JPH08242286A - 通信網管理制御方式 - Google Patents

通信網管理制御方式

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JPH08242286A
JPH08242286A JP4456995A JP4456995A JPH08242286A JP H08242286 A JPH08242286 A JP H08242286A JP 4456995 A JP4456995 A JP 4456995A JP 4456995 A JP4456995 A JP 4456995A JP H08242286 A JPH08242286 A JP H08242286A
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JP
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management
agent
manager
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JP4456995A
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English (en)
Inventor
Mitsuhiro Azuma
Tatsuo Hamada
Hidehira Iseda
Takafumi Nakajo
孝文 中条
衡平 伊勢田
充宏 東
健生 浜田
Original Assignee
Fujitsu Ltd
富士通株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00Arrangements for maintenance or administration or management of packet switching networks
    • H04L41/02Arrangements for maintenance or administration or management of packet switching networks involving integration or standardization
    • H04L41/0206Arrangements for maintenance or administration or management of packet switching networks involving integration or standardization using standardized network management architectures, e.g. telecommunication management network [TMN] or unified network management architecture [UNMA]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00Arrangements for maintenance or administration or management of packet switching networks
    • H04L41/02Arrangements for maintenance or administration or management of packet switching networks involving integration or standardization
    • H04L41/0213Arrangements for maintenance or administration or management of packet switching networks involving integration or standardization using standardized network management protocols, e.g. simple network management protocol [SNMP] or common management interface protocol [CMIP]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04M3/00Automatic or semi-automatic exchanges
    • H04M3/22Supervisory, monitoring, management, i.e. operation, administration, maintenance or testing arrangements
    • H04M3/2254Supervisory, monitoring, management, i.e. operation, administration, maintenance or testing arrangements in networks

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は通信管理制御方式に関し、マネジャ
が実行する管理シーケンスを高速化し、キャッシュ管理
を最適化してキャッシュ・コヒーレンシを確保すると共
に管理トラヒックの増大を防止し、キャッシュをエージ
ェントの障害復旧に有効利用することを目的とする。 【構成】 通信ネットワークの管理主体12から代理主
体10にコマンドを送り、代理主体で通信ネットワーク
の管理情報のうちの管理対象を操作する通信網管理制御
方式において、管理主体上に管理情報を格納するキャッ
シュ15〜17を設け、キャッシュを管理情報のキャッ
シュ・コヒーレンシ要求度に対応した属性クラスに基づ
いて分割する。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【産業上の利用分野】本発明は通信網管理制御方式に関
し、オブジェクト指向のネットワークの通信網管理制御
方式に関する。最近、オブジェクト指向の考えで統一さ
れるTMN(Telecommunication Management Network)
と呼ばれる通信網管理制御方式が開発されている。

【0002】通信の広帯域化、高信頼化への要求は通信
網のネットワーク管理の発展を促し、ITU−T(CC
ITT)においてもネットワーク管理の国際標準として
TMNに関する勧告M.3100が行われている。高信
頼かつ高効率なネットワーク管理を行う為には、網管理
に要する処理上の負荷、通信上の遅延に対処するような
通信網管理制御方式が要求されている。

【0003】

【従来の技術】TMNに基づく通信網管理では、通信機
器の状態や通信網の接続状態等の管理情報はMO(Mana
ged Object) と呼ばれるオブジェクトとして表現され
る。通信管理制御は、マネジャ(Manager)と呼ばれる管
理主体がCMIP(Common Managed Information Proto
col)と呼ばれる通信プロトコルを用いて、エージェント
(Agent)と呼ばれる代理主体にコマンドを送り、エージ
ェントはそのコマンドの内容に従って管理対象のMOを
操作することによって行われる。

【0004】エージェント上でのMOの集合は管理情報
ベース(MIB)と呼ばれる。また、MOの属性(Atri
bute) は管理情報を構成する要素であり、例えばスイッ
チのオン/オフ状態等の物理的な意味を持っている。例
えは、マネジャはエージェントに対してCMIPのコマ
ンドを送ることにより、MOの属性値を読み出し(M−
GET)、又は書き込む(M−SET)。通信網管理は
通常このようなCMIPコマンドのシーケンス(管理シ
ーケンス)によって行われる。

【0005】

【発明が解決しようとする課題】従来、TMNによる通
信管理を大規模なネットワークに適用した場合、マネジ
ャとエージェントとの間の網内遅延が大きくなり、この
網内遅延にCMIPのプロトコル処理に要する遅延を加
えると、遅延時間が数十msecに達する場合があった。こ
のため、トラヒック状況や異常監視等のために、マネジ
ャがエージェント上のMO属性情報に頻繁にアクセスす
る必要のある管理シーケンスは実行に大きな時間がかか
り、高速化が困難であるという問題があった。

【0006】一方、キャッシュを用いて網内遅延を小さ
くする手法が以前から知られている。キャッシュを用い
ることにより、アクセス時間、特に属性値の読み出しに
要する時間を大幅に短縮できる。しかし、キャッシュを
用いる場合、各キャッシュ間の内容の一致(コヒーレン
シ)を保証する必要があり、コヒーレンシ・プロトコル
を用いて常にコヒーレンシを保つ必要があった。そのた
めにキャッシュの数の増加に伴ってコヒーレンシ・プロ
トコルによるメッセージが増加し、このことにより管理
トラヒックが増大しネットワークの負荷が増え、通信網
管理の運用方法によってはネットワークが輻輳状態に陥
る危険性があった。つまり、従来の技術ではキャッシュ
を持つ事の利点と、ネットワークの管理トラヒックの増
大を抑えるという目標を両立させることが困難であり、
このため通信網管理においてキャッシュ技術は広く用い
られるに到らなかった。

【0007】また、エージェントに障害が起こった場合
に対処するため、MOの属性値をデータベースに格納
し、障害復旧時にデータベース上の値を用いてMOの属
性値を復帰する方法がとられる。また、同じ目的でMO
の属性値の変更時に複数のマシンにコピーすることによ
ってMO属性値の保存を可能にする方法が知られてい
る。より具体的には、複数のホスト上にデータベースを
配置して、一箇所のデータベースでMO属性値に変更が
あれば、他のデータベースにも同じ値をコピーする。こ
の方法によれば、障害時のフォールト・トラレンシーは
向上するが、コピーはマネジャ上のキャッシュとは独立
であり、マネジャ上の管理アプリケーションによりキャ
ッシュとして用いられることはなく、このため、通信網
管理システムの高速化には直接貢献せず、またキャッシ
ュを独立に設けた場合は同じ情報をデータベースに重複
して持つことになり、効率が悪いという問題があった。

