CN1567835A - 智能网中的分布式集群业务管理系统及业务管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了智能网中的分布式集群业务管理系统(SMS)，该SMS包括：客户部分，用于发送查询请求消息，并接收服务信息，与服务中心连接；服务部分，用于处理客户部分的查询请求消息，生成并发送服务信息，与系统管理部分连接；系统管理部分，用于配置、分配及管理服务，进一步包括服务中心、配置中心和监控模块。本发明同时还公开了一种业务管理方法。本发明解决了现有技术各种服务都只能设置在一台设备中，且业务管理点(SMP)的接入压力很大的问题，减少了直接接入SMP的设备数量，降低了对SMP接入性能的要求，通过对所有服务的统一配置实现了系统中服务的协同工作，使各个服务能够分别设置在不同的设备中，便于对服务的在线升级。

Description

智能网中的分布式集群业务管理系统及业务管理方法

技术领域

本发明涉及智能网(IN)系统的业务管理，更确切地说是涉及IN系统中的一种分布式集群业务管理系统(SMS)及其业务管理方法。

背景技术

IN系统是以计算机和数据库为核心的系统，其采用交换与业务分离的思想建立了一整套业务生成、运行和管理体系，使IN能够在公共电话交换网(PSTN)、全球移动通信系统(GSM)、综合业务数字网(ISDN)、宽带通信网(B-ISDN)等通信网络上快速、经济地提供丰富的电信业务。

IN的总体结构如图1所示，IN一般由业务交换点(SSP)101、业务控制点(SCP)102、智能外设(IP)103、业务管理系统(SMS)104、业务生成环境(SCE)105等几部分组成。SSP 101是智能网与现有通信网络的连接点，具有提供接入智能网功能集的功能；SCP 102是智能网的核心构件，其主要功能是根据SSP 101上报来的呼叫事件启动不同的业务逻辑，根据业务逻辑向相应的SSP 101发出呼叫控制指令，从而实现各种智能呼叫；IP 103是协助完成智能业务的特殊资源，通常具有语音合成、播放录音通知、接收双音多频拨号、进行语音识别等各种语音功能；SMS 104一般具有业务逻辑管理、业务数据管理、用户数据管理、业务监测等功能，包括业务管理接入点(SMAP)106和业务管理点(SMP)107；SCE 105可以根据客户的需求生成新的业务逻辑。

上述IN系统中SMS的具体结构参见图2，包括SMAP 106和SMP 107，SMAP 106作为客户端，主要实现业务管理和界面功能，通过人机界面对系统的运营进行管理；SMP 107作为IN体系结构中最高层的管理节点，处于所有节点之上，主要负责业务管理功能，SMP能够支持正在运行的业务，还可以提供新的IN业务。SMP中包括监控模块201、通信模块202、处理模块203、操作维护模块204和数据库(DBMS)模块205，监控模块201负责监控SMP 107中所有系统进程的运行状态，如果系统的进程异常退出，则监控模块201自动启动一个新的进程；通信模块202是SMP 107与外界通信的桥梁，负责接受来自SMAP 106的操作界面206及通信模块207、SCP及核心进程的消息，根据消息的目的地将消息发送至相应的实体，其与外界系统的通信方式是套接口(socket)，与SMP内部进程的通信方式是消息队列；处理模块203用于处理SMP 107中所有的消息；操作维护模块204提供一个操作维护管理的人机界面；DBMS模块205与SMAP 106中的DBMS模块208连接，提供有关数据库的信息。

通过以上模块，SMP能够负责处理SMAP的请求，可以提供业务配置、业务提供、业务运行控制、账单、业务监视、系统管理、网络配置等功能；能够与SCP进行交互，还可以与SDP进行交互；还能够提供系统数据的维护与备份功能。

现有的IN充分利用了现有的商用开发工具，使得客户对数据库的操作非常简单，但是该系统也存在着一些局限性，IN中的SMS作为管理系统就存在以下问题：

1)所有的业务服务都设置在一台设备中，如果需要SMS管理大量的用户数据，或保证大量的操作员能够同时使用业务，则只能采取增加或升级硬件设备这两种方法，如果是增加硬件设备，由于SMS中SMP内部进程之间的通信方式要求内部进程必须始终在同一硬件设备上运行，且SMP内部没有提供分布处理的机制，因此无法实现各个设备之间的协同工作，如果是升级硬件设备，则会大大增加系统的成本；

