CN112637053B - 路由的备份转发路径的确定方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种路由的备份转发路径的确定方法及装置，该方法包括：确定路由表中除默认路由外的各个路由是否设置备份转发路径；获取未设置备份转发路径的选定路由；根据所述选定路由的路由前缀地址从所述路由表中依次获取所述选定路由归属的各级路由，得到路由序列，所述默认路由是所述路由序列的最后一个路由；从所述路由序列包括的各个转发路径中选取所述选定路由的备份转发路径。该方案可以为路由表中除默认路由外的各个路由确定出备份转发路径。

Description

路由的备份转发路径的确定方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤指一种路由的备份转发路径的确定方法及装置。
背景技术
在如图1所示的数据中心中，城域网交换机会发布默认路由给核心交换机、汇聚交换机和接入交换机，用于访问外网及跨数据中心的访问，接入交换机则向汇聚交换机和核心交换机发布下联主机的主机路由，用于访问接入交换机的下联主机。假设，汇聚交换机1与接入交换机1之间的链路发生故障，汇聚交换机1优先从路由表中删除来自于接入交换机1的主机路由，只有删除掉这些主机路由，访问下联主机的报文才会根据最长匹配原则命中默认路由，汇聚交换机1才能将报文转发至核心交换机1和核心交换机2上，从而通过汇聚交换机2进行转发。
如果在删除来自于接入交换机1的所有主机路由的过程中，接收到匹配中其中某个主机路由的报文，则依然会按照该主机路由转发报文，由于汇聚交换机1与接入交换机1之间的链路发生故障，无法成功转发该报文，则会造成报文的丢包，如果这些主机路由存在备份转发路径，则可以按照备份转发路径来转发报文，从而避免报文出现丢包。因此，目前亟需一种路由的备份转发路径的确定方法。
发明内容
本发明实施例提供一种路由的备份转发路径的确定方法及装置，用以解决现有技术中存在的由于路由不存在备份转发路径而造成丢包的问题。
根据本发明实施例，提供一种路由的备份转发路径的确定方法，，应用于数据中心包括的汇聚交换机中，所述方法包括：
确定路由表中除默认路由外的各个路由是否设置备份转发路径；
获取未设置备份转发路径的选定路由；
根据所述选定路由的路由前缀地址从所述路由表中依次获取所述选定路由归属的各级路由，得到路由序列，所述默认路由是所述路由序列的最后一个路由；
从所述路由序列包括的各个转发路径中选取所述选定路由的备份转发路径。
具体的，从所述路由序列包括的各个转发路径中选取所述选定路由的备份转发路径，具体包括：
获取所述路由序列中位于所述选定路由之后且与所述选定路由相邻的候选路由；
确定所述候选路由的转发路径与所述选定路由的转发路径是否相同；
若确定所述候选路由的转发路径与所述选定路由的转发路径不同，则将所述候选路由的转发路径设置为所述选定路由的备份转发路径。
可选的，还包括：
若确定所述候选路由的转发路径与所述选定路由的转发路径相同，则确定所述候选路由是否是所述默认路由；
若确定所述候选路由不是所述默认路由，则将所述路由序列中位于所述候选路由之后且与所述候选路由相邻的路由替换所述候选路由，执行所述确定所述候选路由的转发路径与所述选定路由的转发路径是否相同的步骤。
可选的，还包括：
监控与各个接入交换机连接的各个接口是否故障；
若监控到第一接口故障，则从所述路由表中获取包括所述第一接口的路由；
将包括所述第一接口的路由中的备份转发路径设置为有效。
根据本发明实施例，还提供一种路由的备份转发路径的确定装置，应用于数据中心包括的汇聚交换机中，所述装置包括：
确定模块，由于确定路由表中除默认路由外的各个路由是否设置备份转发路径；
第一获取模块，由于获取未设置备份转发路径的选定路由；
第二获取模块，由于根据所述选定路由的路由前缀地址从所述路由表中依次获取所述选定路由归属的各级路由，得到路由序列，所述默认路由是所述路由序列的最后一个路由；
选取模块，用于从所述路由序列包括的各个转发路径中选取所述选定路由的备份转发路径。
具体的，所述选取模块，用于从所述路由序列包括的各个转发路径中选取所述选定路由的备份转发路径，具体用于：
获取所述路由序列中位于所述选定路由之后且与所述选定路由相邻的候选路由；
确定所述候选路由的转发路径与所述选定路由的转发路径是否相同；
若确定所述候选路由的转发路径与所述选定路由的转发路径不同，则将所述候选路由的转发路径设置为所述选定路由的备份转发路径。
可选的，所述选取模块，还用于：