【0008】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
マネジャが実行する管理シーケンスを高速化し、キャッ
シュ管理を最適化してキャッシュ・コヒーレンシを確保
すると共に管理トラヒックの増大を防止し、キャッシュ
をエージェントの障害復旧に有効利用する通信管理制御
方式を提供することを目的とする。

【0009】

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、通信ネットワークの管理主体から代理主体にコマン
ドを送り、上記代理主体で通信ネットワークの管理情報
のうちの管理対象を操作する通信網管理制御方式におい
て、上記管理主体上に管理情報を格納するキャッシュを
設け、上記管理情報の属性をキャッシュ・コヒーレンシ
要求度に対応してクラス分けする。

【0010】請求項2に記載の発明は、前記管理情報の
定義から前記属性クラスを得て、属性クラス毎のキャシ
ュ領域の確保及び初期値の設定を実行する初期化手段を
自動生成する。請求項3に記載の発明は、前記管理情報
の定義から前記属性クラスを得て、属性クラス毎のコヒ
ーレンシ・プロトコルを実行するインタフェース処理手
段を自動生成する。

【0011】請求項4に記載の発明は、前記属性クラス
に基づいて分割されたキャッシュを上記属性クラスに基
づいて管理し、かつ属性クラスに対応したコヒーレンシ
・プロトコルを適用してキャッシュ・コヒーレンシを確
保する。請求項5に記載の発明は、前記属性クラスに基
づいて分割されたキャッシュ夫々をリースト・リーセン
トリー・ユースト・アルゴリズムにより管理する。

【0012】請求項6に記載の発明は、前記代理主体
に、自らと接続されている管理主体の情報を記録する不
揮発性記録手段を有する。請求項7に記載の発明は、前
記代理主体の障害復帰時に、前記不揮発性記録手段に記
録された管理主体上のキャッシュから上記代理主体の管
理情報を復旧する。

【0013】

【作用】請求項1に記載の発明においては、管理主体に
キャッシュを設けることにより、管理主体が実行する管
理シーケンスを高速化することができ、管理情報の属性
をキャッシュ・コヒーレンシ要求度に基づいてクラス分
けすることによりキャッシュ管理の最適化をはかること
が可能となる。

【0014】請求項2に記載の発明においては、管理情
報の定義から初期化手段が自動生成され、この初期化手
段によって管理主体に属性分割キャッシュが確保され、
かつ、その初期化が行われ、属性分割キャッシュを使用
しない装置との相互運用性を確保できる。

【0015】請求項3に記載の発明においては、管理情
報の定義からインタフェース処理手段が自動生成され、
このインタフェース処理手段によって属性クラス毎のコ
ヒーレンシ・プロトコルが実行されるため、属性キャッ
シュ夫々に最適のコヒーレンシ・プロトコルが実行可能
となる。

【0016】請求項4に記載の発明においては、属性分
割キャッシュが夫々に最適のコヒーレンシ・プロトコル
を用いてキャッシュ・コヒーレンシが確保されるため、
ネットワークの管理トラヒックの増大を防止してネット
ワークの負荷の増大を抑制できる。

【0017】請求項5に記載の発明においては、属性分
割キャッシュをリースト・リーセントリー・ユースト・
アルゴリズムを用いて管理するため、キャッシュ領域が
増大化することを避けることができ、メモリの有効利用
が可能となる。請求項6に記載の発明においては、不揮
発性記録手段を有するため、代理主体と接続されている
管理主体の情報を代理主体の障害時に確保できる。

【0018】請求項7に記載の発明においては、代理主
体の障害復旧時に、これと接続されていた管理主体のキ
ャッシュから管理情報を復旧できるため、キャッシュを
代理主体の障害復旧に有効利用できる。

【0019】

【実施例】図1は本発明の構成図を示す。同図中、エー
ジェント10は管理情報属性を物理的性質やキャッシュ
・コヒーレンシの要求度の高さにより分割し、属性クラ
スA〜Dの管理情報M0〜M3に分けて管理している。

【0020】マネジャ12は管理シーケンス14を有す
ると共に、キャッシュ15,16,17を有している。
キャッシュ15〜17はエージェント10における属性
クラスA〜Cの管理情報M0,M1,M2夫々に対応し
て設けられており、属性クラスA〜Cの管理情報C0,
C1,C2を格納する。CMIPプロトコル・スタック
は上記エージェント10とマネジャ12との間を接続し
ており、両者間でCMIPコマンドが送受されてエージ
ェント10の管理情報がマネジャ14に送られる。

【0021】上記の属性クラスA〜Dについて説明す
る。属性クラスAは、一時的なキャッシュの不一致が許
される属性であり、CMIPコマンドの“GET”でマ
ネジャから読み出し操作のみが許されるGET−ONL
Y属性である。この属性としては監視情報のMO、パス
に関するコスト情報のMO、網の統計情報のMO等があ
る。

【0022】属性クラスBは、厳密なコヒーレンシが必
要な属性であり、CMIPコマンドの“GET−REP
LACE”でマネジャから読み出し又は書き換え操作に
より属性値の設定が可能なGET−REPLACE属性
である。この属性としては、ドメイン境界のクロスコネ
クト情報のMO等がある。

【0023】属性クラスCは、GET−ONLY属性で
あり、CMIPコマンドのM−CREATEを用いたM
Oの生成時に固定され、MOの存在期間において変化す
る可能性のない固定的な属性である。属性クラスDは、
一旦生成されると読み出されることは殆どなく、キャッ
シュを設ける必要性の無い属性である。

