CN114690857A - 机箱管理控制装置以及机箱管理控制系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供机箱管理控制装置以及机箱管理控制系统。机箱管理控制装置用于通过一多工切换器连接至一或多个基板管理控制器，且多工切换器以多个连接接口分别连接于各基板管理控制器。机箱管理控制装置包含一电路基板、一机箱管理控制器、一固件存储器以及一暂存存储器。电路基板具有一卡缘连接器，延伸于电路基板的一侧边缘，且卡缘连接器包含一第一引脚组以及至少一第二引脚组，且卡缘连接器用于连接于多工切换器。机箱管理控制器电性连接于第一引脚组。机箱管理控制器于启动后自固件存储器载入固件，以执行一初始化作业；机箱管理控制器用以通过卡缘连接器发出一管理数据封包以及一指定位址，且指定位址对应于多工切换器的连接接口其中之一。

Description

机箱管理控制装置以及机箱管理控制系统

技术领域

本发明有关于多个基板管理控制器的管理以及控制，特别涉及一种机箱管理控制装置以及一种机箱管理控制系统。

背景技术

现有的机箱管理控制器(Chassis Management Controller,CMC)采用集中式架构，多个基板管理控制器利用中继板辅助配线，分别连接至机箱管理控制器的不同引脚组。通过连接的引脚组的不同，基板管理控制器可识别不同的基板管理控制器。

当基板管理控制器的数量随着系统架构的扩充而增加时，中继板以及配线都会大量占用空间。同时，在增减基板管理控制器的数量时，不论机箱管理控制器是否异常需要维修，中继板都必须断电处理，使得系统有一段无法工作的时间。

此外，机箱管理控制器的引脚有限，当基板管理控制器的数量逐渐增加，机箱管理控制器的引脚数量将不敷使用，使得系统架构的扩充受到限制。

发明内容

基于上述技术课题，本发明提出一种机箱管理控制装置以及机箱管理控制系统，改变机箱管理控制装置以及基板管理控制器之间的连接架构，而可使得基板管理控制器的数量可容易的变化。

本发明提出一种机箱管理控制装置，用于通过一多工切换器连接至一或多个基板管理控制器，且多工切换器以多个连接接口分别连接于各基板管理控制器。机箱管理控制装置包含一电路基板、一机箱管理控制器、一固件存储器以及一暂存存储器。

电路基板具有一卡缘连接器，延伸于电路基板的一侧边缘，且卡缘连接器包含一第一引脚组以及至少一第二引脚组，且卡缘连接器用于连接于多工切换器。机箱管理控制器设置于电路基板上，且电性连接于第一引脚组。固件存储器设置于电路基板上，且电性连接于机箱管理控制器，用于存储机箱管理控制器的一固件。暂存存储器设置于电路基板上，且电性连接于机箱管理控制器，用于提供一工作暂存空间。

机箱管理控制器于启动后自固件存储器载入固件，以执行一初始化作业；机箱管理控制器用以通过卡缘连接器发出一管理数据封包以及一指定位址，且指定位址对应于多工切换器的连接接口其中之一。

在至少一实施例中，机箱管理控制器通过卡缘连接器接收一回应数据封包以及一硬件位址，且硬件位址对应于多工切换器的连接接口其中之一。

在至少一实施例中，卡缘连接器是符合OCP NIC 3.0标准的连接器，且至少一第二引脚组是符合PCIe标准的引脚组。

在至少一实施例中，机箱管理控制器与至少一第二引脚组之间是空接。

在至少一实施例中，机箱管理控制装置还包含一网络芯片以及至少一网络连接器；网络芯片电性连接于机箱管理控制器，网络连接器电性连接于网络芯片，网络连接器用于连接于一网络交换设备，使机箱管理控制器连接于一网络。

在至少一实施例中，至少一第一连接接口连接于一扩充插槽，且扩充插槽用以供卡缘连接器插接。

本发明还提出一种机箱管理控制系统，用于连接于多个基板管理控制器，包含如前所述的机箱管理控制装置、一中继基板以及一多工切换器。中继基板具有至少一第一连接接口以及多个第二连接接口。多工切换器设置于中继基板上，至少一第一连接接口以及各第二连接接口电性连接于多工切换器。机箱管理控制装置的卡缘连接器连接于第一连接接口，各基板管理控制器分别连接于各第二连接接口，且各第二连接接口分别对应于一硬件位址。

