JP2017539173A - クロスボード転送方法及び装置、プログラム、並びに記録媒体 - Google Patents

Abstract

本発明は、クロスボード転送方法及び装置を開示する。前記方法は、入力サービスボードの入力ポートのトラフィックを、入力サービスボードの全てのクロスボード出力ポートに均一に割り当てるステップと、前記入力サービスボードのクロスボード出力ポートのトラフィックを、交換ボード及び出力サービスボードを順次介して転送するステップとを含む。

Description

本発明は、データ通信分野に関するものであるが、これに限定されるものではない。

クロスボード転送は、例えば、マルチサービスボード型の交換機又はルータデバイスにおいて、データトラフィックがサービスボード１から入力され、サービスボード２から出力される、通信分野での一般的な転送動作であり、この過程がクロスボード転送である。クロスボード転送によるトラフィックは、さらに、１つの交換ボードを経由する必要がある。即ち、データトラフィックがサービスボード１の入口から入力され、そして、サービスボード１のクロスボード出口から出力され、サービスボード１のクロスボード出口が交換ボードに接続され、これにより、トラフィックが交換ボードに入力され、そして、交換ボードがトラフィックをサービスボード２に転送し、最後に、トラフィックがサービスボード２の出口から伝送される。これが完全なクロスボード転送フローである。

ネットワークにおける通信デバイスは、クロスボード転送によるトラフィックに対して、入口トラフィックを当該サービスボードのクロスボード出口に均一に分担させる必要があり、このようにしてこそ、サービスボードのクロスボード出口の最大の利用率を達成でき、通信デバイスのクロスボード転送能力を向上させることができる。

サービスボードに入力されるトラフィックが非常に不規則であるため、通常のハッシュ（ｈａｓｈ）方法を使用すると、入口トラフィックをバランスの取れた状態で当該サービスボードのクロスボード出口に分担させにくくなる。即ち、一部のクロスボード出口のトラフィックが大きく、他の一部のクロスボード出口のトラフィックが小さく、ひいては、一部の出口トラフィックが単一のクロスボード出力ポートの最大帯域幅を超えている。これによって、パケット損失が生じるとともに、クロスボード出口の使用率を低下させ、つまり、デバイス全体のクロスボード転送能力を低下させる。

以下は、本明細書で詳細に説明している主題の概要である。本概要は、特許請求の範囲を限定するものではない。

本発明は、従来技術におけるトラフィックが大きい、又はトラフィック自体が不規則である場合に、バランスの取れた転送を達成できない問題を解決するためのクロスボード伝送方法及び装置を提供する。

本発明は、クロスボード転送方法を提供し、前記クロスボード転送方法は、
入力サービスボードの入力ポートのトラフィックを入力サービスボードの全てのクロスボード出力ポートに均一に割り当てるステップと、
前記入力サービスボードのクロスボード出力ポートのトラフィックを交換ボード及び出力サービスボードを順次介して転送するステップと、を含む。

選択的に、上記方法において、前記入力サービスボードのクロスボード出力ポートのトラフィックを交換ボード及び出力サービスボードを順次介して転送するステップは、
前記入力サービスボードの各クロスボード出力ポートのトラフィックをそれぞれ交換ボードの各入力ポートに伝送するステップと、
前記交換ボードの各入力ポートのトラフィックをそれぞれ対応する交換ボードの出力ポートを介して前記出力サービスボードに転送するステップと、
前記出力サービスボードがトラフィックの転送情報によって、前記交換ボードが転送したトラフィックを転送するステップと、を含み
ここで、前記交換ボードの入力ポートと交換ボードの出力ポートとが一々対応する。

選択的に、上記方法において、入力サービスボードの入力ポートのトラフィックを入力サービスボードの全てのクロスボード出力ポートに均一に割り当てるステップは、
入力サービスボードの入力ポートの数Ｘ、及び入力サービスボードのクロスボード出力ポートの数Ｙを統計し、Ｘ個の入力ポートをＹ個のグループに均一に分割するステップと、
分割された各グループの入力ポートのトラフィックをそれぞれ入力サービスボードの各クロスボード出力ポートに割り当てるステップと、を含む。

