JP2006246223A - ネットワーク機器のアドレス自動設定方法及びシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】 ネットワーク機器の製造工程において、ネットワーク上で唯一固有となる物理アドレス(MACアドレス)の設定の自動化による生産の効率化を図る。
【解決手段】 複数のネットワーク機器1に対し、同一のMACアドレス情報を仮MACアドレスとして一律に仮設定し、ローカルに閉じたネットワーク上でネットワーク機器の接続の有無を仮MACアドレスにより監視し、仮MACアドレス存在中は新たなネットワーク機器の接続がされないようにしておいて、仮MACアドレスが仮設定されているネットワーク機器に対し、固有MACアドレスを配布する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、ネットワークに接続されたネットワーク機器にMAC(Media Access Control)アドレスを設定するアドレス自動設定方法及びシステムに関する。
従来のMAC(Media Access Control)アドレスの工場出荷時の設定は、あらかじめ異なるアドレスを書き込んでおいた不揮発性メモリ(EEPROM、FLASHメモリ)や、その他のハードウェア固定方法により実施する例が知られている。この方法は、MACアドレス情報を書き込む際に物理的にハードウェア(例としては不揮発メモリチップ)に手を加える為、書込みから基板実装まで自動機による作業の自動化が実現できないとコスト増につながるといった課題が存在している。
また、不揮発性メモリに対して実装前に書込みを実施する場合、ネットワーク装置ごとに書き込んだMACアドレスと製造順序番号の対応付けなどを一括管理する場合が多く、基板への実装順を管理する必要があるため管理コスト増の要因に挙げられる。
文献に記載されたネットワーク機器へのアドレス設定技術として、次のようなものがある。
特許文献1(特開平06−188886号公報)
ローカルエリアネットワーク通信端末装置に搭載されているEEPROMに対し、あらかじめソフトウェアによりMACアドレス収容用のアドレスを設定しておき、装置の組立完了後にMACアドレスを操作パネルより登録する。
特許文献2(特開平08−237285号公報)
ホストが同報アドレスのついたARP(Address Resolution Protocol)要求パケットを1回送出すると、このARP要求パケットを受信した複数の端末の各々が、ホストに対してARP応答パケットを送出する。複数の端末からのARP応答パケットを受信したホストは、これらARP応答パケットの内容をもとに複数の端末のIPアドレスを決定し、各々の端末に個別に決定したIPアドレスを通知する。
特許文献3(特開平11−74915号公報)
接続する全クライアントに対して同一IPアドレスを登録した後、サーバからクライアントにARP要求パケットを送出し、これを受けたクライアントは、受信時刻に基づき自装置のIPアドレスを変更し、変更後のIPアドレスをサーバにARP応答パケットで送信することにより、サーバ上でIPアドレスを管理する。
特許文献4(特開2004−30044号公報)
第1のコンピュータ装置から複数の第2のコンピュータ装置に同一のインストール情報をリモートインストールする際、インストール対象の全ての第2のコンピュータ装置の受信用のMACアドレスを同一の擬似ローカルMACアドレスに変更し、第1のコンピュータ装置からインストール情報に擬似ローカルMACアドレスを付加して送信する。これにより、1回のリモートインストールのための通信処理でインストール情報を全ての第2のコンピュータ装置で同時に受信させ、インストールさせることができる。
特許文献5(特開平2−31538号公報)
一系統の情報伝送路によって構成されている情報伝送システムに、自己の物理アドレスが未設定の通信制御装置を接続し、この通信制御装置が自己の物理アドレスとしてダミーアドレスを使用し情報伝送路に接続された他の通信制御装置の物理アドレスを問い合わせ、未使用の物理アドレスを検索し、その未使用の物理アドレスを自己の物理アドレスとして自動的に設定する。
特許文献6(特開平10−84347号公報)
