CN1716960A - 产生包括xpath表达式的xml表示的管理事务的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
利用包括XPath表达式的新XML管理事务请求将配置变化转发到数据网络设备。产生并使用这些新请求有助于降低与设计或者更新数据网络设备有关的成本。可以在新命令行接口上产生这些新请求,该新命令行接口被扩增,以使用户能使用更多的配置功能。利用新请求及其有关XPath表达式,集中管理模块基本上可以同时执行复杂管理事务。除了配置变化外,还可以利用新请求获得数据网络设备的当前配置。
Description
技术领域
当今的数据网络包括许多远程管理的数据网络设备。因为网络上的用户需要不同的服务,而且网络的运营商要求新的管理工具,这种设备的远程管理越来越复杂。
背景技术
支持用户要求的所有服务以及运营商的管理需要是一项重大挑战。今天,与大量被称为“客户机”或者“代理”(下面统称为“代理”)、分别对用户提供单独业务的不同设备相连的数据网络设备并非是不常见的。不幸的是,利用不同“管理事务请求”,这些代理分别与数据网络设备通信。例如,利用不同协议、格式和/或者表示的指令,这些代理试图分别将配置变化传送到数据网络设备。
因为该原因,必须设计诸如路由器的数据网络设备,以转换或者变换许多不同管理事务请求。这样就增加了设计这种设备的成本。
因此,希望提供任何数量的代理可以利用其将配置(或者重新配置,根据具体情况)变化传送到数据网络设备的公用管理事务请求。
一种被称为可扩展置标语言(XML)的软件语言显示了作为可用于创建在其内建立这种公用管理事务请求的框架或者结构的语言的前景。
以前在网络电信环境下使用XML。一种技术试图创建基于XML的体系结构和网络管理代理。然而,迄今为止,这种技术还不能实现可以相信的可能的灵活性和性能好处。
除了子系统接口外,许多领先的数据网络装备销售商都在网络管理系统和所管理的代理/设备上采用基于XML的表示和技术。然而,因为,对传送的数据网络设备的配置命令进行输入、传送和处理,它们仍要求非常长的时间,或者因为在重新配置过程期间要求“锁定”数据网络设备的配置,所以这些表示和技术具有它们的缺点。后者是不希望的,因为,它迫使数据网络设备一次一个地处理与单个用户发出的管理事务请求有关的重新配置,以避免发生单个用户的重新配置被覆盖写,并因此而被丢失的可能性。
因此,还希望提供尽可能快地处理管理事务请求,并使多个用户将基于重新配置的管理事务请求传送到数据网络设备,而无需锁定数据网络设备或者其子系统之一的当前配置的方法和设备。
一种被称为命令行接口(interface)的程序通常用于将与管理事务请求有关的配置送到数据网络设备(例如,TCP/IP路由器、多协议标记转换(MPLS)交换机等)。然而,因为涉及开发CLI的成本,现有的CLI不能提供重新配置数据网络设备的功能完备或者有效的手段。
因此,还希望保证CLL全面访问数据网络设备或者有关子系统的管理能力。
除了能够将配置信息传送到数据网络设备外,用户还需要周期性地获得数据网络设备的一个或者多个子系统的当前配置。
因此,还希望提供利用公用管理事务请求获得这种配置的手段。
发明内容
我们认识到,所产生的包括“XPath表达式”的XML管理事务请求(下面称为“XML请求”)可以用作用于产生公用管理事务请求的结构,以便重新配置数据网络设备的一个或者多个子系统或者获得这种子系统的当前配置。
这种XML请求可以包括与复杂管理事务有关的XPath表达式。执行这种请求可以使XPath表达式用作模式匹配表达式,以基本上同时识别例如被改变的给定子系统配置等的大量不同元素。这样减少了重新配置数据网络设备或者有关子系统的时间和成本。
使用包括XPath表达式的XML请求还便于设计更容易使用的CLI或者其它类似代理。
因为本发明提供的每个代理分别利用同样的XML请求结构产生请求,所以数据网络设备等内的集中管理模块(CMM)可以迅速处理该请求。
因为CMM仅需要利用一种公用结构处理事务,所以可以降低设计数据网络设备的成本。
为了确保小型数据网络可以利用这种公用XML请求结构,本发明保证将收到的XML请求变换为不含有XPath表达式的扩展内部请求。这样做是为了使不能处理XPath表达式的数据网络设备的给定子系统,在不处理XPath表达式的情况下可以处理XML请求。这样可以降低这种子系统的成本。
