CN114024714A - 一种访问请求处理方法、装置、网卡设备及存储计算系统 - Google Patents

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刘刚
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Abstract

本发明公开了一种访问请求处理方法、装置、网卡设备及存储计算系统，该方法包括：计算节点的网卡设备通过CHI通路接收访问数据处理器发送的第一数据访问请求；检测第一数据访问请求的访问地址是否为本计算节点地址；若是，则将第一数据访问请求转发到计算节点中的目标数据处理器；若否，则将第一数据访问请求转换为第一网络访问请求，并将第一网络访问请求发送到目标节点；其中，目标节点为存储计算系统中访问地址对应的其他计算节点和/或存储服务器；本发明利用CHI协议解决节点内部一致性问题，提高了节点处理器性能，且能够将计算节点的远程网络访问的转化为普通访存请求，简化了兼容性难度，增强了存储计算系统的兼容性和存储扩展能力。

Description

一种访问请求处理方法、装置、网卡设备及存储计算系统
技术领域
本发明涉及计算机存储计算领域，特别涉及一种访问请求处理方法、装置、网卡设备及存储计算系统。
背景技术
随着信息技术和应用场景的快速发展，数据爆发性增长，数据的存储和管理已成为一个突出问题，海量的数据存储、管理和计算技术结合统一已经是近年的研究热点。
海量的数据存储不仅仅是单台的存储设备，而是多个存储设备的连接。这就使得数据管理成为一大难题；集群计算可以计算机集群将一组松散集成的计算机软件或硬件连接起来高度紧密地协作完成计算工作，集群系统中的单个计算机通常称为节点，通常通过局域网或其他方式连接。
现有技术中，海量的数据存储与集群计算相结合的存储计算系统中存在的兼容性差和传统网卡对节点计算的一致性支持等问题，使得海量数据的存储计算系统的节点处理器性能不高，兼容性差且存储扩展能力差。因此，如何能够提升存储计算系统的节点处理器性能，增强兼容性和存储扩展能力，是现今急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种访问请求处理方法、装置、网卡设备及存储计算系统，以提升存储计算系统的节点处理器性能，增强兼容性和存储扩展能力。
为解决上述技术问题，本发明提供一种访问请求处理方法，包括：
计算节点的网卡设备通过CHI通路接收访问数据处理器发送的第一数据访问请求；其中，所述访问数据处理器为所述计算节点中的任一数据处理器；
检测所述第一数据访问请求的访问地址是否为本计算节点地址；
若是，则将所述第一数据访问请求转发到所述计算节点中的目标数据处理器；其中，所述目标数据处理器为所述访问地址对应的数据处理器；
若否，则将所述第一数据访问请求转换为第一网络访问请求，并将所述第一网络访问请求发送到目标节点；其中，所述目标节点为存储计算系统中所述访问地址对应的其他计算节点和/或存储服务器。
可选的，所述检测所述第一数据访问请求的访问地址是否为本计算节点地址，包括：
利用CHI协议控制逻辑，检测所述第一数据访问请求的访问地址是否为本计算节点地址；
若是，则执行所述将所述第一数据访问请求转发到所述计算节点中的目标数据处理器的步骤；
若否，则执行所述将所述第一数据访问请求转换为第一网络访问请求，并将所述第一网络访问请求发送到目标节点的步骤。
可选的，该方法还包括：
获取所述目标数据处理器或所述目标节点返回的所述第一数据访问请求对应的响应数据；
将所述第一数据访问请求对应的响应数据发送到所述访问数据处理器。
可选的，该方法还包括：
接收目标计算节点发送的第二网络访问请求；
将所述第二网络访问请求转换为第二数据访问请求；
通过CHI通路，将所述第二数据访问请求发送到所述计算节点中目标访问地址对应的数据处理器；其中，所述目标访问地址为所述第二数据访问请求中的访问地址；