端末が宛先のIPアドレスを含むMACアドレス取得要求と予め定められたダミーMACアドレスを含むダミー回答とを生成し、そのダミー回答をIPアドレスに該当する端末がMACアドレス取得要求に応えて送信してくるMACアドレスを含む回答とみなして、ダミー回答から抽出したダミーMACアドレスを宛先のMACアドレスとし、端末が宛先のIPアドレスを含むATMアドレス取得要求をサーバへ送信し、サーバがIPアドレス・ATMアドレス対応表を用いて、ATMアドレス取得要求に含まれるIPアドレスに対応するATMアドレスを検索してこのATMアドレスを含む回答を端末へ送信し、この端末がその回答から抽出することにより取得したATMアドレスを宛先のATMアドレスとする。
ところで、MACアドレスの設定方法として、FLASHメモリやEEPROMに代表される不揮発メモリに情報をあらかじめ書き込んでおき、あらかじめMACアドレスを区別できる状態で装置を製造する場合と、すべて同一のMACアドレスで装置をアッセンブリーした状態で、あとから個別にMACアドレスを設定する場合が考えられる。
しかし、前者の場合、前述したように、不揮発メモリへの情報書込み時に実際のMACアドレスが決定するが、その順番の管理などをしながら製造するためには作業が複雑となり、コスト削減とはならない。後者の場合、同一のMACアドレスを書き込んでおくため、その部分の管理は容易となるが、個別の固有MACアドレスに書き換える作業が必要となる。
特開平06−188886号公報 特開平08−237285号公報 特開平11−74915号公報 特開2004−30044号公報 特開平2−31538号公報 特開平10−84347号公報
そこで、本発明の課題は、後者の場合において、個別の固有MACアドレスに書き換える作業の自動化による生産の効率化を図ることができるようにすることにある。
本発明は、被設定機である複数のネットワーク機器へ固有MACアドレスを自動設定するネットワーク機器のアドレス自動設定方法であって、複数のネットワーク機器に対し、同一のMACアドレス情報を仮MACアドレスとして一律に仮設定し、ローカルに閉じたネットワーク上でネットワーク機器の接続の有無を仮MACアドレスにより監視し、仮MACアドレス存在中は新たなネットワーク機器の接続がされないようにしておいて、仮MACアドレスが仮設定されているネットワーク機器に対し、固有MACアドレスを配布することを特徴とする。
固有MACアドレスの配布後、仮MACアドレスが仮設定されている新たなネットワーク機器のネットワーク上接続を可能とする。
仮MACアドレスに対して仮IPアドレスを割り当て、固有MACアドレスの配布後に仮IPアドレスを解放する。
別の態様として、複数のネットワーク機器に対し、異なる仮MACアドレスをグループ分けして仮設定し、各仮MACアドレスごとに固有MACアドレス群として配布する方法もある。
また、本発明によるアドレス自動設定システムは、同一のMACアドレス情報を仮MACアドレスとして一律に仮設定された被設定機である複数のネットワーク機器と、ローカルに閉じたネットワーク上で前記ネットワーク機器の接続の有無を仮MACアドレスにより監視し、仮MACアドレス存在中は新たなネットワーク機器の接続がされないようにするネットワーク機器検出装置と、固有MACアドレスが保存されたネットワーク機器管理テーブルを有し、仮MACアドレスが仮設定されているネットワーク機器に対し、ネットワーク機器検出装置からの信号に従い固有MACアドレスを配布するネットワーク機器設定制御装置とから構成される。
ネットワーク機器検出装置は、固有MACアドレスの配布後、仮MACアドレスが仮設定されている新たなネットワーク機器のネットワーク上接続を可能とする。
仮MACアドレスに対して仮IPアドレスを割り当て、固有MACアドレスの配布後に仮IPアドレスを解放するDHCPサーバを備えることができる。
本発明の効果は次のとおりである。
まず第一に、同一の仮MACアドレスが設定されている多数のネットワーク機器をネットワーク上で識別する為に、DHCP(Dynamic Host Cofiguration Protocol)及びRARP(Reverse ARP)を組み合わせることにより固有MACアドレスの自動設定を可能とする点であり、大量のネットワーク機器に対して設定を行う生産コストを低減することができる。
第二に、ある1つのLAN上で、1台目のネットワーク機器の自動設定中に2台目のネットワーク機器の自動設定を開始でき、設定時間の短縮から設定のコストを低減することができる。