選択的に、上記方法において、Ｘ個の入力ポートをＹ個のグループに均一に分割するステップは、
Ｘ個の入力ポートをＹ個のグループに均一に分割する場合の各グループに含まれるポートの数Ｚを特定し、ただし、Ｚ＝Ｘ／Ｙであり、Ｚは整数であるステップと、
Ｘ個のポートをＺ個ずつＹ個のグループに分割するステップと、を含む。

選択的に、上記方法において、Ｘ個のポートをＺ個ずつＹ個のグループに分割するステップは、
ポート番号に従って、隣接するＺ個ずつのグループに分割するステップ、又は
設定命令に従って、指定されたＺ個ずつのグループに分割するステップ、を含む。

また、本発明は、さらにクロスボード転送装置を提供し、前記クロスボード転送装置は、
入力サービスボードの入力ポートのトラフィックを入力サービスボードの全てのクロスボード出力ポートに均一に割り当てるように構成される入力サービスボードトラフィック制御ユニットと、
前記入力サービスボードのクロスボード出力ポートのトラフィックを交換ボード及び出力サービスボードを順次介して転送するように構成される転送トラフィック制御ユニットと、を備える。

選択的に、上記装置において、前記転送トラフィック制御ユニットは、
前記入力サービスボードの各クロスボード出力ポートのトラフィックをそれぞれ交換ボードの各入力ポートに伝送し、前記交換ボードの各入力ポートのトラフィックをそれぞれ対応する交換ボードの出力ポートを介して前記出力サービスボードに転送するように構成される交換ボードトラフィック制御モジュールと、
トラフィックの転送情報に従って、前記交換ボードが転送したトラフィックを転送するように構成される出力サービスボードトラフィック制御モジュールと、を備える。
ここで、前記交換ボードの入力ポートと交換ボードの出力ポートとは一々対応する。

選択的に、上記装置において、前記入力サービスボードトラフィック制御ユニットは、
入力サービスボードの入力ポートの数Ｘ、及び入力サービスボードのクロスボード出力ポートの数Ｙを統計し、Ｘ個の入力ポートをＹ個のグループに均一に分割するように構成される分割モジュールと、
分割された各グループの入力ポートのトラフィックをそれぞれ入力サービスボードの各クロスボード出力ポートに割り当てるように構成されるトラフィック制御モジュールと、を備える。

選択的に、上記装置において、前記分割モジュールは、
Ｘ個の入力ポートがＹ個のグループに均一に分割される場合の各グループに含まれるポートの数Ｚ（ただし、Ｚ＝Ｘ／Ｙであり、Ｚは整数である）を特定し、Ｘ個のポートをＺ個ずつＹ個のグループに分割するように構成される。

選択的に、上記装置において、前記分割モジュールは、
ポート番号に従って、隣接するＺ個ずつのグループに分割し、又は
設定命令に従って、指定されたＺ個ずつのグループに分割するように構成される。

また、上記のいずれかの方法を実行するためのコンピュータ実行可能な命令が記憶されたコンピュータ可読記録媒体を提供する。

従来技術と比較して、本発明の技術的案によれば、トラフィックの大きさ、又はトラフィック自体の規則について何らの特殊な要求もなく、バランスの取れた転送の効果を達成できる。
図面及び詳細な説明を読みながら理解した後、他の側面を理解することができる。

本発明の実施例に係るクロスボード転送方法のフローチャートである。 本実施例における通信デバイスのトラフィックのクロスボード転送を示す図である。 本実施例における通信デバイスのトラフィックのクロスボード転送のフローチャートである。 本発明の実施例に係るクロスボード転送装置を示す図である。

以下、図面を併せて本発明の実施形態を説明する。なお、本発明の実施例及び実施例における特徴は、衝突しない場合互いに任意に組み合わせてもよい。

実施例１
本出願の発明者は、入力データサービスボードに対して、入力ポートでトラフィックを分割し、トラフィックをバランスの取れた状態で入力サービスボードのクロスボード出力ポートに割り当て、交換ボードにおいて、一々対応する入口及び出口の関係によって、トラフィックの均一な転送を確保し、これによって、クロスボード出口のトラフィックが負荷のバランスを取るようにさせて、トラフィックのクロスボード転送によりパケット損失が発生されないように確保し、クロスボード出口帯域幅が最大限に利用されるようにさせ、これによって、デバイス全体のクロスボード転送能力を向上させることを提案した。