将所述目标访问地址对应的数据处理器返回的响应数据发送到所述目标计算节点。
本发明还提供了一种访问请求处理装置，应用于计算节点的网卡设备，包括：
接收模块，用于通过CHI通路接收访问数据处理器发送的第一数据访问请求；其中，所述访问数据处理器为所述计算节点中的任一数据处理器；
检测模块，用于检测所述第一数据访问请求的访问地址是否为本计算节点地址；
本地转发模块，若为本计算节点地址，则将所述第一数据访问请求转发到所述计算节点中的目标数据处理器；其中，所述目标数据处理器为所述访问地址对应的数据处理器；
网络转发模块，用于若不为本计算节点地址，则将所述第一数据访问请求转换为第一网络访问请求，并将所述第一网络访问请求发送到目标节点；其中，所述目标节点为存储计算系统中所述访问地址对应的其他计算节点和/或存储服务器。
可选的，所述检测模块具体用于利用CHI协议控制逻辑，检测所述第一数据访问请求的访问地址是否为本计算节点地址；若是，则向所述本地转发模块发送启动信号；若否，则向所述网络转发模块发送启动信号。
可选的，该装置还包括：
响应获取模块，用于获取所述目标数据处理器或所述目标节点返回的所述第一数据访问请求对应的响应数据；
响应发送模块，用于将所述第一数据访问请求对应的响应数据发送到所述访问数据处理器。
可选的，该装置还包括：
网络接收模块，用于接收目标计算节点发送的第二网络访问请求；
请求转换模块，用于将所述第二网络访问请求转换为第二数据访问请求；
请求发送模块，用于通过CHI通路，将所述第二数据访问请求发送到所述计算节点中目标访问地址对应的数据处理器；其中，所述目标访问地址为所述第二数据访问请求中的访问地址；
响应转发模块，用于将所述目标访问地址对应的数据处理器返回的响应数据发送到所述目标计算节点。
本发明还提供了一种网卡设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述所述的访问请求处理方法的步骤。
此外，本发明还提供了一种存储计算系统，包括：计算节点和存储服务器；
其中，每个所述计算节点均包括如权利要求9所述的网卡设备和与所述网卡设备通过CHI通路连接的数据处理器；各所述计算节点中的网卡设备和各所述存储服务器通过网络连接。
本发明所提供的一种访问请求处理方法，包括：计算节点的网卡设备通过CHI通路接收访问数据处理器发送的第一数据访问请求；其中，访问数据处理器为计算节点中的任一数据处理器；检测第一数据访问请求的访问地址是否为本计算节点地址；若是，则将第一数据访问请求转发到计算节点中的目标数据处理器；其中，目标数据处理器为访问地址对应的数据处理器；若否，则将第一数据访问请求转换为第一网络访问请求，并将第一网络访问请求发送到目标节点；其中，目标节点为存储计算系统中访问地址对应的其他计算节点和/或存储服务器；
可见，本发明通过在第一数据访问请求的访问地址不为本计算节点地址时，将通过CHI通路接收的第一数据访问请求转换为第一网络访问请求并发送到目标节点，利用CHI协议解决节点内部一致性问题，以提高节点处理器性能，并且能够将计算节点的远程网络访问的转化为普通访存请求，简化了兼容性难度，增强了存储计算系统的兼容性和存储扩展能力。此外，本发明还提供了一种访问请求处理装置、网卡设备及存储计算系统，同样具有上述有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的一种访问请求处理方法的流程图；
图2为本发明实施例所提供的一种存储计算系统的结构示意图；
图3为本发明实施例所提供的一种计算节点中的网卡设备的结构示意图；
图4为本发明实施例所提供的一种访问请求处理装置的结构框。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本发明实施例所提供的一种访问请求处理方法的流程图。该方法可以包括：