2)SMS的业务逻辑都在客户端SMAP中，而数据库之类的功能则在SMP的处理模块中，因此SMAP往往需要与SMP频繁交互，因此系统的事务性不好，而SMAP通过拨号接入SMP，这种接入方式导致一旦系统处理出现异常，则需要SMAP重新通过拨号接入SMP，与SMP重新交互，这样导致网络的流量很大，而且性能很低；

3)客户端SMAP中的数据库和通信模块分别与SMP中的数据库和通信模块连接，如果SMAP有多个，则这些SMAP中的数据库和通信模块都需要分别与SMP中的数据库和通信模块建立常连接，这样就增大了SMP中数据库和通信模块的连接压力，数据库和通信模块成为实现分布式、大容量系统的瓶颈，这样的连接方式还会较多地占用SMP中的资源，在增大了SMP的连接压力的同时也会影响到SMP的处理能力，而实际上并不是所有的SMAP都同时向SMP发送请求，所以没有必要建立所有SMAP与SMP之间的常连接。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是提供智能网系统中的一种分布式集群SMS，使SMS能够方便地扩展硬件设备，解决SMS在实现大容量、高性能时硬件系统的瓶颈问题。

本发明的另一个目的是提供一种业务管理方法。

本发明的一种分布式集群SMS，该系统包括：客户部分，用于发送请求消息，并接收服务信息；

服务部分，用于处理客户部分的请求消息，生成并发送服务信息，与系统管理部分连接；

系统管理部分，用于配置并分配服务并对服务进行管理，该系统管理部分进一步包括，

服务中心，用于将客户部分的请求消息发送给配置中心及服务部分，并将服务结果信息返回给客户部分；

配置中心，用于统一配置并分配服务，与服务部分、服务中心及监控模块连接；

监控模块，用于监控所有服务，并重新启动异常退出的服务进程。

所述系统管理部分可以进一步包括维护模块，用于提供一个操作维护管理的人机界面，与服务中心和监控模块连接。

所述客户部分包括浏览器和网络业务管理接入点(Web Smap Server)服务，一个或以上的浏览器连接于一个Web Smap Server。

所述客户部分进一步包括客户接入代理，则所述一个或以上的Web SmapServer收敛到一个CAA，所有的CAA与服务中心连接。

所述服务部分包括实现业务功能的业务服务和处理业务服务请求的平台服务，每个平台服务之间通过套接口(socket)相互连接，每个业务服务通过socket与平台服务连接。

所述每个平台服务对应一种服务功能。

所述每个业务服务或平台服务运行在至少一台设备上。

所述每个业务服务之间可以通过socket连接。

本发明的一种业务管理方法，适用于包括客户部分和业务管理点(SMP)的业务管理系统，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a1.客户部分向SMP发送请求消息；

b1.SMP根据该请求消息查找对应服务的服务进程地址，并判断是否查找到，如果查找到，则SMP将该请求消息发送给该地址信息对应的服务进程，否则，结束本流程；

c1.服务对该请求消息进行处理，并将处理得到的服务信息返回给客户部分。

所述的服务包括业务服务和平台服务，所述步骤a1中客户部分申请的服务是业务服务，则所述步骤c1进一步包括：

c11.该业务服务处理该请求消息，并判断是否需要使用其他的服务，如果需要，则进入下一步，否则，直接进入步骤c13；

c12.该业务服务生成并发送包括服务名字段的请求消息给SMP，SMP根据请求消息中的服务名字段查找相关服务的地址信息，并判断是否查找到，如果没有，则结束本流程，否则，SMP将查找到的地址信息发送给该业务服务，该业务服务根据该查找到的地址信息将请求消息发送给对应的服务，该服务根据请求消息进行处理后，向业务服务返回该服务的服务信息，并返回步骤c11；

c13.业务服务根据请求消息及服务信息进行处理，生成业务服务信息，并将该业务服务信息返回给客户部分。

所述SMP根据请求消息中的服务名字段查找出一个以上的地址信息，通过轮询方式选定一个服务进程，并将请求消息发送给该选定的服务进程。

所述步骤a1中的请求消息包括服务名字段，则步骤b1中的SMP根据该请求消息中的服务名字段查找对应服务的服务进程地址。

步骤b1中，所述的SMP中设置包含请求消息中的消息ID与服务对应关系的配置文件，则SMP根据该请求消息中消息ID及配置文件确定处理该请求消息的服务，并查找对应服务的服务进程地址。