作为一种选择,在较大的数据网络设备中,这种子系统的资源使用不是其主要的关注,本发明还保证CMM将包括XPath表达式的XML请求传送到子系统进行处理。
附图说明
图1示出根据本发明一个实施例利用XML请求的数据网络;
图2示出包括一个或者多个代理产生的XPath表达式的外部XML请求的简化例子;
图3示出用于确认XML请求并用于指向XML模式驱动CLI的操作过程的扩增XML模式;
图4示出根据本发明的另一个实施例被CMM等扩展的而且不包括一个或者多个子系统使用的XPath表达式的内部XML表达的管理事务请求。
具体实施方式
现在参考图1,图1示出根据本发明的一个实施例的数据网络1。如图所示,网络1包括一个或者多个代理30a、30b、...30n(其中“n”是最后一个代理),每个代理分别包括通过通道40连接到CMM 10的XML接口31a、31b、...31n。CMM 10是诸如路由器、MPLS交换机等的数据网络设备的一部分。CMM 10可以包括输入/输出(I/O)单元11,用于从一个或者多个代理30a、30b、...30n接收外部XML请求。收到XML请求后,输入/输出单元11可以将该请求转发到解析器12,解析器12用于利用存储的XML模式部分13,确认每个收到的请求的语法(syntax)。正如下面进一步说明的那样,应该明白,确认每个收到的XML请求的语法是任选的。此外,所示的CMM 10还包括DOM树部分14,DOC树部分14可以存储整个DOM树,该DOM树表示所有子系统20a、20b、...20n的配置。DOM树部分14也可以产生一个或者多个表示每个收到的XML请求的DOM树,作为确定每个收到的XML请求是否含有包含在子系统20a、20b、...20n之一内的配置元素(element)的步骤。说道另一种方法,DOM树部分14与XSLT部分15一起可以用于确认每个请求的语义。这也是任选的。
在CMM 10内,还示出:比较部分17和控制部分18。下面将更详细说明这些部分的操作。
在本发明的一个实施例中,图1所示的每一子系统20a、20b、...20n可以接收XML请求,该XML请求可以:改变其配置;允许访问状态信息(例如,计数器的值);或者管理子系统。作为一种选择,每个子系统20a、20b、...20n可以包括虚拟DOM树接口21a、21b、...21n。在以XPath表达式(expression)、XQuery表达式或者编程语言脚本(script)的方式将特定查询送到子系统时,需要接口21a、21b、...21n。子系统20a、20b、...20n通过通路50等连接到CMM 10,而通过通路70连接到代理30a、30b、...30n。
尽管作为单独部分示出,但是,应该明白,构成CMM 10的每个部分可以组合在一起,以形成更少的部分,或者,进一步分割每个部分,以形成另外的部分。在本发明的一个实施例中,可以分别以软件、固件、硬件或者这三者的组合的方式实现代理、接口、CMM、CMM部分以及子系统。对于软件或者固件,分别包括一个或者多个可以实现上面以及下面描述的本发明的特征和功能的程序或者程序部件。
在描述图1所示部件的操作过程之前,现在参考图2,图2示出根据本发明实施例的产生的、外部XML请求的例子。
如上所述,使用公用管理事务请求结构可以显著降低与设计诸如路由器和交换机的数据网络设备有关的成本。由于考虑到这方面,本发明人发现XML表达的管理事务请求的一种新结构或者新形式。即,本发明人发现包括XPath表达式的XML表达的管理事务请求使得能够以比先前的想象快的速度执行复杂管理事务。这部分地是因为XPath表达式作为模式匹配表达式操作,以识别子系统内的一个或者多个目标配置元素。利用一个XPath表达式执行复杂事务的能力使得能够在锁定要求最少的情况下,几乎同时处理复杂事务请求。作为比较,能够现有XML模式要求在延长的时间周期内锁定数据网络设备的配置,以便从多个资源接收复杂事务请求或者请求。
图2所示的外部XML请求200由一系列不同段(segment)构成。为了便于说明,仅讨论这些段中的某些段。如图所示,请求200包括:元素名称段201;一个或者多个属性名称段,其中之一是段202;以及XPath表达式段203。