第三に、あらかじめ仮MACアドレスを指定しておくことにより、接続順に順次、固有MACアドレスの割当を実施することができ、固有MACアドレス設定時点で他の設定項目とリンクさせながら一括設定することにより、従来のMACアドレス書込み済みROM等の使用と比較すると、製造順序番号との対比・管理が容易となり、管理コストの削減につながる。
第四に、ネットワーク機器に対する各種初期設定の大部分を自動化可能なことが挙げられる。
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図1に本発明の実施例の構成を示す。
被設定機器である複数のネットワーク機器(DEVICE)1には、一律のMACアドレス初期値として仮MACアドレスが仮設定され、これらネットワーク機器1が、イーサネット(登録商標)等で構築する作業フロアだけに閉じたネットワークのLANに接続される。そのLANにはDHCPのサーバ2が接続され、被設定機器をネットワーク上から検出するためのネットワーク機器検出装置3が接続され、その検出結果を用いて、各ネットワーク機器への設定を制御するためのネットワーク機器設定制御装置4が接続される。
図1において、各ネットワーク機器1の主な内部構成は次のようなものである。ネットワーク機器1は、MACアドレスを記憶させるMACアドレス記憶部とIPアドレスを記憶させるIPアドレス記憶部とが不揮発メモリなどの記憶素子により構成されるMACアドレス/IPアドレス記憶部1a、仮MACアドレスから固有MACアドレスへのアドレス更新を司るMACアドレス更新制御部1b、DHCPサーバ2との間でのIPアドレス割当・取得・解放等のプロトコルをやりとりするDHCPクライアント部1c、アドレス解決を行うRARPサーバ部1d、プロトコル類を統括制御するプロトコル制御部1e、そして、ネットワーク機器内全体を制御するネットワーク機器制御ソフトウェア1f等によって構成される。
このネットワーク機器1は、後述の通り条件付きで複数台を同時接続可能であり、これらを区別する場合には仮にDEVICE #0〜#nとする。
図1において、ネットワーク機器検出装置3の主な内部構成は次のようなものである。ネットワーク機器検出装置3は、LAN上に接続された被設定機となるネットワーク機器1を検出するネットワーク機器検知部3a、その検出情報をもとに複数台のネットワーク機器1に関する情報を提供するネットワーク機器接続許可制御部3b、ネットワーク機器1が検出されたことをネットワーク機器設定制御装置4へ通報するネットワーク機器検知通知部3c、アドレス解決を行うRARPクライアント部3d等によって構成される。
図1において、ネットワーク機器設定制御装置4の主な内部構成は次のようなものである。ネットワーク機器設定制御装置4は、ネットワーク機器1を検出したことを知らせる信号をネットワーク機器検出装置3から受信するネットワーク機器検知通知受信部4a、あらかじめ採番予定のMACアドレスや付随する情報を管理するネットワーク機器管理テーブル4b、各ネットワーク機器1への固有MACアドレスを設定指示するための固有MACアドレス通知部4c等によって構成される。
図2にネットワーク機器管理テーブル4bの一例を示す。このテーブル4b内には、各ネットワーク機器1に対してMACアドレスをあらかじめ格納しておくMACアドレス情報、MACアドレス割当の状況、LANへの接続状況(IPアドレスの取得状況などを含む)などで構成され、外部からの要求に応じて読み出したり更新されたりする。
次に、本実施例の動作について説明する。
まず、図1に示すネットワーク機器設定制御装置4のネットワーク機器管理テーブル4bに対して、仮MACアドレスとして使用するMACアドレス固定値、また、実際にネットワーク機器1に対して割当を実行していくための固有MACアドレス(被設定対象となるネットワーク機器台数分以上が必要)と、付随する情報(割当状況や接続状況)の登録を実施しておく。
図3に実施例の動作の一例をシーケンスチャートにより示す。
ネットワーク機器検出装置3は、LANに新規接続された機器がないかどうか、RARPREQUESTにより常に監視を行う。被設定対象となるネットワーク機器1には、一律で同一のMACアドレスを固定値(ここでは仮MACアドレスと呼ぶ)として仮設定しておく。ネットワーク機器1は、ネットワーク機器検出装置3が他のネットワーク機器1の仮MACアドレスをRARPRESPONSEにより検出しない場合にLANへの接続が可能であり、LANへ接続すると仮MACアドレスによりDHCPDISCOVERを同報する。