【0024】ある属性がどの属性クラスに属するかの分
割は、図2に示す如きGDMO定義に与えられる類別
(GET,GET−REPLACE)から大まかに可能
であり、その属性の物理的な意味からどのクラスに属す
るかを判別できる。図2においては、ステップS10
0,S110からoperationalStateGET−ONLY属
性であり、物理的な意味から属性クラスAである。ステ
ップS80,S90からadministrativeState がGET
−REPLACE属性であるので属性クラスBである。
ステップS60,S70,S120〜S190からcros
sConnection ID,signal Type 、from Termination、
to Termination、directionality夫々がGET−ONL
Y属性であり、物理的な意味から属性クラスCである。
図2の例では属性クラスDは存在しない。

【0025】上記の属性クラスCの属性は一旦属性値が
与えられると変化することはないので、図1のマネジャ
12のキャッシュ17の管理情報C2とエージェント1
0の管理情報M2との一致は常に保たれる。属性クラス
A,Bの属性(管理情報M0,M1)は夫々マネジャ1
2のキャッシュ15,16に格納され、CMIPプロト
コル・スタック18のコヒーレンシ・プロトコルにより
コヒーレンシが保たれる。属性クラスDの属性(管理情
報M3)はCMIPプロトコル・スタック18のM−G
ET,M−SETを用いて属性値の読み出し、変更が可
能である。

【0026】図1に戻って説明するに、属性クラスCの
MOについては、マネジャ12とエージェント10との
間の通信が必要なのは初期値の設定の場合のみであるか
ら、通常のアクセスにおいてはキャッシュ・コヒーレン
シの維持のためのCMIPを必要としない。属性値の設
定後読み出しが殆ど起こる可能性の無い属性クラスDに
ついては、キャッシュを適用する必要性は少ないので、
キャッシュを用いない。

【0027】マネジャ12において管理シーケンス14
の実行時に管理情報M0,M1,M2に対してはそれぞ
れのキャッシュ15〜17の管理情報C0,C1,C2
をアクセスし、管理情報M3に対しては直接CMIPの
コマンドを用いて属性値の制御を行うことにより、管理
シーケンス14の実行を高速化することができる。管理
情報C0,C1に対してはそれぞれのコヒーレンシ要求
に応じたプロトコルを適用する。すなわち、属性クラス
A、属性クラスBについてはキャッシュと独立にエージ
ェント10上MOの属性値が変化する可能性があり、コ
ヒーレンシ・プロトコルにより両者の一致をとる必要が
ある。MOの属性値が変化する理由として、エージェン
ト10の自立的な動作による変更、あるいはまた複数の
マネジャが通信網内に存在する場合に、他のマネジャに
よるM−SETの結果変化することなどが考えられる。

【0028】次にコンパイル時のインタフェース処理部
プログラムの自動生成について説明する。図3はTMN
通信網管理制御に適用した場合のシステムフローチャー
トを示す。ここで、管理情報M0〜M3,C0〜C2は
図1と対応している。マネジャ12上で実行される管理
シーケンス14はC++のような高級言語とIDLのよ
うなインタフェース記述言語を用いて記述される。一
方、CMIPによるMOへのアクセスのインタフェース
はGDMO(Guideline for the Definition ofManaged
Object) により規定されており、IDLコンパイラ2
2は通信網管理シーケンスからアクセスされるMOのG
DMO記述20を参照しながら、マネジャ12上のイン
タフェース処理部プログラム(インタフェース処理手
段)であるstub.c、Manager 起動時の初期化プログラム
(初期化手段)である manager init.c、エージェント
上のインタフェース処理部プログラム(インタフェース
処理手段)であるskeleton.c Agent起動時の初期化プロ
グラム(初期化手段)である agent init.cを自動的に
生成する。

【0029】GDMO記述による図2のようなMO記述
において通常与えられるGET,GET−REPLAC
Eのような属性分類のみではコヒーレンシ要求度に関し
て十分な情報を与えないので、図5に示す如くコメント
文の中に、pragma文でIDLコンパイラ22への指示を
埋め込むことにより実現する。IDLコンパイラ22
は”−”で始まるコメント文の中にpragma文を見つける
と、その指示に従ってマネジャ側においてキャッシュ領
域の確保、コヒーレンシ・プロトコルの選択を行い、以
後のキャッシュへのアクセス方法を決定する。具体的に
はキャッシュ領域の確保、初期値の設定を行うプログラ
ムを manager init.cに出力し、キャッシュへのアクセ
スを行うプログラムをstub.cに出力する。同じ情報を用
いてエージェント10側で使用するプログラムについて
も、それぞれの属性クラスについて対応するプロトコル
を用いるので、同様に初期化プログラム agent init.
c、インタフェース処理部skeleton.cを出力する。

【0030】このようなpragma文による属性クラスの指
定は、通信管理シーケンスの移植性、及びキャッシュを
使用しない通常のIDLコンパイラ22による通信網管
理シーケンスのコンパイルに何らの害も及ぼさない。理
由としてまず通信網管理シーケンスを実行するプログラ
ムから見た場合、キャッシュの存在は透明であり意識す
る必要がなく、プログラムの実行結果はキャッシュの有
無に関わらない。またIDLコンパイラ22から見た場
合、pragma文を理解しないコンパイラにとっては単なる
コメント文と同じであり、キャッシュを使用することな
く通常のCMIPの使用によって通信網管理シーケンス
を実現するからである。

【0031】図4はIDLコンパイラ22の処理構成図
を示す。同図中、IDL文法解析部25は通信網管理シ
ーケンス14内のインタフェース部IDL記述14aの
解析を行って属性クラス別コード要素生成部26に供給
する。また、GDMO文法解析部27はGDMO記述2
0を解析し、この解析結果を用いて属性要素の属性クラ
ス弁別部28で属性クラスを弁別し属性クラス別コード
要素生成部26に供給する。

【0032】属性クラス別コード要素生成部26ではI
DL解析結果及び属性クラス弁別結果に基づいて属性ク
ラス別コード要素を生成する。マネジャ側コード要素生
成部30は上記属性クラス別コード要素からマネジャで
使用するプログラムstub.c及び manager init.c31を
生成し、エージェント側コード要素生成部2は上記属性
クラス別コード要素からエージェントで使用するプログ
ラムskeleton.c及びagent init.cを生成する。