通常,角括号“<>”描述XML开始标志或者XML结束标志。XML请求200以开始标志301开始,而以结束标志302结束。在开始标志301内列出元素的“属性”。
属性名称段202与包含在XPath表达式段203内的属性值204相关。属性值204和属性名称段202可以用于识别XML请求200的目标。
在本发明的一个实施例中,元素名称段201表示在子系统配置的至少一个目标配置元素上的操作,例如重新配置与CMM 10相关的子系统20a、20b、...20n的操作。
如上所述,在执行XPath表达式时,它用作模式匹配表达式。更具体地说,例如通过以它们嵌套在XML配置树上的顺序,沿一系列元素204确定的通路,XPath表达式识别目标配置元素。
总之,利用本发明提供的XML请求,可以迅速识别(identify)子系统内的配置元素,它们是用户60最初发出的简单、或者复杂管理事务请求的目标。实际上,比先前想象的可能性要快得多。
尽管利用“addRequest”表示图2所示的元素名称,但是应该明白,可以使用许多元素名称。在本发明的又一个实施例中,可以从包括:addRequest、deleteRequest、mergeRequest、replaceRequest、getRequest以及commandRequest的组中选择元素名称段201,以仅命名少数几个。
因为XML请求包括用于识别一个或者多个配置元素的XPath表达式,所以还可以说,XPath表达式包括用户60输入到一个或者多个代理30a、30b、...30n的原始管理事务请求的目标。
退一步说,应该明白,可以利用一个或者多个代理30a、30b、...30n产生图2所示的XML请求200,然后,将它传送到CMM 10。为了将它与后面说明的其它XML表达的管理事务请求区别开,已经将这种事务称为,而且将称为“外部XML请求”。还应该明白,与代理30a、30b、...30n无关,利用XML请求发生器80(例如,远程管理系统、服务器等),可以产生XML请求200,然后,下载它们,或将它们输入到代理30a、30b、...30n。
如上所述,本发明提供的XML请求可以含有表示复杂管理事务的XPath表达式。这种复杂事务可能要求同时重新配置或者改变多个目标配置元素。考虑到这种情况,本发明提供了XML请求,该XML请求包含元素名称段,用于指出要对多个目标配置元素执行的操作;属性名称段,其中名称段包括与多个目标配置元素的每一个相关的属性名称;以及XPath表达式段,包括与多个目标配置元素的每一个相关的属性值。
如上所述,在一个或者多个代理30a、30b、...30n始发CMM 10通过通路40接收的XML请求。这些代理是本发明提供的新代理。
更具体地说,每一代理30a、30b、...30n分别包括新(novel)XML接口部分31a、31b、...31n,该新XML接口部分31a、31b、...31n可以从用户或者各用户60接收一个或者多个传统管理事务请求。收到该一个或者多个请求后,每个XML接口部分31a、31b、...31n可以对每个收到的传统请求至少产生一个XML请求(包括XPath表达式)。该一个或者多个收到的传统管理事务请求可以包括简单的或者复杂管理事务。
产生的XML请求的结构与图2所示的结构相同。
代理30a、30b、...30n可以包括多种代理,以仅命名少数几个例子,该多种代理包括:CL1客户机、HTTP/SOAP客户机、SNMP代理或者Script客户机。实际上,尽管CLI可以仅是整个客户机/代理的一部分,但是对于本发明,术语CLI代理仅指CLI,除非另有说明,或者除非下面的说明的上下文中指出。
除了产生XML请求,每个代理30a、30b、...30n还可以利用XML模式,分别确认(validale)这样产生的XML请求的语法。一般的说,可以将XML模式看作文法或者词汇表。在本发明的又一个实施例中,每一代理30a、30b、...30n可以使用该文法或者词汇表,从而在将该请求传送到CMM 10之前,验证每个产生的XML请求符合CMM 10可以识别的词汇表/文法。这样,防止不含有可识别语法(例如,可识别元素名称、属性名称)的请求到达CMM 10。不可识别请求可以是无害错误的结果,或者,可以是更有意尝试攻击或者中断CMM 10。