若确定所述候选路由的转发路径与所述选定路由的转发路径相同，则确定所述候选路由是否是所述默认路由；
若确定所述候选路由不是所述默认路由，则将所述路由序列中位于所述候选路由之后且与所述候选路由相邻的路由替换所述候选路由，执行所述确定所述候选路由的转发路径与所述选定路由的转发路径是否相同的步骤。
可选的，还包括：
监控模块，用于监控与各个接入交换机连接的各个接口是否故障；
第三获取模块，用于若所述监控模块监控到第一接口故障，则从所述路由表中获取包括所述第一接口的路由；
设置模块，用于将包括所述第一接口的路由中的备份转发路径设置为有效。
根据本发明实施例，还提供一种电子设备，所述电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存储的程序时，实现上述的方法步骤。
根据本发明实施例，还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法步骤。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供一种路由的备份转发路径的确定方法及装置，通过确定路由表中除默认路由外的各个路由是否设置备份转发路径；获取未设置备份转发路径的选定路由；根据所述选定路由的路由前缀地址从所述路由表中依次获取所述选定路由归属的各级路由，得到路由序列，所述默认路由是所述路由序列的最后一个路由；从所述路由序列包括的各个转发路径中选取所述选定路由的备份转发路径。该方案中可以为路由表中除默认路由外的各个路由确定出备份转发路径，从而在汇聚交换机与接入交换机之间的链路故障后，若汇聚交换机未及时删除对应的路由，可以基于路由的备份路径转发报文，避免丢包。
附图说明
图1为现有技术中一个数据中心的架构示意图；
图2为本发明实施例中一种路由的备份转发路径的确定方法的流程图；
图3为本发明实施例中一个路由表的示意图；
图4为本发明实施例中汇聚交换机上的部分路由表项的示意图；
图5为本发明实施例中汇聚交换机上的另一部分路由表项的示意图；
图6为本发明实施例中汇聚交换机上的另一部分路由表项的示意图；
图7为本发明实施例中一种路由的备份转发路径的确定装置的结构示意图；
图8为本申请示出的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
针对现有技术中存在的由于路由不存在备份转发路径而造成丢包的问题，本发明实施例提供一种路由的备份转发路径的确定方法，应用于如图1所示的数据中心包括的各个汇聚交换机中，该方法的流程如图2所示，执行步骤具体如下：
S21：确定路由表中除默认路由外的各个路由是否设置备份转发路径。
默认路由是路由表中按照最长匹配原则可以匹配中的路由，也就是在路由表中查不到其他路由的情况下，可以使用的路由，例如可以为0.0.0.0/0。默认路由是不需要设置备份转发路径的，因此可以确定路由表中除默认路由外的各个路由是否设置备份转发路径，具体可以设置轮询周期，每个轮询周期确定一次。
其中，路由的转发路径包括下一跳地址和出接口。
S22：获取未设置备份转发路径的选定路由。
路由表中未设置备份转发路径的路由可以定义为选定路由，获取的选定路由的个数可能是一个，也可能是多个，针对每一个选定路由的处理方式都是一样的，以下以一个选定路由为例进行说明。
S23：根据选定路由的路由前缀地址从路由表中依次获取选定路由归属的各级路由，得到路由序列。
如图3所示，路由表中的路由通常是以根据路由前缀地址的大小关系设置为倒树状结构，因此，可以根据选定路由的路由地址前缀从路由表中获取选定路由归属的各级路由，这些路由组成路由序列，由于默认路由位于树根的位置，因此，默认路由是路由序列的最后一个路由。例如，选定路由的路由前缀地址为100.1.1.0/32，它归属的第一级路由为100.1.0.0/16对应的路由，它归属的第二级路由为0.0.0.0/0对应的路由，100.1.1.0/32对应的选定路由、100.1.0.0/16对应的路由和0.0.0.0/0对应的路由组成一个路由序列。
S24：从路由序列包括的各个转发路径中选取选定路由的备份转发路径。
该方案中可以为路由表中除默认路由外的各个路由确定出备份转发路径，从而在汇聚交换机与接入交换机之间的链路故障后，若汇聚交换机未及时删除对应的路由，可以基于路由的备份路径转发报文，避免丢包。
具体的，上述S24中从路由序列包括的各个转发路径中选取选定路由的备份转发路径，实现过程具体包括：
获取路由序列中位于选定路由之后且与选定路由相邻的候选路由；