【0033】ここで、図5に示すpragma文を補ったMO
定義と、これに対応して図6に示すIDL定義が与えら
れた場合について説明する。図6のステップS520に
用いられている objectInstance、 ObjectIdなどのタ
イプのデータ構造の定義は、ITU−Tのドキュメント
で定義されている。IDLコンパイラ22は、図6のI
Dと定義の文法解析を行い、各属性に対応して以下のよ
うなコード要素をstub.c及びskeleton.cの一部として生
成する。例えば、図5のステップS260の属性crossC
onnectionId に対してはGET−ONLY属性であるの
で、 ObjectId crossConnection get crossConnectionI
d(); という関数を生成し、一方ステップS270の属性admi
nistrativeState に対しては enum crossConnection get administrativeState(); void crossConnection set administrativeState(); という関数を生成する。通常のCMIPを用いるシーケ
ンスにおいては、マネジャ12からの管理シーケンス中
において属性administrativeState の値を参照する場
合、 adminState= crossConnection get administrative
State(o,ev); により得ることができ、一方属性の値を設定する場合 crossConnection set administrativeState(o,ev,ad
minStateValue) のように行う。マネジャ12側で起動されるそれぞれの
関数はstub.cに含まれ、IDLコンパイラ22によって
生成されるコード要素である。ここでoはエージェント
上のMOを参照するポインタであり、evはマネジャプロ
セスの環境変数を表わすポインタである。エージェント
側ではマネジャ側で起動された crossConnection get
administrativeState() , crossConnection set
administrativeState() に対応して同名の関数を起動
し、MOの実際の属性値の参照及び更新を行う。ここ
で、エージェント上で起動されるそれぞれの関数はskel
eton.cに含まれ、IDLコンパイラ22によって生成さ
れるコード要素である。

【0034】次に、キャッシュ管理について説明する。
まず、キャッシュ領域の確保については、本発明の方式
ではキャッシュ領域は通信網管理シーケンス14を実行
するプログラムのデータ領域にとられるので、通常のパ
ーソナル・コンピュータ、ワークステーションのオペレ
ーティング・システム(OS)において容易に実現さ
れ、何ら特殊なハードウェアないしOSを必要としな
い。また、キャッシュ領域の実現にあたり、キャッシュ
される各MOの属性とメモリ上の領域の対応があればど
のような形態でも良く、通常のメモリを用いて容易に実
現される。

【0035】すなわち、具体的には通信網管理シーケン
ス14からのM−CREATE要求によってエージェン
ト10上にMOインスタンスが生成されるのと並行して
マネジャ12上キャッシュ内にMO属性対応のキャッシ
ュが確保される。又はM−GET/M−SET要求によ
ってマネジャ側からエージェントへのMOへのアクセス
要求が生じた時点でキャッシュが確保され、同じく通信
網管理シーケンスからのM−DELETE要求によって
エージェント10上MOインスタンスが消去されるのと
並行してキャッシュ内のMO属性対応部分が消去され、
あるいはキャッシュ内データが使用されなくなるとキャ
ッシュ管理シーケンスによってLRU(Least Resently
Used)などのアルゴリズムを用いて属性対応のキャッシ
ュ内領域は解放される。

【0036】図7は、図5において示したcrossConnect
MO属性のメモリ上のキャッシュ実現例を示している。
図7において、crossConnect Cache(o)は当該MOのキ
ャッシュ領域を指すポインタである。ここで、oは、M
Oを参照するためのポインタであり、関数crossConnect
Cache() はハッシュ法などの方法によって当該MOに
対応するキャッシュ中の領域を計算する関数である。ま
た図中 crossConnectionId,administrativeState など
の領域はそれぞれの属性値を格納し、AdministrativeCl
ass.C,AdministrativeClass.Bなどの領域は、それぞ
れの属性クラスを示している。またそれぞれの属性値は
図中に示される属性番号〔1〕−〔7〕によって一意に
指定することができる。属性クラス値は使用すべきコヒ
ーレンシ・プロトコルを指定しており、通信網管理シー
ケンス14から属性値の更新要求が起こると、マネジャ
機能を実現している通信網管理システムは属性クラス値
に従って適切なコヒーレンシ・プロトコルを起動するこ
とによりエージェント10上のMO属性値とキャッシュ
上の内容の一致を保つ。すなわち、キャッシュの存在は
通信網管理シーケンス14の使用者からは透明になって
いる。

【0037】また、図8はメモリ上のキャッシュの異な
る実現例である。属性番号を付された各属性はポインタ
を介して間接的にアクセスされることにより、図7とは
異なり、各属性を表わすデータはメモリ上の任意の場所
に置くことが可能であり、またマネジャ12側で使用し
ない属性(〔3〕,〔4〕)についてはキャッシュしな
い、という選択が可能となる。

【0038】ここで、各属性クラスで使用するコヒーレ
ンシ・プロトコルについて説明する。属性クラスAで
は、任意の二つのキャッシュの内容が一致するまでの時
間がある一定値(τ)以下となるように制御し、具体的
には定期的(τ以下)にエージェント側からマネジャ1
2側のキャッシュ15へブロードキャスト(Broadcast)
を行い、キャッシュ15に置かれている属性値を更新す
る。このコヒーレンシ・プロトコルをプロトコル(A)
と呼ぶ。

【0039】属性クラスBに対しては厳密なコヒーレン
シを確保する必要があるので、キャッシュ16を更新す
るためにクロックを用いる標準的なコヒーレンシ・プロ
トコルを適用する。この時、エージェント側からマネジ
ャ側に、MOの属性値の変化を通知する必要があるの
で、CMIPにおけるM−Event-Reportのような機能を
利用することができる。このコヒーレンシ・プロトコル
をプロトコル(B)と呼ぶ。

【0040】属性クラスCに対しては、キャッシュの内
容の一致は常に保たれているので、Manager-Agent 間の
通信は必要なく、キャッシュの値を参照するのみで良
い。次にキャッシュ15〜17の初期設定について説明
する。マネジャ12とエージェント10との間のCMI
Pのアクセスを最小限にするために、コンパイル時に知
られている情報を用いて可能な限り、manager init.c
においてキャッシュ15〜17を初期化する。