步骤a1中所述客户部分包括客户端和客户接入代理，一个以上的客户端接入到一个客户接入代理(CAA)，通过CAA将请求消息发送给SMP。

所述SMP为一个或以上的服务分配地址包括以下步骤：

a2.服务在启动对应服务进程之后，先建立与SMP中系统管理部分的会话，并向SMP中的系统管理部分申请地址，如果申请到，则继续该服务进程，并进入下一步，否则结束流程；

b2.服务进程通过与SMP中系统管理部分的会话在SMP注册本服务，注册成功后保持该会话，如果注册不成功，则该服务进程自动退出。

该方法可以进一步包括以下步骤：

SMP实时检测，判断当前服务进程是否异常退出，如果是，则重新启动该服务进程，否则继续检测。

本发明方案具有以下效果：

1)通过将SMAP逐级收敛到SMP，减少直接接入SMP的设备数量，从而降低了对SMP接入性能的要求，同时接入设备数目的减少也有助于提高SMP的接入性能及处理能力；

2)将服务部分分成业务服务和平台服务两部分，并设置各种业务之间通过socket进行通信，便于对业务服务或平台服务的动态升级，可以将不同的服务设置在不同的设备中；

3)通过设置的配置机制对各种服务进行统一配置，实现了系统各个服务的协同工作，基于该配置机制，可以使系统只通过增加几台硬件设备就可以增大系统的容量和提高系统的性能，保证了系统在线升级和扩容的能力；

4)通过负载均衡处理使一个服务对应的多个服务进程能够均衡地负载各个业务；

5)通过本发明方案的设置，SMS系统对外显示的是一个系统，但是这个系统可以实现多种功能。

附图说明

图1为现有智能网系统的体系结构图；

图2为现有智能网中SMS的结构示意图；

图3为本发明分布式集群SMS的结构示意图；

图4为本发明分布式集群SMS中的SMP的结构示意图；

图5为本发明SMP中的配置中心与服务进程交互的示意图；

图6为本发明实施例中一个完整的消息处理过程示意图；

图7为本发明实施例消息处理过程对应的流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明方法作进一步详细的说明。

分布式集群SMS的结构参见图3，采用逐级收敛的方法对客户进行管理，首先根据网络结构将所有的浏览器301分组，比如将一个市或地区的浏览器分为一组，对应每组浏览器301设置一个网络SMAP服务器(Web SmapServer)302，将每组中的浏览器301接入到该组所对应的网络SMAP服务器302中；再根据网络结构将所有的网络SMAP服务器302分组，比如将一个省的网络SMAP服务器302分为一组，对应每组网络SMAP服务器302设置一个客户接入代理(CAA)303，将各组中的网络SMAP服务器302接入到该组所对应的CAA 303中，即由浏览器301和网络SMAP服务器302构成客户部分；最后将所有的CAA 303接入到SMP 304中，CAA 303将客户部分的信息进行收敛，并发送到SMP中。通过这样的逐级收敛，减少了直接接入SMP的设备数量，因此对SMP接入性能的要求也就降低了，同时接入设备数量的减少也有助于提高SMP的接入性能，从而可以保证SMP最大的处理性能。

图3所示分布式集群SMS中分布式SMP系统的结构参见图4，将SMP设置为服务部分401和系统管理部分402，这两部分通过总线连接，即SMP中的所有模块在一个网络中。下面对这两部分分别作详细说明。