図１に示すように、本実施例は、入力ポートに基づいて負荷のバランスを取ったクロスボード転送方法を提供し、主に以下のステップを含む。

ステップ１０１：入力サービスボードの入力ポートのトラフィックを入力サービスボードの全てのクロスボード出力ポートに均一に割り当てる。

ステップ１０２：入力サービスボードのクロスボード出力ポートのトラフィックを交換ボード及び出力サービスボードを順次介して転送する。

選択的に、入力サービスボードのクロスボード出力ポートのトラフィックが交換ボードを順次介して転送される場合に、入力サービスボードの各クロスボード出力ポートのトラフィックをそれぞれ交換ボードの各入力ポートに伝送し、
そして、交換ボードの各入力ポートのトラフィックをそれぞれ対応する交換ボードの出力ポートを介して前記出力サービスボードに転送し、
最後に、出力サービスボードがトラフィックの転送情報によって、交換ボードが転送したトラフィックを転送する。

ここで、交換ボードのトラフィックも均一に転送されることが確保されるように、交換ボードの入力ポートと交換ボードの出力ポートとは一々対応する。

前記入力サービスボードの入力ポートのトラフィックを入力サービスボードの全てのクロスボード出力ポートに均一に割り当てる過程は、以下の通りである。

入力サービスボードの入力ポートの数Ｘ、及び入力サービスボードのクロスボード出力ポートの数Ｙを統計し、Ｘ個の入力ポートをＹ個のグループに均一に分割する。

分割された各グループの入力ポートのトラフィックをそれぞれ入力サービスボードの各クロスボード出力ポートに割り当てる。

ここで、Ｘ個の入力ポートをＹ個のグループに均一に分割する場合、まず、各グループに含まれるポートの数Ｚを特定し、そして、Ｘ個のポートをＺ個ずつＹ個のグループに分割する必要がある。ただし、Ｚ＝Ｘ／Ｙであり、Ｚは整数である。

Ｚ個ずつＹ個のグループに分割する過程において、ポート番号に従って、隣接するＺ個ずつのグループに分割し、又は、設定命令に従って、指定されたＺ個ずつのグループに分割する。なお、入力ポートを均一に分割することが確保されればよい。

以下、図面及び実施例を併せて上記の方法をさらに詳細に説明する。

まず、図２を併せていくつかのポートの名称の定義を説明する。

入力トラフィックサービスボード（単に、入力サービスボードと称する）２１の入力ポートａは、入力サービスボード２１の入力ポートであり、トラフィックがここから入力される。

入力サービスボード２１のクロスボード出力ポートｂは、入力サービスボード２１のクロスボード出力ポートであり、交換ボード２２の入力ポートに一々接続される。

交換ボード２２の入力ポートｃは、交換ボード２２の入力ポートであり、入力サービスボード２１のクロスボード出力ポートに一々接続される。

交換ボード２２の出力ポートｄは、交換ボード２２の出力ポートであり、出力サービスボード２３のクロスボード入力ポートに一々接続される。

出力トラフィックサービスボード（単に、出力サービスボードと称する）２３の入力ポートｅは、出力サービスボード２３の入力ポートであり、交換ボード２２の出力ポートに一々接続される。

出力サービスボード２３の出力ポートｆは、出力サービスボード２３の出力ポートであり、トラフィックがここから出力される。

図３に示すように、図２に示すクロスボード転送過程は、以下のステップ３０１〜ステップ３０４の操作を含む。

ステップ３０１：入力サービスボードの入力ポートの数Ｘを統計する。

ステップ３０２：入力サービスボードのクロスボード出力ポートの数Ｙを統計する。

ステップ３０３：入力サービスボードの入力ポートをＹ個のグループに均一に分割し、各グループのポートのトラフィックをそれぞれ入力サービスボードの各クロスボード出力ポートに割り当てる。

以上のステップにおいて、ネットワークデバイスにおける入力サービスボードの入力ポートの数とクロスボード出力ポートの数の状況は、一般的に、Ｘ＞Ｙである。

Ｙ個のグループに分割する過程において、以下の計算を行う。
Ｚ＝Ｘ／Ｙ
即ち、各グループに含まれる入力ポートの数Ｚであり、Ｚは整数である。単一の入力ポートの帯域幅とクロスボード出力ポートの帯域幅とが一致しないため、単一の入力ポートの帯域幅＊Ｚが単一のクロスボード出力ポートの帯域幅以下となることがさらに要求される。

