作镜像时传输时间耗时长的问题,能有效提高虚拟机镜像制作的效率,也能够很大程度上缓解系统的网络和CPU压力。
为了进一步说明和解释本发明,参看图2,下面的全面介绍了本方法的实施过程。
开始时,根据基础镜像创建启动盘。其次,基于所述启动盘创建所述虚拟机。再次,在虚拟机内安装必要软件和服务。另外,启动卷导出镜像。
在此过程中,获取镜像元数据。而宿主机映射启动卷生成volume_path(raw格式)。Cinder配置压缩开关和支持的压缩格式。
在此基础上,是否要求导出raw格式的镜像文件。由于镜像元数据原本存储格式为raw格式,若刚好要求导出raw格式的镜像文件,则表示两者不用进行格式转换,故若是,则直接转入压缩步骤,
若否,则转化镜像文件格式(根据disk_format要求转化,例如qcow2、iso、vmdk),得到转化后镜像文件,以便于节约后续传输、存储等操作时间,进而提高制作、传输效率。
判断是否要求镜像压缩。
若否,直接生成最终镜像文件。
若是,Cinder开启压缩开关。
压缩镜像文件(根据compression_formats要求,例如zip、tar、QAT等),生成最终镜像文件。当然,在压缩时也会进一步判断要求的压缩格式Cinder是否支持,并根据结果进行不同的步骤。在此就不再赘述了。
Glance上传文件生成标准镜像,则结束。
基于同一发明构思,下面的介绍了一种快速制作虚拟机镜像的系统。值得注意的是,每个的介绍的都是各的侧重点,相同之处可以相互参看。
参看图3,本的快速制作虚拟机镜像的系统,包括:
获取单元301,用于启动盘获取用户要求导出的镜像元数据的相关信息,所述相关信息包括目标镜像存储格式和目标压缩格式;
映射单元302,用于将所述启动盘映射到宿主机上;
转换单元303,用于根据所述目标镜像存储格式和目标压缩格式将所述镜像元数据转换为最终镜像文件;
生成单元304,用于基于所述最终镜像文件生成所述虚拟机镜像,以供所述启动盘导出。
作为一种可选的,所述转换单元303,具体用于:
判断所述目标镜像存储格式是否和镜像元数据原本存储格式相同;
若相同,则根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件;
若不相同,则根据所述目标镜像存储格式,调用转化格式命令基于所述镜像元数据生成转化后镜像文件,再根据目标压缩格式将所述转化后镜像文件转换为所述最终镜像文件。
作为一种可选的,所述转换单元303,具体用于:
根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件之前,判断所述镜像元数据是否需要压缩;
若是,则执行根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件;
若否,则不压缩。
作为一种可选的,所述转换单元303,具体用于:
开启cinder服务中配置的压缩开关;
判断所述目标压缩格式是否属于Cinder服务中支持的压缩格式;
若是,则根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件;
若否,则不压缩。
基于与前述中同样的发明构思,本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现前文任一所述方法的步骤。
基于与前述中同样的发明构思,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现前文任一所述方法的步骤。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述,构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外,本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白,可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容,并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本发明的理解。
类似地,应当理解,为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在上面对本发明的示例性的描述中,本发明的各个特征有时被一起分组到单个、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,发明方面在于少于前面公开的单个的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本发明的单独。
本领域那些技术人员可以理解,可以对中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该不同的一个或多个设备中。可以把中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本发明(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本发明(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现,或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解,可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的网关、代理服务器、系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如,计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上,或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到,或者在载体信号上提供,或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
Claims (10)
1.一种快速制作虚拟机镜像的方法,其特征在于,所述方法包括:
在启动盘导出镜像的过程中,事先在镜像的属性container_format新增compressed格式,在cinder服务中新增压缩开关allow_compression_on_image_upload和记录支持压缩格式cinder_compress_format,以支持根据配置的压缩开关和支持的压缩格式选择性压缩;
所述启动盘获取用户要求导出的镜像元数据的相关信息,所述相关信息包括目标镜像存储格式和目标压缩格式;其中,所述目标镜像存储格式包括下述之一:raw、qcow2、iso、vmdk;
将所述启动盘映射到宿主机上;
根据所述目标镜像存储格式和目标压缩格式将所述镜像元数据转换为最终镜像文件,具体包括:开启cinder服务中配置的压缩开关allow_compression_on_image_upload;根据所述目标镜像存储格式和目标压缩格式,先进行镜像的存储格式转化,再进行压缩处理,生成所述最终镜像文件;
基于所述最终镜像文件生成所述虚拟机镜像,以供所述启动盘导出。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标镜像存储格式和目标压缩格式将所述镜像元数据转换为最终镜像文件,具体包括:
判断所述目标镜像存储格式是否和镜像元数据原本存储格式相同;
若相同,则根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件;
若不相同,则根据所述目标镜像存储格式,调用转化格式命令基于所述镜像元数据生成转化后镜像文件,再根据目标压缩格式将所述转化后镜像文件转换为所述最终镜像文件。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件之前,所述方法还包括:
判断所述镜像元数据是否需要压缩;
若是,则执行根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件;
若否,则不压缩。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件,具体包括:
判断所述目标压缩格式是否属于Cinder服务中支持的压缩格式;
若是,则根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件;
若否,则不压缩。
5.一种快速制作虚拟机镜像的系统,其特征在于,包括:
在启动盘导出镜像的过程中,事先在镜像的属性container_format新增compressed格式,在cinder服务中新增压缩开关allow_compression_on_image_upload和记录支持压缩格式cinder_compress_format,以支持根据配置的压缩开关和支持的压缩格式选择性压缩;
获取单元,用于所述启动盘获取用户要求导出的镜像元数据的相关信息,所述相关信息包括目标镜像存储格式和目标压缩格式;其中,所述目标镜像存储格式包括下述之一:raw、qcow2、iso、vmdk;
映射单元,用于将所述启动盘映射到宿主机上;
转换单元,用于根据所述目标镜像存储格式和目标压缩格式将所述镜像元数据转换为最终镜像文件;所述转换单元具体用于:开启cinder服务中配置的压缩开关allow_compression_on_image_upload;根据所述目标镜像存储格式和目标压缩格式,先进行镜像的存储格式转化,再进行压缩处理,生成所述最终镜像文件;
生成单元,用于基于所述最终镜像文件生成所述虚拟机镜像,以供所述启动盘导出。
6.如权利要求5所述的系统,其特征在于,所述转换单元,具体用于:
判断所述目标镜像存储格式是否和镜像元数据原本存储格式相同;
若相同,则根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件;
若不相同,则根据所述目标镜像存储格式,调用转化格式命令基于所述镜像元数据生成转化后镜像文件,再根据目标压缩格式将所述转化后镜像文件转换为所述最终镜像文件。
7.如权利要求6所述的系统,其特征在于,所述转换单元,具体用于:
根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件之前,判断所述镜像元数据是否需要压缩;
若是,则执行根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件;
若否,则不压缩。
8.如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述转换单元,具体用于:判断所述目标压缩格式是否属于Cinder服务中支持的压缩格式;
若是,则根据目标压缩格式将所述镜像元数据转换为所述最终镜像文件;
若否,则不压缩。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现权利要求1-4任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机设备,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-4任一项所述方法的步骤。
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