DHCPサーバ2は、ネットワーク機器1からの仮MACアドレスによるDHCPDISCOVERを検出し、その仮MACアドレスに対して仮IPアドレスを割り当てる。DHCPサーバ2により割り当てられた仮IPアドレスは、ネットワーク機器1により記憶される。このDHCPDISCOVERは、ネットワーク機器検出装置3でも監視を行い、仮MACアドレスを検出するとネットワーク機器1が接続される準備中であることを知り、他のネットワーク機器1を接続しない様に表示もしくは指示し、ネットワーク機器検知通知信号をネットワーク機器設定制御装置4へ通報する。反対に、ネットワーク機器検出装置3がその仮MACアドレスを検出しなかった場合は、LAN内に新規にネットワーク機器1を接続可能であることを表示もしくは指示する。
ネットワーク機器設定制御装置4がネットワーク機器検知通知信号を受信すると、ネットワーク機器検知通知受信部4aがネットワーク機器管理テーブル4bに問い合わせを実施し、ネットワーク機器管理テーブル4bから固有MACアドレス通知部を経由して、各ネットワーク機器1で最終的に使用される世界で唯一無二の固有MACアドレスをネットワーク機器1に通知する。
ネットワーク機器1は、固有MACアドレスの通知を受信して一旦LAN上でDHCPサーバ2から割り当てられた仮IPアドレスを解放するために、DHCPサーバ2に対してDHCPRELEASEを通知する。また、その際、自機の固有MACアドレスとしてMACアドレス記憶部1aに記憶する。MACアドレス記憶部1aは不揮発メモリであり、記憶された固有MACアドレスについては、修理などの場合を除き、通常、再度書き換えられることはない。
ネットワーク機器1は、新たに割り当てられた固有MACアドレスで再度DHCPサーバ2からIPアドレスを取得しようとしてDHCPDISCOVERを通知し、DHCPサーバ2は、その固有MACアドレスに対して仮IPアドレスを通知し、ネットワーク機器1がその仮IPアドレスをIPアドレス記憶部1aに記憶する。この仮IPアドレスは、LAN内に複数の被設定機となるネットワーク機器1を同時に設定処理することを想定して、各々のネットワーク機器1に一時的に付与されるIPアドレスである。
また、ネットワーク機器検出装置3は、DHCPDISCOVERを受信すると新たな固有MACアドレスの存在を知り、そのMACアドレスに対してRARPREQUESTによりネットワーク機器1に対してIPアドレス問い合わせを実施する。そのネットワーク機器1の固有MACアドレスの検出情報を元に、ネットワーク機器設定制御装置4にネットワーク機器検知通知信号を送信し、ネットワーク機器設定制御装置4は、ネットワーク機器管理テーブル4bの状況を更新する。
ここで、ネットワーク機器設定制御装置4は、先願発明の特願2003−416409における初期設定作業を要求する初期設定要求信号をネットワーク機器1に送信する。ネットワーク機器1側の初期設定が完了すると、ネットワーク機器1は、LANからの切断のためにDHCPRELEASEにより仮IPアドレスを解放し、ネットワーク機器1のIPアドレス記憶部1aで仮IPアドレスをIPアドレスの初期設定値に更新する。
新たなネットワーク機器1の接続は、仮MACアドレスの検出をしない場合に可能となり、前段で被設定対象となったネットワーク機器1が固有MACを取得して仮MACアドレスを使用しなくなると、後段のネットワーク機器1のLANへの接続が可能となる。これら複数のネットワーク機器1のLAN接続を自動的、もしくは手動的に繰り返すことにより、順次、同一IPアドレスであるが固有MACアドレスとして設定を受けた複数のネットワーク機器1を設定完了できる。
続いて、設定されるMACアドレスとIPアドレスの一例を図にしたものが図4〜図7である。
図4は、本実施例のシーケンス開始前の初期状態での設定値の一例を示した図である。図3のシーケンス開始前の仮MACアドレスが設定されている初期状態であり、ネットワーク機器DEVICE #0〜#nは全て同一のMACアドレス(仮MACアドレス)、同一のIPアドレス(仮IPアドレス)を持っている。これらのDEVICE #0〜#nは順次ネットワーク(ここではSW(スイッチ)#0)に接続していくことで、同時に接続しないようにする必要が生じる。ネットワーク機器検出装置3、ネットワーク機器設定制御装置4、DHCPサーバ2等はHOST #0〜#mで単一のネットワークサーバ内もしくは複数のネットワークサーバ内で構成される。SW(スイッチ)#0に対しては、設定に使用するLANポートの拡張としてSW(スイッチ)#1〜#sを別途に接続することが可能である。