确定候选路由的转发路径与选定路由的转发路径是否相同；
若确定候选路由的转发路径与选定路由的转发路径不同，则将候选路由的转发路径设置为选定路由的备份转发路径。
可以逐级判断各个路由的转发路径是否是选定路由的备份转发路径，首先将路由序列中位于选定路由之后且与选定路由相邻的路由定义为候选路由，然后确定候选路由的转发路径与选定路由的转发路径是否相同，若确定候选路由的转发路径与选定路由的转发路径不同，则将候选路由的转发路径设置为选定路由的备份转发路径。
可选的，还包括：
若确定候选路由的转发路径与选定路由的转发路径相同，则确定候选路由是否是默认路由；
若确定候选路由不是默认路由，则将路由序列中位于候选路由之后且与候选路由相邻的路由替换候选路由，执行上述确定候选路由的转发路径与选定路由的转发路径是否相同的步骤。
还有一种情况，那就是候选路由的转发路径与选定路由的转发路径相同，此时，就需要另外为选定路由选取备份转发路径，具体需要进一步确定候选路由是否是默认路由，若确定候选路由不是默认路由，也就是说候选路由不是路由序列中的最后一个，可以将路由序列中位于候选路由之后且与候选路由相邻的路由替换候选路由，执行上述确定候选路由的转发路径与选定路由的转发路径是否相同的步骤。若确定候选路由是默认路由，也就是说候选路由已经是路由序列中的最后一个，无法为选定路由确定备份转发路径了，可以为其他未设置备份转发按路径的路由选取备份转发路径。
可选的，还包括：
监控与各个接入交换机连接的各个接口是否故障；
若监控到第一接口故障，则从路由表中获取包括第一接口的路由；
将包括第一接口的路由中的备份转发路径设置为有效。
汇聚交换机与各个接入交换机之间会通过多个接口连接，可以监控这些接口是否故障，若其中的某个接口故障，该接口可以定义为第一接口，那么该接口对应的路由都是需要被删除的，为了确保可以正常转发相应的报文，可以将路由表中第一接口的路由中的备份转发路径设置为有效，从而在路由被删除之前，可以基于备份转发路径转发报文，避免出现丢包。
下面以一个具体实施例来说明上述方法，以图1的数据中心包括的聚交换机1为例进行说明，假设，汇聚交换机1与接入交换机1相连的接口为Gi0/0、Gi0/1，下一跳地址分别为10.1.0.1、10.1.1.1；汇聚交换机1与接入交换机2相连的接口为Gi0/2、Gi0/3，下一跳地址分别为10.1.2.1、10.1.3.1；汇聚交换机1与核心交换机1相连的接口为Gi0/4、Gi0/5，下一跳地址分别为10.1.4.1、10.1.5.1，汇聚交换机1与核心交换机2相连的接口为Gi0/6、Gi0/7，下一跳地址分别为10.1.6.1、10.1.7.1；接入交换机1下联的服务器地址分别为100.1.1.1/32～100.1.255.255/32，并且接入交换机1上配置聚合路由100.1.0.0/16，接入交换机1上同时向汇聚交换机1和汇聚交换机2发布100.1.1.1/32～100.1.255.255/32及100.1.0.0/16对应的路由。
1.汇聚交换机1通过边界网关协议(Border Gateway Protocol，BGP)学习到来自于接入交换机1的路由：路由前缀为100.1.1.1/32～100.1.255.255/32、100.1.0.0/16，下一跳地址及出接口分别为<10.1.0.1，Gi0/0>、<10.1.1.1，Gi0/1>，得到的路由表项如图4所示。
2.汇聚交换机1通过BGP学习到来自于城域网交换机的默认路由及其他路由，路由前缀分别为0.0.0.0/0、200.1.1.1/32，下一跳地址及出接口分别为<10.1.4.1、Gi0/4>、<10.1.5.1，Gi0/5>、<10.1.6.1，Gi0/6>、<10.1.7.1，Gi0/7>，得到的路由表项如图5所示。
3.遍历路由表中除默认路由外的各个路由，下面分别以100.1.0.0/16和100.1.1.1/32对应的路由为例介绍：
(1)首先确定100.1.0.0/16对应的路由的备份转发路径：获取100.1.0.0/16对应的路由归属的上一级路由为0.0.0.0/0对应的路由；0.0.0.0/0对应的路由为默认路由，由于100.1.0.0/16对应的路由的转发路径与0.0.0.0/0对应的路由的转发路径不同，因此可以将0.0.0.0/0对应的路由的转发路径设置为100.1.0.0/16对应的路由备份转发路径。