服务部分401包括各种现有的业务功能。为便于对业务功能进行升级及动态增加，还可以将现有的业务功能分成两部分，将现有SMAP中的业务逻辑部分作为本发明的业务服务，将现有SMP的处理模块中的各项作为平台服务，因此，在SMP中设置业务服务部分403和平台服务部分404。业务服务部分403对外提供各种业务的管理，一般来说，系统有多个业务服务405，每个业务服务405都对应一个可执行程序，这个可执行程序的各个业务服务进程之间通过socket通信，系统的各个业务服务一般不需要连接，如果需要，则采用socket进行连接。平台服务部分404由所有的平台服务406构成，其作用就是为业务提供基本、公共的服务，平台服务406是由各个业务所需服务的公共部分构成的，即可以把现有的各种SMS系统中的处理模块中共同的部分设置成一个平台服务，比如，很多业务都要求有对数据库的处理，现有各种SMP中的处理模块都包括对数据库的处理，因此可以在本发明的SMP中设置一个专门处理数据库的平台服务。每个平台服务406都对应一个可执行程序，这个可执行程序的各个平台服务进程之间通过socket通信。这样的平台服务406可以有多个，各个平台服务之间通过socket连接，使不同平台服务对应的平台服务进程之间通过socket通信，并且各个平台服务与业务服务之间也通过socket连接，使业务服务能够通过socket通信调用平台服务。

在将服务设置到设备中时，可以根据需要将不同的服务及其对应的可执行程序分别设置在不同的设备中，这样就可以在不同的设备上运行不同的服务，各个服务之间可以通过socket通信。一般来说，可以将每个业务服务单独设置在一台设备上，对于平台服务，如果要求平台服务有很强的处理能力，比如需要平台服务能够处理大容量的数据库，则最好将该平台服务单独设置在一台设备中，如果对平台服务处理能力的要求不很高，则可以将两个或以上的平台服务设置在一台设备中。

系统管理部分402包括配置中心407、服务中心408、监控模块409和维护模块410四部分。配置中心407对所有业务服务和平台服务进行管理，具体来说是对业务服务和平台服务进行分配和注册，SMP即依靠配置机制实现各个服务之间的协同工作；服务中心408用于从CAA接收客户的请求消息，根据请求消息判断SMP当前接收到的业务需要由哪个业务服务进行处理，通过配置中心407将该业务分配给对应的业务服务，并将业务服务处理的结果信息返回给CAA；监控模块409对所有业务服务和平台服务的进程进行监控，如果有服务进程异常退出，则监控模块409重新启动该服务进程，以保证SMP的正常工作；维护模块410提供一个操作维护管理的人机界面，与服务中心408和监控模块409连接。

由于业务服务、平台服务与配置中心交互的过程类似，因此下面以一个业务服务为例，对SMP的配置中心作详细说明。业务服务与配置中心进行交互的流程参见图5，对应以下步骤：

步骤501～503、业务服务在启动其服务进程之后，先建立一个与配置中心的会话，然后向配置中心申请一个端口号，并判断是否申请到端口号，如果申请到端口号，则进入步骤504，如果没有申请到端口号，则结束流程；

步骤504～507、该业务服务在申请到端口号之后，业务服务通过之前建立的与配置中心的会话在配置中心注册本业务服务，并保持这个会话，如果没有注册成功，则该服务进程自动退出，并结束流程。

基于这样的配置，如果客户需要使用该业务服务，则通过服务中心到配置中心申请，配置中心向服务中心返回客户所申请业务服务对应服务进程的地址信息，即IP地址和端口号。服务中心得到所需服务进程的IP地址和端口号之后，即可将请求消息发送给该所需地址对应的服务。

通过这样由系统的配置中心统一分配服务的配置机制，保证了分布在不同机器上的服务的协同工作，使客户或业务服务在申请服务时可以不考虑所申请的服务具体设置在哪台机器上。

基于本发明方案的系统，如果系统中的某种业务服务或平台服务不能满足大量用户的需要，则可以在系统中增加设置有该服务的设备。这样配置中心在根据请求消息查询服务时，可能会查询到同一个服务的多个IP地址和端口号，这时，需要服务中心、业务服务或平台服务通过轮询的方法选择一个IP地址和端口号所对应的服务。由此，可以通过在本发明的SMS系统中增加几台硬件设备来增大系统容量和提高系统性能，而不需要对硬件设备进行升级，保证了系统在线升级和扩容的能力。