図5は、本実施例のシーケンス開始後の中途状態での設定値の一例を示した図である。図3のシーケンスを開始し、DHCPサーバ2により個別のIPアドレスが割り当てられ、固有のMACアドレスを割り当てられた状態でのイメージの一例である。
図6は、本実施例のシーケンス終了後の初期設定完了状態での設定値の一例を示した図である。図3のシーケンスの完了後でIPアドレスが初期化され、工場出荷時に同一IPアドレスに割り当て直された状態でのイメージの一例である。設定が完了するとLANからネットワーク機器1を切断可能である。
<他の実施例>
本発明の他の実施例として、ネットワーク接続がバス上の接続の構成になる場合にも適用可能である。通常のイーサネット(登録商標)LANを構成するネットワーク機器については、イーサネット(登録商標)接続としてRJ−45モジュラコネクタを使用するツイストペアケーブルによる接続例が多いが、基板上での基板コネクタ接続による特殊な擬似イーサネット(登録商標)構成にも適用可能である。特に、回路基板上で直接イーサネット(登録商標)接続構成をとり、基板対基板コネクタの使用により直接ネットワーク機器を擬似イーサネット(登録商標)に接続させる場合にも本発明を適用可能である。
また、別な実施例として、ネットワーク機器検出の仮MACアドレスは、1種類に限定せず、複数のMACアドレスに対応させておくことが可能である。例えば、ネットワーク機器の種別や世代やバージョンなどに対して、個別の仮MACアドレスをあらかじめ準備しておき、ネットワーク機器管理テーブルを仮MACアドレスごとに複数準備し、各仮MACアドレスごとに固有MACアドレス群として区別した管理方法にすることで本発明を適用可能である。この方法では、1つのLAN内で複数種類のネットワーク機器の設定作業を並行実施でき、コスト削減につながる。具体的には、例えば出荷先国別、出荷先顧客別などの仮MACアドレスを定義し、その仮MACアドレスに従ったネットワーク機器設定を実施する例が挙げられる。
さらに、これまでの記述では、通常のスイッチ(広義のスイッチ。ここではSW−HUBやルータなどを含む。)の使用を仮定して述べてきたが、仮MACアドレスの検出と連動してネットワークを自動的に接続または切断する機能をスイッチに実装することにより、ネットワーク機器を接続するLANへの自動接続、自動切断が可能となる。この専用スイッチを使用することにより、あらかじめ同時に設定用のLANへ複数のネットワーク機器を接続しておくことが可能となり、初期設定完了後に作業者がLANから装置を切り離し、次の装置を新規にLAN接続することができる。この場合、作業者は、スイッチのインジケータなどに従って単に装置の接続離脱のみを繰り返す単純作業となり、設備投資に余裕があり機械的に自動化を図ることができれば、全自動のネットワーク設定をも可能とする。
その他、本発明は仮MACアドレスからの固有MACアドレスへの変換が所期の目的であるが、ネットワーク機器の種別によりいくつかの設定手順を繰り返したいような場合、固有MACアドレスにする前に別な仮MACアドレスに設定することも可能である。例えば、ある種別のネットワーク機器と別な種別のネットワーク機器とで一部の設定内容を共有したい場合、その部分をある1つの共有の仮MACアドレスで定義することが可能である。具体的には、仮MACアドレス1を検出したものを、あるネットワーク機器設定1として自動設定し、その結果で仮MACアドレス2に設定して再検出させ、ネットワーク機器設定2として自動設定して固有MACアドレスを設定させることができる。
また、本発明では最後にIPアドレスを同一値に変更する方法を提示したが、実際にはユーザに合わせて個別のIPアドレスに設定した状態での初期設定完了でも良い。その場合のIPアドレス初期設定は、あらかじめネットワーク機器管理テーブル4bに登録しておき、全ての設定が完了した後に、ネットワーク機器設定制御装置4からの指示に基づいて設定すれば良い。