多工切换器通过第一连接接口接收机箱管理控制装置发出的管理数据封包以及指定位址，并且暂存管理数据封包；依据指定位址，将管理数据封包经由各硬件位址符合指定位址的第二连接接口发出。

在至少一实施例中，多工切换器经由第二连接接口其中之一接收一回应数据封包并予以暂存，并得到对应的硬件位址；多工切换器并将回应数据封包以及硬件位址通过至少一第一连接接口传送至机箱管理控制器。

在至少一实施例中，卡缘连接器是符合OCP NIC 3.0标准的连接器，且至少一第二引脚组是符合PCIe标准的引脚组。

在至少一实施例中，机箱管理控制器与至少一第二引脚组之间是空接。

在至少一实施例中，中继基板具有两个以上第一连接接口，且机箱管理控制系统具有两个机箱管理控制装置，通过各第一连接接口连接于多工切换器；多工切换器用以启用其中一个机箱管理控制装置，并切换另一个机箱管理控制装置为闲置。

在至少一实施例中，多工切换器持续监控启用中的机箱管理控制装置是否正常运行；当启用中的机箱管理控制装置异常，多工切换器切换机箱管理控制装置为闲置，而启用另一个机箱管理控制装置。

在至少一实施例中，各第一连接接口分别具有至少一指定引脚，用以通过中继基板互相连接，并且启用中的机箱管理控制装置用以发送更新指令至多工切换器，使多工切换器切换另一个机箱管理控制装置进入固件更新模式；启用中的机箱管理控制装置通过指定引脚传送一固件映像文件至另一个机箱管理控制装置，以对另一个机箱管理控制装置的固件存储器进行写入。

在至少一实施例中，启用中的机箱管理控制装置通过这些指定引脚进行交握沟通，判断另一个机箱管理控制装置是否为闲置，若另一个机箱管理控制装置是闲置，启用中的机箱管理控制装置发送更新指令至多工切换器。

本发明通过多工切换器的中继，管理控制封包是先暂存于多工切换器，再依据指定位址由对应的第二连接接口发出至正确的基板管理控制器。同样地，回应数据封包事先暂存于多工切换器，在依据来源附加硬件位址发出至机箱管理控制装置。因此，机箱管理控制装置对外的连接，只需要有一组第一引脚组，就可以连接至多个基板管理控制器，连接数量不受限于第一引脚组的引脚数。同时，基板管理控制器的数量也容易增减，只需要在机箱管理控制装置的固件中增加或删减对应的程序码，并且关连于硬件位址，就可以增加或减少基板管理控制器的数量，而不需要重新定义卡缘连接器的各接脚，也不需变更卡缘连接器的各接脚的连接状态。

附图说明

图1是本发明实施例中，机箱管理控制装置的俯视图。

图2是本发明实施例中，机箱管理控制装置的电路方框图。

图3是本发明实施例中，机箱管理控制装置的方框示意图。

图4是本发明实施例中，卡缘连接器的引脚示意图。

图5是本发明实施例中，机箱管理控制装置发出数据管理封包的示意图。

图6是本发明实施例中，机箱管理控制装置接收回应数据封包的示意图。

图7是本发明实施例中，机箱管理控制装置通过网络连接于基板管理控制器的示意图。

图8是本发明实施例中，多工切换器连接于两个机箱管理控制装置的示意图。

附图标记说明：

10：机箱管理控制装置

10’：备援机箱管理控制装置

110：电路基板

112：卡缘连接器

1121：第一引脚组

1122：第二引脚组

120：机箱管理控制器

130：固件存储器

140：暂存存储器

150：网络接口

152：网络芯片

154：网络连接器

20：多工切换器

20a：中继基板

210：第一连接接口

221～224：第二连接接口

230：扩充插槽

31～34：基板管理控制器

具体实施方式

请参阅图1、图2以及图3所示，为本发明实施例所公开的一种机箱管理控制装置10，适用于机箱管理控制系统，用于通过多工切换器20连接至一或多个基板管理控制器31～34，借此管理一或多个主机板的运行。

如图1以及图2所示，机箱管理控制装置10为板卡形态，包含一电路基板110、一机箱管理控制器120(Baseboard Management Controller,BMC)、一固件存储器130以及一暂存存储器140。