本发明还可以支持服务启动多个服务进程，具体可以通过负载均衡的处理方法实现，其实现过程为：如果某个服务向配置中心申请建立多个服务进程，则配置中心根据服务中心、业务服务或平台服务的请求返回每个服务进程的IP地址和端口号，由于该服务对应了多个服务进程，因此服务中心、业务服务或平台服务采用轮询的方法选择该服务其中的一个服务进程。通过该负载均衡方法可以允许在系统某个服务的用户量很大时，启动该服务的多个服务进程，并能实现该服务多个服务进程之间的负载均衡。

下面结合具体实施例对本发明的分布式集群SMS进行业务处理的过程作详细说明。客户发送的请求消息可能是修改请求消息、删除请求消息及查询请求消息等，这些请求消息中都需要设置服务名字段，且处理流程类似，因此本实施例以客户发送查询请求消息为例。

客户向分布式集群SMS发送业务请求的消息流如图6所示，其流程参见图7，包括以下步骤：

步骤701、客户通过浏览器对某个业务服务进行查询时，浏览器将包括服务名字段的查询请求消息通过Web SMAP Server发送给CAA。步骤702、CAA按照现有技术对所有接入的查询请求消息进行收敛，之后将查询请求消息发送给SMP的服务中心。

步骤703、服务中心根据查询请求消息中的服务名字段判断该业务应该由哪个业务服务处理，并向配置中心申请该业务服务，配置中心返回该业务服务的IP地址和端口号给服务中心，服务中心将该消息转发给该IP地址和端口号对应的业务服务。

如果该业务服务通过向配置中心申请了多个服务进程，则服务中心采用轮询的方法向配置中心申请该业务服务的某个服务进程。

步骤704～705、对应的业务服务根据接收到的查询请求消息对该业务进行处理，并根据业务服务本身的设置情况及查询请求消息的内容判断该业务是否需要平台服务，如果需要，则进一步判断该平台服务是什么服务，如果是需要查询数据库，则进入步骤706，如果是需要查询SCP，则进入步骤707；否则进入步骤708。

步骤706、该业务服务生成并发送相关的查询请求消息给配置中心，配置中心根据查询请求消息中的服务名字段返回专门处理数据库的平台服务的IP地址和端口号，业务服务根据该IP地址和端口号将查询请求消息发送给对应平台服务，该平台服务进行处理后向业务服务返回查询结果信息，并返回步骤704～705。

步骤707、该业务服务发送相关的查询请求消息给配置中心，配置中心根据查询请求消息中的服务名字段返回专门与SCP交互的平台服务的IP地址和端口号，业务服务根据该IP地址和端口号将查询请求消息发送给对应平台服务，该平台服务进行处理后向业务服务返回查询结果信息，并返回步骤704～705。

步骤708、业务服务在所有的服务处理完毕后，向服务中心返回处理消息，服务中心将该处理消息通过CAA将该消息转发给对应的客户端。

至此，SMS即完成了针对这个业务的所有操作。

图6所示实施例中，在包括查询请求消息在内的请求消息中设置了服务名字段，因此服务中心可以根据该字段确定该消息需要由哪个服务处理，如果请求消息中没有服务名字段，则需要服务中心能够根据请求消息中的其他信息判断该请求需要由哪个服务处理。由于客户端针对某一个服务的请求消息可能有几种，对应不同的消息ID，因此可以设置消息ID与服务的对应关系，具体可以在服务中心设置一个包含该对应关系信息的配置文件，比如，对应PPS服务的请求消息中可能有消息ID1、消息ID2、消息ID3或消息ID4，因此将消息ID1～4设置为对应PPS服务，与之类似，将消息ID5～7设置为对应MVPN服务，则服务中心收到请求消息后，根据配置文件中的信息及请求消息中的消息ID判断该消息由哪个服务处理，并通过配置中心查找该服务的地址，最后将该消息发送到对应服务。

本发明方案通过逐级收敛保证了SMP的最大处理能力；本发明的SMP从结构上保证SMS系统的大容量和高性能，保证了系统的可扩展性。

Claims (16)