なお、固有MACアドレスが設定された後の初期設定の自動化については、本出願人の先願の特願2003−416409に記載した技術を適用できる。ただし、本発明によるコスト低減として、特願2003−416409と組み合わせることにより、MACアドレス、IPアドレス以外の自動設定も含む設定作業の効率化をより効果的に実施することが可能である。
本発明は、イーサネット(登録商標)等、LANに接続されるネットワーク機器の製造時、試験時の設定について、特に多数のネットワーク機器に一斉にMACアドレスを割り当てて自動設定する場合に利用できる。通常、MACアドレスは固有であることから、ユーザ側では変更できないようにする必要性があり、主に製造者が利用する発明である。
本発明の実施例の構成例を示すブロック図である。 同実施例のネットワーク機器管理テーブルの一例図である。 同実施例の動作例を示すシーケンスチャートである。 同実施例のシーケンス開始前の初期状態での設定値の一例図である。 同実施例のシーケンス開始後の中途状態での設定値の一例図である。 同実施例のシーケンス終了後の初期設定完了状態での設定値の一例図である。
符号の説明
1 ネットワーク機器
1a MACアドレス/IPアドレス記憶部
1b MACアドレス更新制御部
1c DHCPクライアント部
1e プロトコル制御部
1f ネットワーク機器制御ソフトウェア
2 DHCPサーバ
3 ネットワーク機器検出装置
3a ネットワーク機器検知部
3b ネットワーク機器接続許可制御部
3c ネットワーク機器検知通知部
3d RARPクライアント部
4 ネットワーク機器設定制御装置
4a ネットワーク機器検知通知受信部
4b ネットワーク機器管理テーブル
4c 固有MACアドレス通知部

Claims (7)

  1. 被設定機である複数のネットワーク機器へ固有MACアドレスを自動設定するネットワーク機器のアドレス自動設定方法であって、前記複数のネットワーク機器に対し、同一のMACアドレス情報を仮MACアドレスとして一律に仮設定し、ローカルに閉じたネットワーク上でネットワーク機器の接続の有無を仮MACアドレスにより監視し、仮MACアドレス存在中は新たなネットワーク機器の接続がされないようにしておいて、仮MACアドレスが仮設定されているネットワーク機器に対し、固有MACアドレスを配布することを特徴とするネットワーク機器のアドレス自動設定方法。
  2. 固有MACアドレスの配布後、仮MACアドレスが仮設定されている新たなネットワーク機器のネットワーク上接続を可能とすることを特徴とする請求項1に記載のネットワーク機器のアドレス自動設定方法。
  3. 仮MACアドレスに対して仮IPアドレスを割り当て、固有MACアドレスの配布後に仮IPアドレスを解放することを特徴とする請求項1又は2に記載のネットワーク機器のアドレス自動設定方法。
  4. 複数のネットワーク機器に対し、異なる仮MACアドレスをグループ分けして仮設定し、各仮MACアドレスごとに固有MACアドレス群として配布することを特徴とする請求項1、2又は3に記載のネットワーク機器のアドレス自動設定方法。
  5. 同一のMACアドレス情報を仮MACアドレスとして一律に仮設定された被設定機である複数のネットワーク機器と、ローカルに閉じたネットワーク上で前記ネットワーク機器の接続の有無を仮MACアドレスにより監視し、仮MACアドレス存在中は新たなネットワーク機器の接続がされないようにするネットワーク機器検出装置と、固有MACアドレスが保存されたネットワーク機器管理テーブルを有し、仮MACアドレスが仮設定されているネットワーク機器に対し、前記ネットワーク機器検出装置からの信号に従い固有MACアドレスを配布するネットワーク機器設定制御装置とから構成されることを特徴とするネットワーク機器のアドレス自動設定システム。
  6. ネットワーク機器検出装置は、固有MACアドレスの配布後、仮MACアドレスが仮設定されている新たなネットワーク機器のネットワーク上接続を可能とすることを特徴とする請求項5に記載のネットワーク機器のアドレス自動設定システム。
  7. 仮MACアドレスに対して仮IPアドレスを割り当て、固有MACアドレスの配布後に仮IPアドレスを解放するDHCPサーバを備えていることを特徴とする請求項5又は6に記載のネットワーク機器のアドレス自動設定システム。
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