【0041】まず、属性クラスで分割したキャッシュで
ある属性分割キャッシュを使用し、かつ属性分割キャッ
シュを使用しない通常のCMIPに従って動作する網管
理装置と相互運用性(Interoperability) を確保するた
めには、マネジャ側、エージェント側において適切な初
期化操作が必要であり、IDLコンパイラ22はそのよ
うな初期化ルーチンをそれぞれmanager init.c,agen
t init.cとして出力する。

【0042】図9はマネジャ12の初期化ルーチンのフ
ローチャートを示す。同図中、まずステップでエージェ
ント側に属性分割キャッシュ及び属性分割更新プロトコ
ルを備えるか否かを問い合わせ、ステップS710でエ
ージェント側からの上記問い合わせ結果を判別する。問
い合わせ結果がYESの場合はステップS720に進ん
で属性分割キャッシュ及びプロトコル(A),(B)等
の属性分割更新プロトコルの適用を行い、問い合わせ結
果がNOの場合はステップS730に進んで通常のCM
IPを用いる属性更新を行う。

【0043】図10はエージェント10の初期化ルーチ
ンのフローチャートを示す。同図中、ステップS750
ではマネジャ側からの属性分割キャッシュ及び属性分割
更新プロトコルを備えるか否かの問い合わせを受け取
り、ステップS760でキャッシュの使用状態を表現す
るCache MOの属性を調べることにより属性分割キャッ
シュが使用可か否かをチェックする。

【0044】次にステップS770で上記のチェック結
果を問い合わせを行ったマネジャに送り返すと共に、ス
テップS780で上記チェック結果を判別し、属性分割
キャッシュが使用可の場合にはステップS790でエー
ジェント側からのブロードキャスト送信を可能とするた
めのイベントスケジューラ(event scheduler)の初期
化を行う。これは属性値変更時においては、プロトコル
(A),(B)のいずれにおいてもエージェント側から
MOの属性値変化をマネジャ側にブロードキャスト送信
する必要があり、それを可能とするためにエージェント
10のプロセスのevent scheduler を初期化し、CM
IPのEventNotification の機能を用いて、属性値の変
化をマネジャ側に通知するようにしている。

【0045】次にキャッシュのアクセスについて説明す
る。図11はマネジャ12が実行するキャッシュアクセ
スのフローチャートを示す。プロトコル(A)の場合は
GET操作及びSET操作において、プロトコル(B)
の場合はGET操作において、マネジャからキャッシュ
をアクセスすることになる。

【0046】同図中、まずステップS800でハッシュ
関数などを用いて、対応するMOがキャッシュ内に存在
するか否かを確認する。対応するMOがキャッシュ内に
有ればステップS810でキャッシュ内の対応するMO
にアクセスし、無ければステップS820でキャッシュ
管理シーケンスを起動し、CMIPプロトコルによって
対応するMOをキャッシュに書き込んでキャッシュ内容
を更新する。この後、ステップS830においてキャッ
シュ夫々の属性クラスに応じたコヒーレンシ・プロトコ
ルつまりプロトコル(A),(B)を起動することによ
りキャッシュコヒーレンシを確保する。

【0047】次にキャッシュ領域の管理について説明す
る。キャッシュはマネジャ12のメモリ上に確保される
が、メモリ領域に制限がある場合、アクセスする可能性
があるすべてのMO属性をキャッシュにおくのは困難で
あるので、LRU,CLOCKなどのメモリ管理アルゴ
リズムの適用により、キャッシュの有効利用をはかる。
具体的には、通信網管理シーケンスからのM−SETな
いしM−GET要求に対して、要求先のMOに対するキ
ャッシュ内領域へのポインタ(図7におけるcrossConne
ct Cache)が存在すれば当該MOのキャッシュは存在
し、ポインタがNULLならば当該MOのキャッシュは
存在しない。当該キャッシュが存在しない場合、マネジ
ャ機能を実現する通信網管理システムは属性クラスDに
準じ、CMIPコマンドを直接用いてMO属性値のGE
T/SETを行う。

【0048】一例としてLRUメモリ管理が適用されて
いる場合、キャッシュ領域が満杯になると、キャッシュ
内のMOの属性のうちアクセスの履歴が古いものからキ
ャッシュを消去し、対応するキャッシュ内領域へのポイ
ンタをNULLにリセットし、領域を確保する。新しく
解放された領域に、新たにアクセスされたMO属性のキ
ャッシュを確保する。

【0049】図12にLRUを用いた場合のキャッシュ
管理シーケンスを示す。図中の番号はシーケンスの実行
順序に対応する。まず、「0」として、マネジャ12が
アクセスしようとするMO属性がキャッシュ15,16
中に存在するか調べ、その応答「1」がNOである場
合、Cache 中に存在する属性データのうち、最近もっと
も使われていない属性A2の領域を解放する。並行して
エージェント10側へM−GETを用いて当該MO属性
値を取りに行き「2」、MO属性値を得、解放された領
域に格納する「3」。エージェント10側では、プロト
コル(A),(B)においてキャッシュ中のMO属性値
の更新をBroadcast にて行うため、どのマネジャがキャ
ッシュ中にMO属性を持っているか知る必要がある。こ
のため、マネジャ12はエージェント10側に対して、
更新されたキャッシュ状態についてエージェント10側
に通知し「4」、それに従ってエージェント10側では
キャッシュ状態を示すテーブル(Cache Status) を更新
する「5」。Cache Statusは図中に示されるように、キ
ャッシュ可能な属性(A1,A2)とそれらの属性をキ
ャッシュしているマネジャの組を表わすテーブルであ
り、ここでMはマネジャのIDを表わす。図中に示した
管理シーケンスの結果、属性A1については0からMへ
変化し、属性A2についてはMから0へ変化する。

【0050】次に、エージェントの障害復旧について、
図13を用いて説明する。同図中、マネジャ12はエー
ジェント10のMO40の属性値をキャッシュ15〜1
7に持っており、時刻t0 以前でMOとキャッシュとの
属性値はgで一致しているものとする。