Ｚを特定した後、さらに以下の設定を行う。
入力サービスボードの入力ポートが１〜Ｚであるトラフィックを入力サービスボードの第１のクロスボード出力ポートに割り当て、入力サービスボードの入力ポートが（Ｚ＋１）〜２＊Ｚであるトラフィックを入力サービスボードの第２のクロスボード出力ポートに割り当て、これによって類推すると、入力サービスボードの入力ポートが（（Ｙ−１）＊Ｚ＋１）〜Ｙ＊Ｚであるトラフィックを入力サービスボードの第Ｙのクロスボード出力ポートに割り当てる。

ここで、Ｚが整数ではない場合、本願発明以外の他の技術的案を採用して実現することが考えられる。

なお、上記のグループ分割の方法は、様々な方法のうちの1つに過ぎないが、本発明はこれらの方法に限定されるものではない。Ｘ個の入力ポートのトラフィックをＹ個のクロスボード出口に均一に割り当てればよい。即ち、Ｚ個の入力ポートの入力トラフィックは、１つのクロスボード出力ポートから転送される必要があり、単一の入力ポートの帯域幅＊Ｚが単一のクロスボード出力ポートの帯域幅以下となるため、サービスボードの転送においてパケット損失が発生されない。

ステップ３０４：入力サービスボードのクロスボード出力ポートのトラフィックを交換ボード及び出力サービスボードを順次介して転送する。

このステップは、クロスボード転送時において、トラフィックが交換ボードに入力された後、交換ボードの入力ポートと入力サービスボードのクロスボード出力ポートとが一々接続され、このため、ポートの数も同じである。即ち、Ｙ個である。

交換ボードの入力ポートと交換ボードの出力ポートの数も同じで、Ｙ個である。交換ボードはトラフィックの転送過程において入口と出口とが一々対応するように確保する必要がある。即ち、トラフィックが１つの入口から入力されると、このトラフィックは全て１つの出口から出力され、このようにして、交換ボードは入口トラフィックを均一に転送することができる。交換ボードポートの帯域幅が全部同一であるため、トラフィックの転送においてパケット損失が発生されないように確保できる。

トラフィックが交換ボードの出力ポートから転送された後、出力サービスボードに入力され、出力サービスボードがトラフィックの転送情報によって、トラフィックを出力サービスボードの出力ポートから転送する。

実施例２
図４に示すように、本実施例は、クロスボード転送装置を提供し、前記装置は、
入力サービスボードの入力ポートのトラフィックを入力サービスボードの全てのクロスボード出力ポートのそれぞれに均一に割り当てるように構成される入力サービスボードトラフィック制御ユニット４１と、
入力サービスボードのクロスボード出力ポートのトラフィックを交換ボード及び出力サービスボードを順次介してトラフィックを転送するように構成される転送トラフィック制御ユニット４２と、を備える。

選択的に、転送トラフィック制御ユニット４２は、少なくとも交換ボードトラフィック制御モジュールと、出力サービスボードトラフィック制御モジュールとに分けられる。ここで、交換ボードトラフィック制御モジュールは、入力サービスボードの各クロスボード出力ポートのトラフィックをそれぞれ交換ボードの各入力ポートに伝送するとともに、交換ボードの各入力ポートのトラフィックをそれぞれ対応する交換ボードの出力ポートを介して出力サービスボードに転送する。ここで、交換ボードの入力ポートと交換ボードの出力ポートとは一々対応する。このとき、出力サービスボードトラフィック制御モジュールは、トラフィックの転送情報によって、交換ボードが転送したトラフィックを転送すればよい。

また、入力サービスボードトラフィック制御ユニット４１は、さらに分割モジュールと、トラフィック制御モジュールとに分けられる。

分割モジュールは、入力サービスボードの入力ポートの数Ｘ、及び入力サービスボードのクロスボード出力ポートの数Ｙを統計するとともに、Ｘ及びＹに従って、Ｘ個のサービスボードの入力ポートをＹ個のグループに均一に分割するために主に使用される。