如图1所示，电路基板110具有一卡缘连接器112，延伸于电路基板110的一侧边缘。电路基板110还配置有必要线路，例如印刷线路，用于电性连接卡缘连接器112、机箱管理控制器120(Chassis Management Controller,CMC)、固件存储器130以及暂存存储器140。卡缘连接器112包含一第一引脚组1121，以及一或多个第二引脚组1122。

如图1所示，机箱管理控制器120设置于电路基板110上，且电性连接于第一引脚组1121。固件存储器130设置于电路基板110上，且电性连接于机箱管理控制器120，用于存储机箱管理控制器120的一固件。机箱管理控制器120于启动后自固件存储器130载入固件，以执行初始化作业以及后续管理控制作业。暂存存储器140设置于电路基板110上，且电性连接于机箱管理控制器120。暂存存储器140用于提供一工作暂存空间，以供机箱管理控制器120暂存工作数据。一般而言，固件存储器130是非挥发存储器，例如EEPROM或快闪存储器，以半永久性地存储固件。暂存存储器140是数据读写速率较快的挥发性存储器，例如SRAM或SDRAM。

如图3所示，机箱管理控制器120用于连接于一多工切换器20。同时，基板管理控制器31～34也是连接于多工切换器20。多工切换器20的一具体实施例是复杂可程序逻辑装置(Complex Programmable Logic Device,CPLD)，用于实现所需的运算和组合逻辑。通过连接引脚的电器特性，或是所接收的装置识别码，多工切换器20判断连接于不同硬件位址的装置是机箱管理控制器120、基板管理控制器31～34或其他装置，借此设定机箱管理控制器120与基板管理控制器31～34之间的主从关系。多工切换器20也可以缓冲暂存所接收的数据封包，再依据数据封包中的识别信息，正确地传送至预定目标。

如图3及图4所示，具体而言，卡缘连接器112是符合OCP NIC 3.0标准(OpenCompute Project Network Interface Card 3.0)的连接器。符合OCP NIC 3.0标准的卡缘连接器112具有168个引脚，且第二引脚组1122为符合PCIe标准的引脚组。基于电气特性的差异，第二引脚组1122进行空接配置，而不电性连接于机箱管理控制器120、固件存储器130以及暂存存储器140之间电性连接，以避免造成错误状态发生。本发明实施例以不属于PCIe标准的引脚组作为第一引脚组1121，以连接于机箱管理控制器120，以使机箱管理控制器120可以通过第一引脚组1121连接于多工切换器20。

图4所示是卡缘连接器112的引脚分配示意图。符合OCP NIC 3.0标准的卡缘连接器112具有四个插接部(key)。图4中以虚线区隔卡缘连接器112的四个插接部，矩型实线中的标记是OCP NIC 3.0的引脚，而延伸矩型外部的连线则是连接于机箱管理控制器120的对应引脚，或是连接于电路基板110上的线路。于本发明实施例中，主要是以第一个插接部(引脚OA1～OA14、OB1～OB14)，搭配部分其他引脚作为第一引脚组1121，其余引脚空接(图4未示出)作为第二引脚组1122；部分的引脚用于满足电路基板110的电气需求，例如接地、其余元件的工作电力供应。符合PCIe标准的引脚组适用于高速信号传输，且驱动电压电平与一般CMC芯片不同，因此采取空接不使用。在第一引脚组1121可定义一组CLK、SDA的组合作为I2C接口，进行机箱管理控制器120用以及多工切换器20之间的通信。

如图3所示，多工切换器20设置于一中继基板20a上，中继基板20a具有至少一第一连接接口210以及多个第二连接接口221～224，并且第一连接接口210以及第二连接接口221～224的全部或部分引脚电性连接于多工切换器20。机箱管理控制装置10的卡缘连接器112电性连接于第一连接接口210，使得机箱管理控制装置10通过卡缘连接器112以及第一连接接口210连接于多工切换器20。基板管理控制器31～34分别连接于各第二连接接口221～224，使得基板管理控制器31～34通过各第二连接接口221～224连接于多工切换器20，且各第二连接接口221～224分别对应于一硬件位址，例如，基板管理控制器31～34的硬件位址可以分别是0x31～0x34。