【0051】また、エージェント10はCMIPを用い
て通信を行っているマネジャ12に関するアソシエーシ
ョン情報を不揮発性メモリ(不揮発性記録手段)41に
記録している。このアソシエーション情報は図14に示
す如く、その時点で自エージェント10と通信している
マネジャの名前(マネジャID)M1,M2,M3が列
挙されている。

【0052】時刻t0 において、エージェント10が障
害を起こし、MO40の属性値が不定(X)になったと
する。時刻t1 においてエージェント10が復帰したと
すると、エージェント10はMO属性値の障害前の値に
復帰するために不揮発性メモリ41を検索し、キャッシ
ュを持っている可能性のあるマネジャM1,M2,M3
にCMIPを用いて問い合わせ(R)を行い、各マネジ
ャは問い合わせのあったMO属性に対応するキャッシュ
15〜17を持っている場合にそのキャッシュの値
(A)をエージェント10に返す。これにより、時刻t
2 以後はエージェント10上のMO40の属性値が障害
以前の前の値(g)に復帰する。以後は通常のコヒーレ
ンシ・プロトコルに基づいて動作する。

【0053】図15にエージェント10の障害復旧のフ
ローチャートを示す。エージェントに障害が発生し、障
害が回復した場合にこの処理を開始する。まず、ステッ
プS900で不揮発性メモリ41に名前が記録されてい
るマネジャに対してMO属性値の問い合わせを行う。ま
た、エージェント10に不揮発性バックアップ装置が接
続されていれば、これについてもMO属性値を問い合わ
せる。次にステップS910で問い合わせを行ったマネ
ジャ及び不揮発性バックアップ装置からの応答を受信す
る。ステップS920では同一のMO属性についての複
数の応答があった場合、そのMO属性の更新時間、即ち
コミット時間が最も新しいものを採用する。これは、プ
ロトコル(A)を適用する属性の場合、各マネジャのキ
ャッシュの属性値が一時的に不一致の場合があるからで
ある。ステップS930では採用した応答によってMO
40を再現し、エージェント動作を復旧する。

【0054】すなわち、マネジャ上のキャッシュを障害
時のバックアップとして利用することにより、特別なメ
カニズム設けることなくネットワークの耐障害性、信頼
性を高めることができる。なお、エージェント10では
なく、マネジャが障害を起こした場合も同様であり、こ
の場合は通常のmanager init.cにより自動的にコヒー
レンシ・プロトコルが働きキャッシュの内容が障害以前
の値に復帰するので、この場合は問題でない。

【0055】次に、本発明を階層的ネットワークに適用
した場合について説明する。図16に階層的ネットワー
クの構成図を示す。同図中、ネットワーク50は複数の
ドメインに分割され、各ドメインがサブネットワーク5
1,52を構成している。NMはネットワーク50のマ
ネジャ、SNM0,SNM1はサブネットワーク51,
52夫々のマネジャを表わし、S,T夫々はネットワー
ク終端点(TTP)のコネクト装置であり、O,P,
U,Vはサブネットワーク51のドメイン境界の終端点
(CTP)のコネクト装置である。

【0056】ここで、ネットワークの終端点S,T間の
パス設定は、次の順に実行される。 (1)パス探索 (2)パス情報を表すTrail (伝送路)、CTP、TT
P等のMO生成 (3)パス導通(Activate) (1)のパス探索ではコスト的に最適なパスを選ぶため
NMはSNM内のパスに関するコスト情報が必要になり
(O−P,Q−Rの区間)、(2)で生成するMOの一
部については、管理上NMとSNM両方からアクセスさ
れる。例えばO,P,Q,Rなどのドメイン間境界のク
ロスコネクト装置のMOなどはその例である。この図に
おいてNM,SNM0,SNM1がマネジャでありO,
P,Q,Rがエージェントである。

【0057】この場合、MOの属性をコヒーレンシ要求
に従って分割し、それぞれのクラスに異なるコヒーレン
シ・プロトコルを適用する。図17はSNMによる属性
更新シーケンスを表わしている。このようなシーケンス
は、SNMがその管理ドメインであるサブ・ネットワー
クに関する管理シーケンスを実行するに当り、そのドメ
イン間境界にあるクロスコネクト装置のMO属性値の変
更を行う場合に必要となる。

【0058】図16の例ではSNM0がO,P,U,V
の属性値変更を行う場合、SNM11がQ,R,W,X
の属性値変更を行う場合がこれに当る。また、図17で
は属性クラスBについてキャッシュ更新が成功する場合
のみを示しているが、実際においては複数のマネジャが
キャッシュを持つ場合キャッシュ更新が常に成功すると
は限らない。とくに、ロック要求は複数のマネジャが同
時にエージェントへ書き込みを行うことを防ぐために必
要であるが、ロックが得られない場合シーケンスは失敗
する。失敗の場合はシーケンスを途中で中断し、最初か
らやり直す。

【0059】ここで、属性クラスA クロスコネクトM
O属性のうち、属性クラスAに類別したもの、パス探索
におけるSNM内のパスに関するコスト情報を表わすコ
スト,テーブルなど。属性クラスB クロスコネクトM
O属性のうち、属性クラスBに類別したもの。

【0060】図17(A),(B)の例では、NM、エ
ージェント、SNM間のメッセージの交換を、それぞれ
属性クラスAと属性クラスBに分けて示している。ここ
でエージェントはCMIPにおけるエージェントを意味
し、具体的にはQ〜R,U〜Xなどのクロスコネクト装
置を表わしている。すなわち、MO及びその属性値はそ
れぞれエージェント上にあり、NM及びSNMはそのM
O属性対応のキャッシュをメモリ上に持っている場合を
示している。

【0061】シーケンス開始時(時刻t0 以前)のMO
属性値をgとし、SNMにおいて実行中の管理シーケン
スから時刻t0 にMOの属性値をhとする書き込み
(V)が発生する場合を示している。図中NM,エージ
ェント,SNMの柱内の値(g,h,X)はそれぞれ各
時刻におけるNM上のMO属性対応のキャッシュ、エー
ジェント上MOの属性値、SNM上のMO属性対応のキ
ャッシュの値を示す。ここで、Xはキャッシュが無効状
態にあり、読み出し不可になっていることを表わす。以
下、図中シーケンスのメッセージ種別、記号、及び時刻
の意味について説明する。