1、一种分布式集群业务管理系统，其特征在于该系统包括：

客户部分，用于发送请求消息，并接收服务信息；

服务部分，用于处理客户部分的请求消息，生成并发送服务信息，与系统管理部分连接；

系统管理部分，用于配置并分配服务并对服务进行管理，该系统管理部分进一步包括，

服务中心，用于将客户部分的请求消息发送给配置中心及服务部分，并将服务结果信息返回给客户部分；

配置中心，用于统一配置并分配服务，与服务部分、服务中心及监控模块连接；

监控模块，用于监控所有服务，并重新启动异常退出的服务进程。

2、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统管理部分进一步包括维护模块，用于提供一个操作维护管理的人机界面，与服务中心和监控模块连接。

3、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述客户部分包括浏览器和网络业务管理接入点服务(Web Smap Server)，一个或以上的浏览器连接于一个Web Smap Server。

4、根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述客户部分进一步包括客户接入代理，则所述一个或以上的Web Smap Server收敛到一个CAA，所有的CAA与服务中心连接。

5、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述服务部分包括实现业务功能的业务服务和处理业务服务请求的平台服务，每个平台服务之间通过套接口(socket)相互连接，每个业务服务通过socket与平台服务连接。

6、根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述每个平台服务对应一种服务功能。

7、根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述每个业务服务或平台服务运行在至少一台设备上。

8、根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述每个业务服务之间通过socket连接。

9、一种业务管理方法，适用于包括客户部分和业务管理点(SMP)的业务管理系统，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a1.客户部分向SMP发送请求消息；

b1.SMP根据该请求消息查找对应服务的服务进程地址，并判断是否查找到，  如果查找到，则SMP将该请求消息发送给该地址信息对应的服务进程，否则，结束本流程；

c1.服务对该请求消息进行处理，并将处理得到的服务信息返回给客户部分。

10、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述的服务包括业务服务和平台服务，所述步骤a1中客户部分申请的服务是业务服务，则所述步骤c1进一步包括：

c11.该业务服务处理该请求消息，并判断是否需要使用其他的服务，如果需要，则进入下一步，否则，直接进入步骤c13；

c12.该业务服务生成并发送包括服务名字段的请求消息给SMP，SMP根据请求消息中的服务名字段查找相关服务的地址信息，并判断是否查找到，如果没有，则结束本流程，否则，SMP将查找到的地址信息发送给该业务服务，该业务服务根据该查找到的地址信息将请求消息发送给对应的服务，该服务根据请求消息进行处理后，向业务服务返回该服务的服务信息，并返回步骤c11；

c13.业务服务根据请求消息及服务信息进行处理，生成业务服务信息，并将该业务服务信息返回给客户部分。

11、根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述SMP根据请求消息中的服务名字段查找出一个以上的地址信息，通过轮询方式选定一个服务进程，并将请求消息发送给该选定的服务进程。

12、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤a1中的请求消息包括服务名字段，则步骤b1中的SMP根据该请求消息中的服务名字段查找对应服务的服务进程地址。

13、根据权利要求9所述的方法，其特征在于步骤b1中，所述的SMP中设置包含请求消息中的消息ID与服务对应关系的配置文件，则SMP根据该请求消息中消息ID及配置文件确定处理该请求消息的服务，并查找对应服务的服务进程地址。

14、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤a1中所述客户部分包括客户端和客户接入代理，一个以上的客户端接入到一个客户接入代理(CAA)，通过CAA将请求消息发送给SMP。

15、根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述SMP为一个或以上的服务分配地址包括以下步骤：

a2.服务在启动对应服务进程之后，先建立与SMP中系统管理部分的会话，并向SMP中的系统管理部分申请地址，如果申请到，则继续该服务进程，并进入下一步，否则结束流程；

b2.服务进程通过与SMP中系统管理部分的会话在SMP注册本服务，注册成功后保持该会话，如果注册不成功，则该服务进程自动退出。

16、根据权利要求9所述的方法，其特征在于该方法进一步包括以下步骤：

SMP实时检测，判断当前服务进程是否异常退出，如果是，则重新启动该服务进程，否则继续检测。

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