具体而言，中继基板20a的第一连接接口210通过信号排线连接于一扩充插槽230，扩充插槽230同样是符合OCP NIC 3.0规格，以供卡缘连接器112插接，而连接机箱管理控制器120至多工切换器20。扩充插槽230仍可维持标准的OCP NIC 3.0配置，以供其他符合OCPNIC 3.0规格的装置连接至多工切换器20。由于机箱管理控制器120与卡缘连接器112的第二引脚组1122之间是进行空接配置，因此多工切换器20可以通过插接状态的差异，识别机箱管理控制装置10与其他OCP NIC 3.0装置的差异，例如多工切换器20可由特定引脚的电压电平变化，判断插接于扩充插槽230是符合OCP NIC 3.0规格的其他装置或是机箱管理控制装置10，而切换正确的通信功能。基板管理控制器31～34可以直接以排线焊接于中继基板20a的对应接点，也可以通过可插拔的电连接器进行连接；同样地，各基板管理控制器31～34与多工切换器20之间，也可以通过I2C连接。

如图3以及图5所示，当机箱管理控制装置10要对多个基板管理控制器31～34的其中之一进行管理控制，例如对第一个基板管理控制器31进行管理控制，机箱管理控制器120通过卡缘连接器112发出管理数据封包A以及指定位址；指定位址可为前述例示的0x31。多工切换器20通过第一连接接口210接收管理数据封包A以及指定位址0x31。接着，多工切换器20依据指定位址0x31，将管理数据封包A经由硬件位址符合0x31的第二连接接口221发出，此时第一个基板管理控制器31就可以通过第二连接接口221接收管理数据封包，而执行对应的作业。

如图5所示，机箱管理控制装置10可能持续发出管理数据封包，以对不同的基板管理控制器31～34进行管理控制。例如机箱管理控制装置10发出管理数据封包A以及指定位址0x31，又持续发出控制第四个基板管理控制器34的管理数据封包D以及指定位址0x34。此时，多工切换器20可以依据接收的时间序暂存各管理数据封包A、D以及指定位址0x31、0x34，并按序通过硬件位址符合0x31、0x34的第二连接接口221,224的发出管理数据封包A、D。

如图3以及图6所示，相反地，基板管理控制器31～34也会定时地或于接受请求后，发出回应数据封包，以将受控端的主机板或主机的状态回传至机箱管理控制装置10。例如，第三个基板管理控制器33通过第二连接接口223发出回应数据封包C。此时，多工切换器20经由第三个第二连接接口223接收回应数据封包C并予以暂存，并可得到对应的硬件位址为0x33。接着，多工切换器20将回应数据封包C以及硬件位址0x33通过第一连接接口210传送至机箱管理控制装置10的机箱管理控制器120。依据硬件位址0x33，机箱管理控制器120可判断回应数据封包C是由第三个基板管理控制器33发出。

如图6所示，多个基板管理控制器31～34可能持续发出回应数据封包。例如第三个基板管理控制器33发出回应数据封包C之后，第二个基板管理控制器32也发出回应数据封包B。多工切换器20按序由第三个第二连接接口223以及第二个第二连接接口222接收回应数据封包C、B，并依据接收的时间序暂存各回应数据封包C、B并且附加硬件位址0x33、0x32。然后，依据接收的时间序，多工切换器20按序发出回应数据封包C、B并附加对应的硬件位址0x31、0x34，使得机箱管理控制装置10按序接收回应数据封包C、B，并根据硬件位址0x31、0x34判断回应数据封包C、B是分别由第三个基板管理控制器33以及第二个基板管理控制器32发出。前述硬件位址0x31～0x34仅为例示，并非用以限定硬件位址的记录格式。

如图1以及图7所示，本发明实施例的机箱管理控制装置10还包含一网络接口150。网络接口150包含一网络芯片152以及一或多个网络连接器154。网络芯片152电性连接于机箱管理控制器120，网络连接器154电性连接于网络芯片152。网络连接器154用于连接于一网络交换设备，使得机箱管理控制器120通过网络接口150连接于一网络。各主机端也连接于网络，使得其基板管理控制器31～34可连接于网络，并具有一网络协定位址(IPAddress)。通过记录各基板管理控制器31～34对应的网络协定位址，机箱管理控制器120可以通过网络分别与基板管理控制器31～34建立连线，以发出管理数据封包或接收回应数据封包。亦即，网络接口150可作为备援设备，于多工切换器20异常或是新增的基板管理控制器31～34尚未连接于多工切换器20时提供备援线路。