步骤101：计算节点的网卡设备通过CHI通路接收访问数据处理器发送的第一数据访问请求；其中，访问数据处理器为计算节点中的任一数据处理器。
其中，本实施例中的计算节点可以为存储计算系统中用于高性能计算的节点，如计算机。本实施例中计算节点中的网卡设备(NIC，network interface controller，又称网络接口控制器)可以通过CHI(一种一致性协议)通路与该计算节点中的数据处理器(如CPU)连接，即本实施例中计算节点中的数据处理器和网卡设备可以支持CHI协议，网卡设备内部可以完成CHI协议与网络协议的转换。
具体的，本步骤中的第一数据访问请求可以为计算节点中数据处理器通过CHI通路发起的数据访问请求(即CHI请求)；本步骤中的访问数据处理器可以为计算节点中发送第一数据访问请求的数据处理器。
可以理解的是，本步骤中计算节点中的网卡设备可以通过CHI通路接收该计算节点上的访问数据处理器发送的第一数据访问请求。对于本步骤中网卡设备通过CHI通路接收访问数据处理器发送的第一数据访问请求的具体方式，可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置，如网卡设备可以利用CHI协议控制逻辑直接接收访问数据处理器通过CHI通路发送的第一数据访问请求。只要计算节点的网卡设备可以接收该计算节点中数据处理器通过CHI通路发送的数据访问请求，本实施例对此不做任何限制。
需要说明的是，本实施例是以存储计算系统中的一个计算节点中的网卡设备对该计算节点中的一个数据处理器发送的数据访问请求的处理为例进行的展示，对于存储计算系统中其他计算节点中的网卡设备对自身数据处理器发送的数据访问请求的处理，可以采用与本实施例所提供的方法相同或相似的方式实现，本实施例对此不做任何限制。
步骤102：检测第一数据访问请求的访问地址是否为本计算节点地址；若是，则进入步骤103；若否，则进入步骤104。
可以理解的是，本步骤中计算节点中的网卡设备可以通过检测第一数据访问请求的访问地址是否为该计算节点本身的地址(即本计算节点地址)，确定是否需要将第一数据访问请求转换为相应的网络请求，以发送到存储计算系统中的其他计算节点和/或存储服务器。
具体的，本实施例并不限定网卡设备检测第一数据访问请求的访问地址是否为本计算节点地址的具体方式，如网卡设备可以利用CHI协议控制逻辑，检测所述第一数据访问请求的访问地址是否为本计算节点地址；若是，则进入步骤103；若否，则进入步骤104；从而利用CHI协议控制逻辑完成符合CHI协议的冲突处理和一致性保证。
步骤103：将第一数据访问请求转发到计算节点中的目标数据处理器；其中，目标数据处理器为访问地址对应的数据处理器。
具体的，本步骤中的目标数据处理器可以为访问数据处理器发送的第一数据访问请求中的访问地址对应的数据处理器，即访问数据处理器所要访问的数据处理器。
可以理解的是，本步骤中计算节点中的网卡设备可以在确定第一数据访问请求的访问地址为本计算节点地址时，直接将第一数据访问请求转发到计算节点中该访问地址对应的数据处理器(即目标数据处理器)。如图2和图3所示，计算节点0内部CPU00(即访问数据处理器)需要访问计算节点0中CPU03(即目标数据处理器)所管理的数据时，可以发送数据访问请求(即第一数据访问请求)到计算节点0的NIC(即网卡设备)，NIC的CHI协议控制逻辑判断数据访问请求中的访问地址是否为本计算节点地址，如果是，可以转发数据访问请求到CPU03，实现计算节点的本地访问。
步骤104：将第一数据访问请求转换为第一网络访问请求，并将第一网络访问请求发送到目标节点；其中，目标节点为存储计算系统中访问地址对应的其他计算节点和/或存储服务器。
具体的，本步骤中的目标节点可以为计算节点的访问数据处理器发送的第一数据访问请求中的访问地址对应的其他计算节点和/或存储服务器，即计算节点的访问数据处理器所要访问的其他计算节点和/或存储服务器。