在本发明的又一个实施例中,CLI代理30a还可以产生一个或者多个与用户或者各用户60的交互对话。例如,CLI代理30a可以产生包括从包括用户命令反馈、上下文敏感帮助、模式行为以及其它利用XML模式定制的特征的组中选择的特征。说道另一种方式,CLI代理30a对用户60提供了交互建立符合XML模式的定制的上下文敏感XML请求的机会。
尽管XML模式可以存储在每个代理30a、30b、...30n内,但是,在本发明的变换实施例中,每个代理30a、30b、...30n可以从远程设备,例如,从CMM 10或者从远程网络管理系统接收XML模式。
收到XML模式后,例如,每个代理30a、30b、...30n可以将XML模式装载到程序上。这种程序可以确认XML请求的语法。
在本发明的又一个实施例中,CLI代理30a内的XML接口31a可以接收扩增(augmented)XML模式(或者存储扩增XML模式)。这种扩增的XML模式包括用于定制用户60与CLI代理30a之间的交互的附加指令。图3示出根据本发明一个实施例的扩增XML模式的一个例子。扩增XML模式可以用于确定命令模式和有关命令行提示,而且,例如,用于确定何时可以将像ISO“无”前缀施加到命令上。
在对管理的设备附加或者去除特征时,可以扩增代理30a、30b、...30n使用的XML模式。
为了使CLI代理30a更用户友好,本发明提供CLI,CLI对用户60提供命令历史、命令完成提示以及命令行编辑。
如上所述,利用同样的XML请求结构,每个代理产生请求。因为该原因,CMM 10接收的管理请求全部符合公用管理事务请求结构,这样有助于简化CMM 10和/或者作为其一部分的数据网络设备的设计。
发明了用于产生新XML请求的新XML请求结构和方式后,本发明人认识到还需要提供可以处理这种请求的新CMM。
通常,现有的CMM有两种:一种具有有限资源的CMM和另一种相对来说具有无限资源的CMM。说道另一种方法,存在包括可以进行复杂处理的子系统的CMM。这些CMM是相对无限资源CMM。相反,一些CMM包括只能进行有限量处理的子系统。这些CMM是有限资源CMM。根据CMM是包括具有有限资源的子系统还是包括具有无限资源的子系统,确定CMM如何处理收到的XML请求。
首先,我们说明有限资源CMM。
如果子系统具有有限资源,则它不能处理XPath表达式。因此,必须将从一个或者多个代理30a、30b、...30n接收的外部XML请求变换为不含有XPath表达式的请求。在本发明的一个实施例中,在收到包括XPath表达式的至少一个XML请求后,CMM 10至少可以识别一个与该请求中的属性名称和属性值有关的子系统20a、20b、...20n。在所识别的子系统具有有限资源时,CMM 10还可以将收到的请求变换为不含有XPath表达式的扩展内部请求。CMM 10还还可以之后将扩展内部请求转发到识别的子系统。为了将这种XML请求与从代理接收的外部请求区分开,将这种请求称为“内部XML请求”。图4示出扩展内部XML请求的例子。图4所示的请求是图2所示外部XML请求的扩展形式。
利用控制部分18和比较部分16识别子系统。
更具体地说,为了识别子系统,CMM 10可以首先从一个或者多个子系统20a、20b、...20n接收“所有权注册”。这些所有权注册指出哪个配置元素包含在哪个子系统内。因此,为了识别特定子系统,CMM10还可以将一个或者多个所有权注册与收到的XPath表达式内的目标配置元素进行比较。如果匹配,则表示应该将收到的XML表达式转发到先前提供所有权注册的特定子站,该所有权注册最终与XPath表达式匹配。
在这样匹配时,例如,CMM 10可以利用变换部分17将收到的外部XML请求变换为不含有XPath表达式的扩展内部请求。因此,CMM 10可以通过I/O部分11将扩展内部请求转发到识别的子系统。此外,假定识别的子系统具有有限资源,因此,它不能处理XPath表达式。