参阅图8所示，多工切换器20可具备两个或两个以上第一连接接口210。各第一连接接口210分别通过一扩充插槽230连接于一机箱管理控制装置10。如图4所示，多工切换器20启用其中一个机箱管理控制装置10以作为启用中的机箱管理控制装置10，并切换其余的机箱管理控制装置10为闲置以作为备援机箱管理控制装置10’。多工切换器20持续监控启用中的机箱管理控制装置10是否正常运行。监控的方式是多工切换器20持续与启用中的机箱管理控制装置10进行交握沟通，若启用中的机箱管理控制装置10超过一预设时间没有对沟通进行回应时，则多工切换器20判断启用中的机箱管理控制装置10的状态为异常，异常状态包含机箱管理控制装置10故障失效或电性连接线路脱落等。当启用中的机箱管理控制装置10异常，多工切换器20切换此启用中的机箱管理控制装置为闲置，并启用备援机箱管理控制装置10’。

参阅图4以及图8所示，两个机箱管理控制装置10、10’可以互相更新固件。具体而言，第一连接接口210并非所有引脚都是连接于多工切换器20，各第一连接接口210的指定引脚是通过中继基板20a连接，使得两个机箱管理控制装置10、10’之间通过指定引脚建立通信连接。启用中的机箱管理控制装置10可以先由外部(例如网络)接收更新版固件，并通过两个机箱管理控制装置10之间的指定引脚进行交握沟通，使得启用中的机箱管理控制装置10判断备援机箱管理控制装置10’是否为闲置。若备援机箱管理控制装置10’是闲置，启用中的机箱管理控制装置10发送更新指令至多工切换器20，使得多工切换器20通过OA4引脚对备援机箱管理控制装置10’的机箱管理控制器120的CMC_FW_RECOVERY_MODE引脚传送使能信号，使备援机箱管理控制装置10’的机箱管理控制器120进入固件更新模式。接着启用中的机箱管理控制装置10通过指定引脚，例如CMC_CMC_SPI_MOSI、CMC_CMC_SPI_MISO，传送固件映像文件至备援机箱管理控制装置10’，对备援机箱管理控制装置10’的固件存储器130进行写入，以固件映像文件覆写原有的固件。于更新完成之后，多工切换器20可切换两个机箱管理控制装置10、10’的启用与闲置，而更新另一个机箱管理控制装置10的固件。

本发明通过多工切换器20的中继，管理控制封包是先暂存于多工切换器20，再依据指定位址由对应的第二连接接口221～224发出至正确的基板管理控制器31～34。同样地，回应数据封包事先暂存于多工切换器20，在依据来源附加硬件位址发出至机箱管理控制装置10。因此，机箱管理控制装置10对外的连接，只需要有一组第一引脚组1121，就可以连接至多个基板管理控制器31～34，连接数量不受限于第一引脚组1121的引脚数。同时，基板管理控制器31～34的数量也容易增减，只需要在机箱管理控制装置10的固件中增加或删减对应的程序码，并且关连于硬件位址，就可以增加或减少基板管理控制器31～34的数量，而不需要重新定义卡缘连接器112的各接脚，也不需变更卡缘连接器112的各接脚的连接状态。

Claims (14)

1.一种机箱管理控制装置，其特征在于，用于通过一多工切换器连接至一或多个基板管理控制器，且该多工切换器以多个连接接口分别连接于各该基板管理控制器；该机箱管理控制装置包含：

一电路基板，具有一卡缘连接器，延伸于该电路基板的一侧边缘，且该卡缘连接器包含一第一引脚组以及至少一第二引脚组，且该卡缘连接器用于连接于该多工切换器；

一机箱管理控制器，设置于该电路基板上，且电性连接于该第一引脚组；

一固件存储器，设置于该电路基板上，且电性连接于该机箱管理控制器，用于存储该机箱管理控制器的一固件；以及

一暂存存储器，设置于该电路基板上，且电性连接于该机箱管理控制器，用于提供一工作暂存空间；

其中，该机箱管理控制器于启动后自该固件存储器载入该固件，以执行一初始化作业；该机箱管理控制器用以通过该卡缘连接器发出一管理数据封包以及一指定位址，且该指定位址对应于该多工切换器的所述多个连接接口其中之一。