【0062】g,h MOの属性値、あるいは対応する
キャッシュの値。 X キャッシュ無効状態。読み出しは不可。 V SNMの管理シーケンスにおけるMO属性の書
き込み要求。 nτ 定期的にエージェント側からマネジャ側へブロ
ードキャストが行われる時刻。

【0063】R SNMからエージェントへの属性
値更新要求(Update Request)。 L SNMからエージェントへのロック要求(Lock
Request) 。 I エージェントからNMへのキャッシュ無効化要
求(Invalid Request)。

【0064】A エージェントからSNMへのL又
はIメッセージに対応する返答(Acknow legement)。 B 更新された新しい属性値の伝搬(ブロードキャ
スト)。 図17(A)において、時刻t1 でSNMよりの更新要
求エージェントに到着。時刻t2 で時間τ以下毎の定期
的なエージェントからのブロードキャストによりNM,
SNM内のキャッシュを更新する。時刻t1 〜t2 間で
はエージェント上のMOと、NM,SNM上のキャッシ
ュとは不一致状態である。

【0065】図17(B)において、時刻t3 で、エー
ジェントからのIメッセージによるNMのキャッシュ無
効化が行われる。特に、エージェントが新しい値である
hをBメッセージによってブロードキャストする場合、
NM及びSNMにおいて全てのキャッシュが無効化され
ていることを確認する必要がある。すなわち、Bメッセ
ージの送出前にNM及びSNMからA及びRメッセージ
が到着していなければならない。時刻t4 でNM,SN
M夫々のキャッシュ更新が終了し、NM、SNM上のキ
ャッシュ再び有効になる。時刻t3 〜t4 間では、キャ
ッシュ読み出し不可である。

【0066】図17(A),(B)においては、属性ク
ラスA及びBの場合のみ示しているが、属性クラスC,
Dの場合はそれぞれ自明である。すなわち、属性クラス
Cの場合は定義より書き込みシーケンスは発生せず、属
性クラスDの場合は通常行われるCMIPのM−SET
コマンドを用いてマネジャはエージェント上MOの属性
値を変更する。

【0067】このように、属性クラスAで必要とされる
キャッシュ・コヒーレンシを維持するためのメッセージ
数は属性クラスBにそれに比してはるかに少なく、また
属性クラスCの属性はコヒーレンシ維持の為のメッセー
ジを必要としないことから、コヒーレンシ・プロトコル
によるメッセージ数が1/10程度まで激減し、管理シ
ーケンスの実行を高速化しながら、ネットワークが輻輳
状態に陥る危険を排除することが可能となる。また、以
上のコヒーレンシ・プロトコルは全てCMIPを用いて
実現できるので、CMIPのプロトコル・スタックを守
ったまま、すなわち現状の通信網管理システムを全く変
更することなく本発明の通信網管理キャッシュ制御方式
を導入することができる。

【0068】図18(A),(B)はエージェントが時
刻t0 に自発的に属性値を変更した場合の属性クラス
A,B夫々のシーケンスを示している。図18(A)に
おいて、時刻t0 でエージェント上で属性値がgからh
に変更。時刻t2 で定期的なエージェントからのブロー
ドキャストにより、NM、SNM内のキャッシュを更新
する。時刻t0 〜t2 間ではエージェント上のMOと、
NM、SNM上のキャッシュとは不一致状態。

【0069】図18(B)において、時刻t3 でエージ
ェントからのIメッセージによるNM,SNMの無効化
が行われる。この後、NM,SNMからエージェントへ
Aメッセージが到着するとエージェントはNM,SNM
へBメッセージをブロードキャストする。時刻t4 でN
M,SNM夫々のキャッシュ更新が終了し、NM,SN
M上のキャッシュが再び有効になる。

【0070】図19(A),(B)はNMが時刻t0
属性値を変更する場合の属性クラスA,B夫々のシーケ
ンスを示している。図19(A)において、時刻t1
NMよりの更新要求エージェントに到着。時刻t2 で時
間τ以下毎の定期的なエージェントからのブロードキャ
ストによりNM,SNM内のキャッシュを更新する。時
刻t1 〜t2 間ではエージェント上のMOと、NM,S
NM上のキャッシュとは不一致状態である。

【0071】図19(B)において、時刻t3 で、エー
ジェントからのIメッセージによるSNMのキャッシュ
無効化が行われる。特に、エージェントが新しい値であ
るhをBメッセージによってブロードキャストする場
合、NM及びSNMにおいて全てのキャッシュが無効化
されていることを確認する必要がある。すなわち、Bメ
ッセージの送出前にSNM及びNMからA及びRメッセ
ージが到着していなければならない。時刻t4 でNM,
SNM夫々のキャッシュ更新が終了し、NM、SNM上
のキャッシュ再び有効になる。時刻t3 〜t4 間では、
キャッシュ読み出し不可である。

【0072】図20(A),(B)はSNMにおいて実
行中の管理シーケンスにおいて読み出し要求が発生した
場合の属性クラスA,B夫々のシーケンスを示してい
る。時刻t0 において発生する読み出し要求(V)に対
し、SNM上のキャッシュの値(g)が直ちに返される
(W)。これは属性クラスA,B及びCに対して同じで
あり、何となればキャッシュ・コヒーレンシ・プロトコ
ルはエージェント上のMO属性値とNM,SNM上のキ
ャッシュの値が等しい(g)ことを保証するからであ
る。一方、属性クラスDについては、通常行われるCM
IPのM−GETコマンドを用いてマネジャはエージェ
ント上の属性値を読み出す。

【0073】図21(A),(B)はNMにおいて実行
中の管理シーケンスにおいて読み出し要求が発生した場
合の属性クラスA,B夫々のシーケンスを示している。
時刻t0 において発生する読み出し要求(V)に対し、
NM上のキャッシュの値(g)が直ちに返される
(W)。これは属性クラスA,B及びCに対して同じで
あり、何となればキャッシュ コヒーレンシプロトコル
はエージェント上のMO属性値とNM,SNM上のキャ
ッシュの値が等しい(g)ことを保証するからである。
一方、属性クラスDについては、通常行われるCMIP
のM−GETコマンドを用いてマネジャはエージェント
上の属性値を読み出す。