トラフィック制御モジュールは、分割された各グループの入力ポートのトラフィックをそれぞれ入力サービスボードの各クロスボード出力ポートに割り当てる。

分割モジュールは、グループ分割時に、Ｘ個の入力ポートをＹ個のグループに均一に分割する場合の各グループに含まれるポートの数Ｚを特定するとともに、Ｘ個のポートをＺ個ずつＹ個のグループに分割する。ただし、Ｚ＝Ｘ／Ｙであり、Ｚは整数である。なお、実際の分割において、ポート番号に従って、隣接するＺ個ずつのグループに分割することができる。例えば、番号１〜Ｚ−１の入力ポートを第１のグループに分割し、番号Ｚ〜２＊Ｚ−１の入力ポートを第２のグループに分割し、これによって類推すると、番号（（Ｙ−１）＊Ｚ＋１）〜Ｙ＊Ｚの入力ポートを第Ｙのグループに分割すればよい。また、設定命令に従って、指定されたＺ個ずつのグループに分割してもよい。例えば、指定された番号１、３、４、５、７、８等のＺ個の入力ポートを第１のグループに分割し、そして、残りの入力ポートからＺ個の入力ポートを指定して第２のグループに分割し、これによって類推すると、残りの最後のＺ個の入力ポートを第Ｙのグループに分割する。即ち、Ｘ個のポートをＹ個のグループに均一に分割すればよい。

本実施例に提供された装置により上記実施例１の方法を実現できるため、この装置の他の詳細な説明については、実施例１の対応する内容を参照すればよい。ここでは詳細な説明を省略する。

当業者であれば、上記実施例の全部又は一部のステップが、コンピュータプログラムフローにより実現でき、前記コンピュータプログラムが、１つのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されることができ、前記コンピュータプログラムが対応するハードウェアプラットフォーム（例えば、システム、デバイス、装置、素子等）で実行され、実行の時、方法の実施例のステップ中の１つ又はその組み合わせを含むことが理解できる。

選択的に、上記実施例の全部又は一部のステップは、集積回路を使用して実現することもでき、これらのステップは、それぞれ１つの集積回路モジュールとして作成されてもよく、又はそれらの中の複数のモジュール又はステップを単一の集積回路モジュールに作成して実現することもできる。

上記実施例における装置／機能モジュール／機能ユニットは、汎用計算装置を採用して実現でき、それらは単一の計算装置に集中されてもよく、複数の計算装置からなるネットワーク上に分散されてもよい。

上記実施例における装置／機能モジュール／機能ユニットがソフトウェア機能モジュールの形式で実現されて、独立した製品として販売又は使用される場合、１つのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されてもよい。上記で言及されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、読み取り専用メモリ、磁気ディスク又は光ディスク等であってもよい。

本発明の実施例は、クロスボード転送が必要とされるトラフィックに対して、トラフィックの入力ポートに基づいて、トラフィックを異なるクロスボード出力ポートに均一に割り当てることで、クロスボード出口トラフィックが負荷バランスを達成するように確保し、トラフィッククロスボード転送にパケット損失が発生されなく、クロスボード出口帯域幅が最大限に利用されるようにさせ、これによって、デバイス全体のクロスボード転送能力を向上させる。

本発明は、データ通信分野に関し、特に、クロスボード転送方法及び装置、プログラム、並びに記録媒体に関する。

本発明は、従来技術におけるトラフィックが大きい、又はトラフィック自体が不規則である場合に、バランスの取れた転送を達成できない問題を解決するためのクロスボード伝送方法及び装置、プログラム、並びに記録媒体を提供する。

また、本発明は、ハードウェアプラットフォームに実行されることにより上記方法を実現するプログラムを提供する。
さらに、本発明は、上記プログラムが記録されている記録媒体を提供する。

Claims (11)