有时希望将对其它子系统所做的变化通知一个子系统。考虑到这种情况,本发明提供CMM 10能够从一个或者多个子系统20a、20b、...20n接收一个或者多个“通知注册”。这些通知注册是子系统使CMM知道,在每次对另一个子系统进行特定变化时,它想接收通知。更具体地说,CMM 10可以接收这些注册中的一个或者多个注册,其中每个注册分别与另一个子系统的配置中的至少一个配置元素相关。在CMM 10收到包括XPath表达式的XML请求时,该XPath表达式含有与通知注册有关的配置元素之一,CMM 10还可以将通知消息转发到一个或者多个子系统20a、20b、...20n,从而通知子系统它已经收到这种XML请求。因此,然而,即使不将收到的XML请求传递到发起通知注册的子系统,仍将收到这种XML请求通知子系统,以跟踪另一个子系统的变化。
一些CMM包括具有相对无限资源的子系统。在这种情况下,不需要将收到的XML请求变换为去除了XPath表达式的内部请求。相反,在本发明的另一个实施例中,在CMM 10识别到与XML请求中的属性名称和属性值有关的至少一个子系统20a、20b、...20n后,可以将收到的XML请求转发到这样识别的子系统。因此,该子系统可以将该请求与XPath表达式一起进行处理。
迄今为止,假定收到的XML请求的语法和语义是正确的,或者代理确认了它们二者。在本发明的又一个实施例中,CMM 10还可以确认每个请求的语法和语义,然后,将这种请求转发到子系统。特别是,在本发明的又一个实施例中,收到包括XPath表达式的至少一个外部XML请求后,CMM 10可以利用存储的XML模式确认该请求的语法。利用解析器12和XML模式部分13,可以进行该确认,该XML模式部分13可以存储一个或者多个XML模式。例如,根据CMM 10的能力存储在部分13内的XML模式的构成(makeup)可以改变。如上所述,应该明白,确认每个输入的请求的语法是任选的。在某些情况下,为了去除不正确语法的任何请求,特别是黑客或者具有恶意的其它人产生的请求,要求进行这种确认。
除了确认每个外部XML请求的语法外,利用表示子系统20a、20b、...20n的总体配置的集中DOM树,CMM 10还可以确认每个请求的语义。即,即使收到的请求具有正确语法(例如,元素名称),则这种请求可以含有不存在于任意子系统20a、20b、...20n内的属性值。如果是这种情况,则为了节省时间,不将请求转发到子部分,而使它返回错误消息,CMM 10还可以识别具有无效语义的任意请求,然后,使错误消息返回始发代理或者该请求源。
利用DOM树部分14和XSLT部分15,CMM 10可以执行这种语义确认。更具体地说,收到外部XML请求后,DOM树部分14可以产生与收到的请求有关的DOM树。此后,DOM树部分14和XSLT部分15可以一起操作,以识别DOM树上的至少一个目标配置元素。识别了产生的DOM树上的目标配置元素后,DOM树部分14和XSLT部分15可以一起操作,以搜索集中DOM树,从而确定该集中DOM树是否含有所识别元素的匹配,该集中DOM树表示存储在部分14内的子系统20a、20b、...20n的全部配置。如果含有匹配,则DOM树部分14还进一步识别与匹配的、识别元素有关的子系统。如果不存在匹配,则DOM树部分14可以将指令发送到产生错误消息的控制部分18等。
此外,当发现匹配时,可以将该请求转发到识别的子系统。如上所述,如果识别的子系统是具有有限资源的子系统,则必须将该请求变换为不含有XPath表达式的扩展内部请求。相反,如果子系统具有相对无限资源,则可以将含有XPath表达式的原始XML请求转发到识别的子系统。
到目前为止,我们对本发明提供的新XML请求、代理以及CMM进行了说明。剩下的是要说明本发明提供的新子系统(但是所有这些是互相关的)。
如上所述,每个子系统20a、20b、...20n能够产生被传送到CMM10的所有权注册或者通知注册,以将存储在每个子系统内的配置元素的指示提供到CMM 10,并将给定子系统想监视的其它子系统种类列表提供到CMM 10。在子系统具有无限资源时,它可以对CMM 10进行上述语法确认和语义确认。
在本发明的又一个实施例中,每个子系统20a、20b、...20n可以分别包括虚拟DOM树接口21a、21b、...21n。这些接口的每一个可以接收管理事务请求,然后:(a)返回有关子系统的当前配置;或者(b)根据该请求,修改有关子系统的配置。
可以改变所收到的请求的类型。在本发明的一个实施例中,该请求可以是包括XPath表达式的XML请求,该XPath表达式至少含有一个目标配置元素。在本发明的另一个实施例中,该请求可以包括XQuery表达式。在本发明的又一个实施例中,该请求可以包括编程语言脚本。