(2)首先确定100.1.1.1/32对应的路由的备份转发路径：获取100.1.1.1/32归属的上一级路由为100.1.0.0/16对应的路由，100.1.0.0/16对应的路由不是默认路由，因此，还需要进一步判断100.1.0.0/16对应的路由的转发路径与100.1.1.1/32对应的路径的转发路径是否相同，由于100.1.0.0/16对应的路由的转发路径与100.1.1.1/32对应的路由的转发路径一样，都是<10.1.0.1，Gi0/0>、<10.1.1.1，Gi0/1>，因此，还需要继续获取100.1.1.1/16归属的上一级路由为0.0.0.0/0对应的路由，0.0.0.0/0对应的路由为默认路由，由于100.1.0.0/16对应的路由的转发路径与0.0.0.0/0对应的路由的转发路径不同，因此可以将0.0.0.0/0对应的路由的转发路径设置为100.1.0.0/16对应的路由备份转发路径。
按相同的方法，判断100.1.0.0/16、100.1.1.1/32～100.1.255.255/32及200.1.1.1/32对应的路由都可将默认路由的转发路径设置为备份转发路径；假设200.1.1.1/32对应的路由来说，其转发路径与默认路由转发路径一样，因此默认路由的4个转发路径不能作为200.1.1.1/32路由的备份转发路径。得到的路由表项如图6所示。
当汇聚交换机1监控到与接入交换机1之间的接口Gi0/0、Gi0/1故障后，首先将Gi0/0、Gi0/1对应的备份转发路径设置为有效，由于设置过程只涉及下一跳地址及出接口的变动，因此收敛时间可达到毫秒级收敛性能；BGP重新收敛，删除非默认路由100.1.0.0/16及100.1.1.1/32～100.1.255.255/32对应的路由，匹配中的报文可以基于备份转发路径进行转发。
基于同一发明构思，本发明实施例提供一种路由的备份转发路径的确定装置，应用于如图1所示的数据中心包括的汇聚交换机中，该装置的结构如图7所示，包括：
确定模块71，由于确定路由表中除默认路由外的各个路由是否设置备份转发路径；
第一获取模块72，由于获取未设置备份转发路径的选定路由；
第二获取模块73，由于根据选定路由的路由前缀地址从路由表中依次获取选定路由归属的各级路由，得到路由序列，默认路由是路由序列的最后一个路由；
选取模块74，用于从路由序列包括的各个转发路径中选取选定路由的备份转发路径。
该方案中可以为路由表中除默认路由外的各个路由确定出备份转发路径，从而在汇聚交换机与接入交换机之间的链路故障后，若汇聚交换机未及时删除对应的路由，可以基于路由的备份路径转发报文，避免丢包。
具体的，选取模块74，用于从路由序列包括的各个转发路径中选取选定路由的备份转发路径，具体用于：
获取路由序列中位于选定路由之后且与选定路由相邻的候选路由；
确定候选路由的转发路径与选定路由的转发路径是否相同；
若确定候选路由的转发路径与选定路由的转发路径不同，则将候选路由的转发路径设置为选定路由的备份转发路径。
可选的，选取模块74，还用于：
若确定候选路由的转发路径与选定路由的转发路径相同，则确定候选路由是否是默认路由；
若确定候选路由不是默认路由，则将路由序列中位于候选路由之后且与候选路由相邻的路由替换候选路由，执行确定候选路由的转发路径与选定路由的转发路径是否相同的步骤。
可选的，还包括：
监控模块，用于监控与各个接入交换机连接的各个接口是否故障；
第三获取模块，用于若监控模块监控到第一接口故障，则从路由表中获取包括第一接口的路由；
设置模块，用于将包括第一接口的路由中的备份转发路径设置为有效。
本申请实施例还提供了一种电子设备，请参见图8所示，包括处理器810、通信接口820、存储器830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。
存储器830，用于存放计算机程序；
处理器810，用于执行存储器830上所存放的程序时，实现上述实施例中任一所述的路由的备份转发路径的确定方法。
通信接口820用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
该方案中可以为路由表中除默认路由外的各个路由确定出备份转发路径，从而在汇聚交换机与接入交换机之间的链路故障后，若汇聚交换机未及时删除对应的路由，可以基于路由的备份路径转发报文，避免丢包。
相应地，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的路由的备份转发路径的确定方法。