可以理解的是，本步骤中计算节点中的网卡设备可以在确定第一数据访问请求的访问地址不为本计算节点地址时，将第一数据访问请求转换为相应的网络访问请求(即第一网络访问请求)，并通过网络将该网络访问请求发送到该访问地址对应的其他计算节点和/或存储服务器(即目标节点)。
如图2和图3所示，计算节点0内部CPU00(即访问数据处理器)需要访问存储服务器1(即目标节点)所管理数据时，可以发送数据访问请求(即第一数据访问请求)到计算节点0的NIC(即网卡设备)，NIC的CHI协议控制逻辑判断该数据访问请求中的访问地址是否为本计算节点地址；如果不是，可以转发该数据访问请求到计算节点0的处理器(包含网络协议栈等)，该处理器将该数据访问请求转换为相应的网络访问请求(即第一网络访问请求)，通过网络发送到存储服务器1，实现计算节点对存储服务器的远程访问。相应的，存储服务器1收到第一网络访问请求，可以得到第一网络访问请求对应的响应数据，延请求路径返回给计算节点0的CPU00。
如图2和图3所示，计算节点0内部CPU00(即访问数据处理器)计算节点1(即目标节点)内部CPU03所管理数据时，可以发送数据访问请求(即第一数据访问请求)到计算节点0的NIC(即网卡设备)，NIC的CHI协议控制逻辑判断数据访问请求中的访问地址是否为本计算节点地址；如果不是，可以转发该数据访问请求到计算节点0的处理器(包含网络协议栈等)，处理器将该数据访问请求转换为相应的网络访问请求(即第一网络访问请求)，通过网络发送到计算节点1，实现计算节点对其他计算节点的远程访问。相应的，计算节点1中NIC的处理器接收到第一网络访问请求，可以将第一网络访问请求转换为相应的CHI请求(如第一网络访问请求)并发送给NIC的CHI协议控制逻辑；CHI协议控制逻辑通过CHI通道转发该CHI请求给CPU03，CPU03获取该CHI请求对应的响应数据，延请求路径返回给计算节点0的CPU00。
具体的，本实施例所提供的访问请求处理方法还可以包括：计算节点中的网卡设备获取目标数据处理器或目标节点返回的第一数据访问请求对应的响应数据；将第一数据访问请求对应的响应数据发送到访问数据处理器。也就是说，第一数据访问请求的访问地址为目标数据处理器时，计算节点中的网卡设备可以直接接收目标数据处理器通过CHI通路返回的第一数据访问请求对应的响应数据，并通过CHI通路发送到访问数据处理器；第一数据访问请求的访问地址为目标节点(如其他数据处理器的数据处理器)时，计算节点中的网卡设备可以通过网络接收第一网络访问请求对应的响应数据，并通过CHI通路直接或转换后发送到访问数据处理器。
响应的，本实施例所提供的访问请求处理方法还可以包括：计算节点中的网卡设备对其他计算节点的网络访问请求的响应过程，如计算节点中的网卡设备接收目标计算节点发送的第二网络访问请求；将第二网络访问请求转换为第二数据访问请求；通过CHI通路，将第二数据访问请求发送到计算节点中目标访问地址对应的数据处理器；将目标访问地址对应的数据处理器返回的响应数据发送到目标计算节点；其中，目标访问地址为第二数据访问请求中的访问地址。
其中，上述目标计算节点可以为通过网络向本计算节点发送网络访问请求的其他计算节点；上述第二网络访问请求可以为本计算节点接收的其他计算节点通过网络发送的网络访问请求；上述第二数据访问请求可以为第二网络访问请求对应的数据访问请求(即CHI请求)；也就是说，计算节点中的网卡设备接收到其他计算节点发送的网络访问请求后，可以将网络访问请求转换为相应的数据访问请求，并利用CHI协议控制逻辑通过CHI通道转发该数据访问请求到第二数据访问请求中的访问地址。
本实施例中，本发明实施例通过在第一数据访问请求的访问地址不为本计算节点地址时，将通过CHI通路接收的第一数据访问请求转换为第一网络访问请求并发送到目标节点，利用CHI协议解决节点内部一致性问题，以提高节点处理器性能，并且能够将计算节点的远程网络访问的转化为普通访存请求，简化了兼容性难度，增强了存储计算系统的兼容性和存储扩展能力。