2.如权利要求1所述的机箱管理控制装置，其特征在于，该机箱管理控制器通过该卡缘连接器接收一回应数据封包以及一硬件位址，且该硬件位址对应于该多工切换器的所述多个连接接口其中之一。

3.如权利要求1所述的机箱管理控制装置，其特征在于，该卡缘连接器是符合OCP NIC3.0标准的连接器，且该至少一第二引脚组是符合PCIe标准的引脚组。

4.如权利要求1所述的机箱管理控制装置，其特征在于，该机箱管理控制器与该至少一第二引脚组之间是空接。

5.如权利要求1所述的机箱管理控制装置，其特征在于，还包含一网络芯片以及至少一网络连接器；该网络芯片电性连接于该机箱管理控制器，该网络连接器电性连接于该网络芯片，该网络连接器用于连接于一网络交换设备，使该机箱管理控制器连接于一网络。

6.如权利要求1所述的机箱管理控制装置，其特征在于，至少一第一连接接口连接于一扩充插槽，且该扩充插槽用以供该卡缘连接器插接。

7.一种机箱管理控制系统，用于连接于多个基板管理控制器，其特征在于，包含：

如前权利要求1所述的机箱管理控制装置；

一中继基板，具有至少一第一连接接口以及多个第二连接接口；以及

一多工切换器，设置于该中继基板上；其中，该至少一第一连接接口以及各该第二连接接口电性连接于该多工切换器；该机箱管理控制装置的该卡缘连接器连接于该至少一第一连接接口，各该基板管理控制器分别连接于各该第二连接接口，且各该第二连接接口分别对应于一硬件位址；

其中，该多工切换器通过该至少一第一连接接口接收该机箱管理控制装置发出的该管理数据封包以及该指定位址，并且暂存该管理数据封包；依据该指定位址，将该管理数据封包经由各该硬件位址符合该指定位址的该第二连接接口发出。

8.如权利要求7所述的机箱管理控制系统，其特征在于，该多工切换器经由所述多个第二连接接口其中之一接收一回应数据封包并予以暂存，并得到对应的该硬件位址；该多工切换器并将该回应数据封包以及该硬件位址通过该至少一第一连接接口传送至该机箱管理控制器。

9.如权利要求7所述的机箱管理控制系统，其特征在于，该卡缘连接器是符合OCP NIC3.0标准的连接器，且该至少一第二引脚组是符合PCIe标准的引脚组。

10.如权利要求7所述的机箱管理控制系统，其特征在于，该机箱管理控制器与该至少一第二引脚组之间是空接。

11.如权利要求7所述的机箱管理控制系统，其特征在于，该中继基板具有两个以上该第一连接接口，且该机箱管理控制系统具有两个该机箱管理控制装置，通过各该第一连接接口连接于该多工切换器；该多工切换器用以启用其中一个该机箱管理控制装置，并切换另一个该机箱管理控制装置为闲置。

12.如权利要求11所述的机箱管理控制系统，其特征在于，该多工切换器持续监控启用中的该机箱管理控制装置是否正常运行；当启用中的该机箱管理控制装置异常，该多工切换器切换该机箱管理控制装置为闲置，并启用另一个该机箱管理控制装置。

13.如权利要求11所述的机箱管理控制系统，其特征在于，各该第一连接接口分别具有至少一指定引脚，用以通过该中继基板互相连接，并且启用中的该机箱管理控制装置用以发送更新指令至该多工切换器，使该多工切换器切换另一个该机箱管理控制装置进入固件更新模式；启用中的该机箱管理控制装置通过多个所述指定引脚传送一固件映像文件至另一个该机箱管理控制装置，以对另一个该机箱管理控制装置的该固件存储器进行写入。

14.如权利要求13所述的机箱管理控制系统，其特征在于，启用中的该机箱管理控制装置通过多个所述指定引脚进行交握沟通，判断另一个该机箱管理控制装置是否为闲置，若另一个该机箱管理控制装置是闲置，启用中的该机箱管理控制装置发送该更新指令至该多工切换器。

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