总之,一旦给定的虚拟DOM树接口21a、21b、...21n收到请求,则它进一步操作,以搜索有关子系统配置,从而确定该配置是否与包含在该请求中的至少一个目标配置元素的匹配。在发现匹配时,接口21a、21b、...21n进一步操作,以返回所发现的任意匹配元素。
更具体地说,收到请求后,每个接口21a、21b、...21n可以将XMLDOM API应用到构成子系统的配置和状态信息(例如,计数器的值等)。此后,每个接口可以利用应用的API对虚拟DOM树应用XPath、Xqyery或者编程语言脚本,从而确定是否有匹配或者是否进行脚本指向的处理(例如,提取计数器的值等)。如果匹配,则以相应XML消息,返回匹配配置或者状态元素。如果不匹配,则使错误消息返回例如一个或者多个代理30a、30b、...30n。如果原始XML请求含有编程语言脚本,则以相应XML消息的内容的方式,返回响应该脚本产生的任意输出。
在接口21a、21b、...21n收到脚本时,该接口可以例如在发现正确匹配时,根据该脚本的内容修改有关子系统的配置。
上面的讨论试图说明本发明的例子,下面的权利要求确定本发明的真实范围。
Claims (10)
1、一种利用XML请求发生器产生的包括XPath表达式的可扩展置标语言(XML)表达的管理事务请求,该请求包括:
产生的元素名称段,指示对至少一个目标配置元素执行的操作;
产生的属性名称段;以及
产生的XPath表达式段,
其中从至少包括addRequest、deleteRequest、mergeRequest、replaceRequest、getRequest以及commandRequest的组中选择元素名称段。
2、一种事务管理代理,可操作以:
接收一个或者多个管理事务请求;以及
对每一个收到的管理事务请求产生至少一个可扩展置标语言(XML)表达的管理事务请求,其中产生的每一个XML请求包括至少一个元素名称段,该元素名称段用于指示要对至少一个目标配置元素、至少一个属性名称段以及至少一个XPath表达式段执行的操作。
3、根据权利要求2所述的代理,其中该代理包括从命令行接口、HTTP/SOAP客户机、SNMP代理以及脚本客户机中选择的组的至少一个。
4、根据权利要求2所述的代理,还可操作以利用XML模式确认产生的每一个XML表达的管理事务请求的语法。
5、一种集中管理模块(CMM),可操作以:
接收至少一个包括XPath表达式的XML表达的管理事务请求;
识别与该请求有关的至少一个子系统;
将该请求转换为不含有XPath表达式的扩展内部请求;以及
将内部请求转发到识别的子系统。
6、一种集中管理模块(CMM),可操作以:
接收至少一个包括XPath表达式的XML表达的管理事务请求;
识别与该请求有关的至少一个子系统;
将收到的请求转发到识别的子系统。
7、一种集中管理模块(CMM),可操作以:
接收至少一个包括XPath表达式的XML表达的管理事务请求;
利用XML模式,确认该请求的语法;以及
利用表示整个配置的集中DOM树,确认该请求的语义。
8、根据权利要求7所述的CMM,还可操作以:
产生与该请求有关的DOM树;
识别该DOM树内的至少一个目标配置元素;
搜索集中DOM树,以确定该集中DOM树是否包含识别的元素的匹配;以及
识别与识别的元素的匹配有关的子系统。
9、一种CMM子系统,可操作以:
接收至少一个包括至少一个目标配置元素或者状态元素的XML表达的管理事务请求,其中该请求包括来自从XPath表达式、编程语言脚本以及XQuery表达式中选择的组的至少一个请求;以及
搜索配置和状态信息,以确定是否存在至少一个目标配置元素或者状态元素的匹配。
10、一种用于产生包括XPath表达式的可扩展置标语言(XML)表达的管理事务请求的方法,该方法包括:
产生元素名称段,所述元素名称段指示对至少一个目标配置元素执行的操作,从至少包括addRequest、deleteRequest、mergeRequest、replaceRequest、getRequest以及commandRequest的组中选择该元素名称段;
产生属性名称段;以及
产生XPath表达式段。
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