相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种访问请求处理装置，下文描述的一种访问请求处理装置与上文描述的一种访问请求处理方法可相互对应参照。
请参考图4，图4为本发明实施例所提供的一种访问请求处理装置的结构框。该装置应用于计算节点的网卡设备，可以包括：
接收模块10，用于通过CHI通路接收访问数据处理器发送的第一数据访问请求；其中，访问数据处理器为计算节点中的任一数据处理器；
检测模块20，用于检测第一数据访问请求的访问地址是否为本计算节点地址；
本地转发模块30，若为本计算节点地址，则将第一数据访问请求转发到计算节点中的目标数据处理器；其中，目标数据处理器为访问地址对应的数据处理器；
网络转发模块40，用于若不为本计算节点地址，则将第一数据访问请求转换为第一网络访问请求，并将第一网络访问请求发送到目标节点；其中，目标节点为存储计算系统中访问地址对应的其他计算节点和/或存储服务器。
可选的，检测模块20具体用于利用CHI协议控制逻辑，检测第一数据访问请求的访问地址是否为本计算节点地址；若是，则向本地转发模块30发送启动信号；若否，则向网络转发模块40发送启动信号。
可选的，该装置还可以包括：
响应获取模块，用于获取目标数据处理器或目标节点返回的第一数据访问请求对应的响应数据；
响应发送模块，用于将第一数据访问请求对应的响应数据发送到访问数据处理器。
可选的，该装置还可以包括：
网络接收模块，用于接收目标计算节点发送的第二网络访问请求；
请求转换模块，用于将第二网络访问请求转换为第二数据访问请求；
请求发送模块，用于通过CHI通路，将第二数据访问请求发送到计算节点中目标访问地址对应的数据处理器；其中，目标访问地址为第二数据访问请求中的访问地址；
响应转发模块，用于将目标访问地址对应的数据处理器返回的响应数据发送到目标计算节点。
本实施例中，本发明实施例通过本地转发模块30在第一数据访问请求的访问地址不为本计算节点地址时，将通过CHI通路接收的第一数据访问请求转换为第一网络访问请求并发送到目标节点，利用CHI协议解决节点内部一致性问题，以提高节点处理器性能，并且能够将计算节点的远程网络访问的转化为普通访存请求，简化了兼容性难度，增强了存储计算系统的兼容性和存储扩展能力。
相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种网卡设备，下文描述的一种网卡设备与上文描述的一种访问请求处理方法可相互对应参照。
本发明实施例提供了一种网卡设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序时实现如上述实施例所提供的访问请求处理方法的步骤。
相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种存储计算系统，下文描述的一种存储计算系统与上文描述的一种访问请求处理方法可相互对应参照。
本发明实施例提供了一种存储计算系统，包括：计算节点和存储服务器；
其中，每个计算节点均包括如权利要求9的网卡设备和与网卡设备通过CHI通路连接的数据处理器；各计算节点中的网卡设备和各存储服务器通过网络连接。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、网卡设备及存储计算系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
以上对本发明所提供的一种访问请求处理方法、装置、网卡设备及存储计算系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种访问请求处理方法，其特征在于，包括：
计算节点的网卡设备通过CHI通路接收访问数据处理器发送的第一数据访问请求；其中，所述访问数据处理器为所述计算节点中的任一数据处理器；
检测所述第一数据访问请求的访问地址是否为本计算节点地址；