【0074】このように、属性分割を行い、かつキャッ
シュを使用することにより、使用しない場合に比較して
読み出し時間を大幅に短縮し、同時に読み出しに伴うマ
ネジャ・エージェント間のCMIPのメッセージ数を大
きく削減する。このように、本発明によればキャッシュ
を用いて管理シーケンス実行の大幅な高速化を可能にし
ながら、コヒーレンシ・プロトコルによるメッセージ数
を激減させることが可能となり、よって通信網管理の高
速化に寄与する。また、キャッシュを障害時のバックア
ップとすることにより容易にかつ効率良く耐障害性を向
上し、通信網の高信頼化に寄与するところが大きい。

【0075】

【発明の効果】上述の如く、請求項1に記載の発明によ
れば、管理主体にキャッシュを設けることにより、管理
主体が実行する管理シーケンスを高速化することがで
き、管理情報の属性をキャッシュ・コヒーレンシ要求度
に基づいてクラス分けすることによりキャッシュ管理の
最適化をはかることが可能となる。

【0076】また、請求項2に記載の発明によれば、管
理情報の定義から初期化手段が自動生成され、この初期
化手段によって管理主体に属性分割キャッシュが確保さ
れ、かつ、その初期化が行われ、属性分割キャッシュを
使用しない装置との相互運用性を確保できる。

【0077】また、請求項3に記載の発明によれば、管
理情報の定義からインタフェース処理手段が自動生成さ
れ、このインタフェース処理手段によって属性クラス毎
のコヒーレンシ・プロトコルが実行されるため、属性キ
ャッシュ夫々に最適のコヒーレンシ・プロトコルが実行
可能となる。

【0078】また、請求項4に記載の発明によれば、属
性分割キャッシュが夫々に最適のコヒーレンシ・プロト
コルを用いてキャッシュ・コヒーレンシが確保されるた
め、ネットワークの管理トラヒックの増大を防止してネ
ットワークの負荷の増大を抑制できる。

【0079】また、請求項5に記載の発明によれば、属
性分割キャッシュをリースト・リーセントリー・ユース
ト・アルゴリズムを用いて管理するため、キャッシュ領
域が増大化することを避けることができ、メモリの有効
利用が可能となる。また、請求項6に記載の発明によれ
ば、不揮発性記録手段を有するため、代理主体と接続さ
れている管理主体の情報を代理主体の障害時に確保でき
る。

【0080】また、請求項7に記載の発明によれば、代
理主体の障害復旧時に、これと接続されていた管理主体
のキャッシュから管理情報を復旧できるため、キャッシ
ュを代理主体の障害復旧に有効利用でき、実用上きわめ
て有用ある。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の構成図を示す。

【図2】MO定義を示す図である。

【図3】キャッシュ生成と初期値設定のシステムフロー
チャートである。

【図4】IDLコンパイラの処理構成図である。

【図5】MO定義を示す図である。

【図6】IDL定義を示す図である。

【図7】キャッシュ実現例を示す図である。

【図8】キャッシュ実現例を示す図である。

【図9】マネジャの初期化ルーチンのフローチャートで
ある。

【図10】エージェントの初期化ルーチンのフローチャ
ートである。

【図11】マネジャのキャッシュアクセスのフローチャ
ートである。

【図12】キャッシュ管理を説明するための図である。

【図13】エージェントの障害復帰を説明するための図
である。

【図14】不揮発性メモリの記録形式を示す図である。

【図15】エージェントの障害復旧のフローチャートで
ある。

【図16】階層的ネットワークの構成図である。

【図17】SNMの属性値書き込みシーケンス図であ
る。

【図18】エージェントの属性値書き込みシーケンス図
である。

【図19】NMの属性値書き込みシーケンス図である。

【図20】SNMの属性値読み出しシーケンス図であ
る。

【図21】NMの属性値読み出しシーケンス図である。

【符号の説明】

10 エージェント 12 マネジャ 15〜17 キャッシュ 18 CMIPプロトコル・スタック 20 GDMO記述 41 不揮発性メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東 充宏 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 中条 孝文 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通信ネットワークの管理主体から代理主
    体にコマンドを送り、上記代理主体で通信ネットワーク
    の管理情報のうちの管理対象を操作する通信網管理制御
    方式において、 上記管理主体上に管理情報を格納するキャッシュを設
    け、 上記管理情報の属性をキャッシュ・コヒーレンシ要求度
    に対応してクラス分けしたことを特徴とする通信網管理
    制御方式。
  2. 【請求項2】 前記管理情報の定義から前記属性クラス
    を得て、属性クラス毎のキャシュ領域の確保及び初期値
    の設定を実行する初期化手段を自動生成することを特徴
    とする請求項1記載の通信網管理制御方式。
  3. 【請求項3】 前記管理情報の定義から前記属性クラス
    を得て、属性クラス毎のコヒーレンシ・プロトコルを実
    行するインタフェース処理手段を自動生成することを特
    徴とする請求項1又は2記載の通信網管理制御方式。
  4. 【請求項4】 前記属性クラスに基づいて分割されたキ
    ャッシュを上記属性クラスに基づいて管理し、かつ属性
    クラスに対応したコヒーレンシ・プロトコルを適用して
    キャッシュ・コヒーレンシを確保することを特徴とする
    請求項1乃至3のいずれかに記載の通信網管理制御方
    式。
  5. 【請求項5】 前記属性クラスに基づいて分割されたキ
    ャッシュ夫々をリースト・リーセントリー・ユースト・
    アルゴリズムにより管理することを特徴とする請求項1
    乃至4のいずれかに記載の通信網管理制御方式。
  6. 【請求項6】 前記代理主体に、自らと接続されている
    管理主体の情報を記録する不揮発性記録手段を有するこ
    とを特徴とする請求項1記載の通信網管理制御方式。
  7. 【請求項7】 前記代理主体の障害復帰時に、前記不揮
    発性記録手段に記録された管理主体上のキャッシュから
    上記代理主体の管理情報を復旧することを特徴とする請
    求項6記載の通信網管理制御方式。
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