1. 入力サービスボードの入力ポートのトラフィックを入力サービスボードの全てのクロスボード出力ポートに均一に割り当てるステップと、
   前記入力サービスボードのクロスボード出力ポートのトラフィックを交換ボード及び出力サービスボードを順次介して転送するステップと
   を含むクロスボード転送方法。
2. 前記入力サービスボードのクロスボード出力ポートのトラフィックを交換ボード及び出力サービスボードを順次介して転送するステップは、
   前記入力サービスボードの各クロスボード出力ポートのトラフィックをそれぞれ交換ボードの各入力ポートに伝送するステップと、
   前記交換ボードの各入力ポートのトラフィックをそれぞれ対応する交換ボードの出力ポートを介して前記出力サービスボードに転送するステップと、
   前記出力サービスボードがトラフィックの転送情報によって、前記交換ボードが転送したトラフィックを転送するステップと
   を含み、
   前記交換ボードの入力ポートと前記交換ボードの出力ポートとが一々対応する
   請求項１に記載の方法。
3. 入力サービスボードの入力ポートのトラフィックを入力サービスボードの全てのクロスボード出力ポートに均一に割り当てるステップは、
   入力サービスボードの入力ポートの数Ｘ、及び入力サービスボードのクロスボード出力ポートの数Ｙを統計し、Ｘ個の入力ポートをＹ個のグループに均一に分割するステップと、
   分割された各グループの入力ポートのトラフィックをそれぞれ入力サービスボードの各クロスボード出力ポートに割り当てるステップと、を含む
   請求項１又は２に記載の方法。
4. Ｘ個の入力ポートをＹ個のグループに均一に分割するステップは、
   Ｘ個の入力ポートをＹ個のグループに均一に分割する場合の各グループに含まれるポートの数Ｚ（だだし、Ｚ＝Ｘ／Ｙであり、Ｚは整数である）を特定するステップと、
   Ｘ個のポートをＺ個ずつＹ個のグループに分割するステップと
   を含む請求項３に記載の方法。
5. Ｘ個のポートをＺ個ずつＹ個のグループに分割するステップは、
   ポート番号に従って、隣接するＺ個ずつのグループに分割するステップ、又は
   設定命令に従って、指定されたＺ個ずつのグループに分割するステップ
   を含む請求項４に記載の方法。
6. 入力サービスボードの入力ポートのトラフィックを入力サービスボードの全てのクロスボード出力ポートに均一に割り当てるように構成される入力サービスボードトラフィック制御ユニットと、
   前記入力サービスボードのクロスボード出力ポートのトラフィックを交換ボード及び出力サービスボードを順次介して転送するように構成される転送トラフィック制御ユニットと
   を備えるクロスボード転送装置。
7. 前記転送トラフィック制御ユニットは、
   前記入力サービスボードの各クロスボード出力ポートのトラフィックをそれぞれ交換ボードの各入力ポートに伝送し、前記交換ボードの各入力ポートのトラフィックをそれぞれ対応する交換ボードの出力ポートを介して前記出力サービスボードに転送するように構成される交換ボードトラフィック制御モジュールと、
   トラフィックの転送情報によって、前記交換ボードが転送したトラフィックを転送するように構成される出力サービスボードトラフィック制御モジュールと
   を備え、
   前記交換ボードの入力ポートと前記交換ボードの出力ポートとが一々対応する
   請求項６に記載の装置。
8. 前記入力サービスボードトラフィック制御ユニットは、
   入力サービスボードの入力ポートの数Ｘ、及び入力サービスボードのクロスボード出力ポートの数Ｙを統計し、Ｘ個の入力ポートをＹ個のグループに均一に分割するように構成される分割モジュールと、
   分割された各グループの入力ポートのトラフィックをそれぞれ入力サービスボードの各クロスボード出力ポートに割り当てるように構成されるトラフィック制御モジュールと
   を備える請求項６又は７に記載の装置。
9. 前記分割モジュールは、
   Ｘ個の入力ポートがＹ個のグループに均一に分割される場合の各グループに含まれるポートの数Ｚ（だだし、Ｚ＝Ｘ／Ｙであり、Ｚは整数である）を特定し、Ｘ個のポートをＺ個ずつＹ個のグループに分割するように構成される
   請求項８に記載の装置。
10. 前記分割モジュールは、
    ポート番号に従って、隣接するＺ個ずつのグループに分割し、又は
    設定命令に従って、指定されたＺ個ずつのグループに分割する
    ように構成される請求項９に記載の装置。
11. コンピュータ実行可能な命令が記憶されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記コンピュータ実行可能な命令は請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法を実行するために用いられる
    記録媒体。

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