若是，则将所述第一数据访问请求转发到所述计算节点中的目标数据处理器；其中，所述目标数据处理器为所述访问地址对应的数据处理器；
若否，则将所述第一数据访问请求转换为第一网络访问请求，并将所述第一网络访问请求发送到目标节点；其中，所述目标节点为存储计算系统中所述访问地址对应的其他计算节点和/或存储服务器。
2.根据权利要求1所述的访问请求处理方法，其特征在于，所述检测所述第一数据访问请求的访问地址是否为本计算节点地址，包括：
利用CHI协议控制逻辑，检测所述第一数据访问请求的访问地址是否为本计算节点地址；
若是，则执行所述将所述第一数据访问请求转发到所述计算节点中的目标数据处理器的步骤；
若否，则执行所述将所述第一数据访问请求转换为第一网络访问请求，并将所述第一网络访问请求发送到目标节点的步骤。
3.根据权利要求1所述的访问请求处理方法，其特征在于，还包括：
获取所述目标数据处理器或所述目标节点返回的所述第一数据访问请求对应的响应数据；
将所述第一数据访问请求对应的响应数据发送到所述访问数据处理器。
4.根据权利要求1至3任一项所述的访问请求处理方法，其特征在于，还包括：
接收目标计算节点发送的第二网络访问请求；
将所述第二网络访问请求转换为第二数据访问请求；
通过CHI通路，将所述第二数据访问请求发送到所述计算节点中目标访问地址对应的数据处理器；其中，所述目标访问地址为所述第二数据访问请求中的访问地址；
将所述目标访问地址对应的数据处理器返回的响应数据发送到所述目标计算节点。
5.一种访问请求处理装置，其特征在于，应用于计算节点的网卡设备，包括：
接收模块，用于通过CHI通路接收访问数据处理器发送的第一数据访问请求；其中，所述访问数据处理器为所述计算节点中的任一数据处理器；
检测模块，用于检测所述第一数据访问请求的访问地址是否为本计算节点地址；
本地转发模块，若为本计算节点地址，则将所述第一数据访问请求转发到所述计算节点中的目标数据处理器；其中，所述目标数据处理器为所述访问地址对应的数据处理器；
网络转发模块，用于若不为本计算节点地址，则将所述第一数据访问请求转换为第一网络访问请求，并将所述第一网络访问请求发送到目标节点；其中，所述目标节点为存储计算系统中所述访问地址对应的其他计算节点和/或存储服务器。
6.根据权利要求5所述的访问请求处理装置，其特征在于，所述检测模块具体用于利用CHI协议控制逻辑，检测所述第一数据访问请求的访问地址是否为本计算节点地址；若是，则向所述本地转发模块发送启动信号；若否，则向所述网络转发模块发送启动信号。
7.根据权利要求5所述的访问请求处理装置，其特征在于，还包括：
响应获取模块，用于获取所述目标数据处理器或所述目标节点返回的所述第一数据访问请求对应的响应数据；
响应发送模块，用于将所述第一数据访问请求对应的响应数据发送到所述访问数据处理器。
8.根据权利要求5至7任一项所述的访问请求处理装置，其特征在于，还包括：
网络接收模块，用于接收目标计算节点发送的第二网络访问请求；
请求转换模块，用于将所述第二网络访问请求转换为第二数据访问请求；
请求发送模块，用于通过CHI通路，将所述第二数据访问请求发送到所述计算节点中目标访问地址对应的数据处理器；其中，所述目标访问地址为所述第二数据访问请求中的访问地址；
响应转发模块，用于将所述目标访问地址对应的数据处理器返回的响应数据发送到所述目标计算节点。
9.一种网卡设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述的访问请求处理方法的步骤。
10.一种存储计算系统，其特征在于，包括：计算节点和存储服务器；
其中，每个所述计算节点均包括如权利要求9所述的网卡设备和与所述网卡设备通过CHI通路连接的数据处理器；各所述计算节点中的网卡设备和各所述存储服务器通过网络连接。
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