该方案中可以为路由表中除默认路由外的各个路由确定出备份转发路径，从而在汇聚交换机与接入交换机之间的链路故障后，若汇聚交换机未及时删除对应的路由，可以基于路由的备份路径转发报文，避免丢包。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的可选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括可选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种路由的备份转发路径的确定方法，应用于数据中心包括的汇聚交换机中，其特征在于，所述方法包括：
确定路由表中除默认路由外的各个路由是否设置备份转发路径；
获取未设置备份转发路径的选定路由；
根据所述选定路由的路由前缀地址从所述路由表中依次获取所述选定路由归属的各级路由，得到路由序列，所述默认路由是所述路由序列的最后一个路由；
从所述路由序列包括的各个转发路径中选取所述选定路由的备份转发路径。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述路由序列包括的各个转发路径中选取所述选定路由的备份转发路径，具体包括：
获取所述路由序列中位于所述选定路由之后且与所述选定路由相邻的候选路由；
确定所述候选路由的转发路径与所述选定路由的转发路径是否相同；
若确定所述候选路由的转发路径与所述选定路由的转发路径不同，则将所述候选路由的转发路径设置为所述选定路由的备份转发路径。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在与，还包括：
若确定所述候选路由的转发路径与所述选定路由的转发路径相同，则确定所述候选路由是否是所述默认路由；
若确定所述候选路由不是所述默认路由，则将所述路由序列中位于所述候选路由之后且与所述候选路由相邻的路由替换所述候选路由，执行所述确定所述候选路由的转发路径与所述选定路由的转发路径是否相同的步骤。
4.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，还包括：
监控与各个接入交换机连接的各个接口是否故障；
若监控到第一接口故障，则从所述路由表中获取包括所述第一接口的路由；
将包括所述第一接口的路由中的备份转发路径设置为有效。
5.一种路由的备份转发路径的确定装置，应用于数据中心包括的汇聚交换机中，其特征在于，所述装置包括：
确定模块，由于确定路由表中除默认路由外的各个路由是否设置备份转发路径；
第一获取模块，由于获取未设置备份转发路径的选定路由；
第二获取模块，由于根据所述选定路由的路由前缀地址从所述路由表中依次获取所述选定路由归属的各级路由，得到路由序列，所述默认路由是所述路由序列的最后一个路由；
选取模块，用于从所述路由序列包括的各个转发路径中选取所述选定路由的备份转发路径。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述选取模块，用于从所述路由序列包括的各个转发路径中选取所述选定路由的备份转发路径，具体用于：
获取所述路由序列中位于所述选定路由之后且与所述选定路由相邻的候选路由；
确定所述候选路由的转发路径与所述选定路由的转发路径是否相同；
若确定所述候选路由的转发路径与所述选定路由的转发路径不同，则将所述候选路由的转发路径设置为所述选定路由的备份转发路径。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在与，所述选取模块，还用于：
若确定所述候选路由的转发路径与所述选定路由的转发路径相同，则确定所述候选路由是否是所述默认路由；
若确定所述候选路由不是所述默认路由，则将所述路由序列中位于所述候选路由之后且与所述候选路由相邻的路由替换所述候选路由，执行所述确定所述候选路由的转发路径与所述选定路由的转发路径是否相同的步骤。
8.如权利要求5-7任一所述的装置，其特征在于，还包括：
监控模块，用于监控与各个接入交换机连接的各个接口是否故障；
第三获取模块，用于若所述监控模块监控到第一接口故障，则从所述路由表中获取包括所述第一接口的路由；
设置模块，用于将包括所述第一接口的路由中的备份转发路径设置为有效。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存储的程序时，实现权利要求1-4任一所述的方法步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4任一所述的方法步骤。
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