KR101002811B1 - Ｉｐ 멀티캐스팅 패킷 터널링 제공 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 IP 네트워크의 멀티캐스팅 패킷 터널링 설정 방법에 있어서, 상기 IP 네트워크에 위치하는 이동 단말의 위치 등록 여부를 감시하는 과정과, 상기 감시 결과 이동 단말이 해당 네트워크에 위치 등록된 경우, 상기 등록과 동시에 IP 멀티캐스팅 패킷을 터널링하기 위한 가상(virtual)의 이더넷 인터페이스를 생성하는 과정과, 상기 가상의 이더넷 인터페이스 생성 후 IP 멀티캐스트 라우팅 경로에 가상의 터널링 게이트웨이 인터페이스를 생성하는 과정과, 상기 생성된 가상의 터널링 게이트웨이 인터페이스가 수신한 패킷의 타입에 따라 패킷을 처리하여 전송하는 과정을 포함한다.

IP 멀티캐스트, 유니캐스트, 가상 터널링 게이트웨이

Description

ＩＰ 멀티캐스팅 패킷 터널링 제공 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING IP MULTICASTING PACKET TERNALING}

본 발명은 가상 네트워크 인터페이스 형태로 확장된 형태의 EDS(기능형확장서버, Extended Discovery Server)를 설치하여, 홈 네트워크에서의 IP 멀티캐스팅 패킷의 터널링에 관한 것이다.

일반적으로 홈 네트워크는 자동으로 홈 네트워크 내 기기나 서비스를 탐색하는 기술이 필요하며, IP 기반의 UPnP(Universal Plug and Play) 나 Jini 네트워크에서는 IP 멀티캐시팅을 통해서 이루어진다.

그런데, IP 멀티캐스팅 방법은 멀티캐스트 패킷이 제한된 네트워크 범위 내에서만 도달 가능하다는 문제점을 가지고 있다.

상기 멀티캐스트 패킷의 TTL(Time-to-live)필드는 멀티캐스트 패킷이 전달될 수 있는 라우터의 수를 나타낸다. 여기서, 상기 TTL이란, IP 패킷 내에 있는 값으로서, 그 패킷이 네트워크 내에 너무 오래 있어서 버려져야 하는지 여부를 라우터에게 알려주는 역할을 수행하며, 상기 UPnP 표준에서는 일반적으로 상기 TTL 값은 4 이하로 조정되어 패킷이 전달될 수 있는 네트워크의 수를 한정한다.

또한, 다수개의 라우터는 멀티캐스트 패킷을 다음의 라우터로 전혀 전달하지 않는다.

이로 인하여 원격지에서 홈 네트워크를 디스커버리(discovery)하기 위해서 IP 멀티캐스트 신호를 직접 사용할 수 없으며, 상기 멀티캐스트 신호를 터널링하여 전달하는 방법이 필요로 하고 있다.

이에 상술한 문제를 해결하기 위한 미국특허출원 2003/0063608호의 도 1을 참조하여 개략적으로 살펴보도록 한다.

도 1은 종래 멀티캐스트 도메인에 있어서 검색 이벤트 및 통지 이벤트를 나타내는 흐름도이다. 도 1을 참조하면, Home 1 및 Home 2 각각에 있어서, 도메인 102는 EDS(기능형확장서버, Extended Discovery Server, 106)을 가지고, 도메인 104는 EDS(108)을 가진다. 상기 EDS 106 및 108은 멀티캐스트 채널 110 및 112에 있어서 메시지를 수신한다.

이때, 검색 메시지 114는 도메인 102에 있어서 EDS106에 의해 검출되고, 상기EDS 106은 새로운 유니 캐스트 메시지 118에 멀티캐스트 송신장치이고, 상기 송신장치 116에 참조 필드 및 멀티 캐시트 메시지 114를 캡슐화한다.

상기 EDS 106은 공유를 원하는 적어도 하나 이상의 다른 EDS에 WAN326에 의하여 유니 캐스트 메시지로서 캡슐화되는 멀티캐스트 메시지 318을 송신한다.

상기 도 1의 IP 멀티캐스트 패킷 전송이 적용되는 시스템의 개략적인 구성을 보인 도 2에 도시된 바와 같이, IP 멀티캐스팅 패킷을 터널링하기 위해서 EDS를 각 네트워크에 설치하고, 원격 네트워크의 EDS는 디바이스가 보내는 멀티캐시팅 패 킷을 유니캐스트 패킷으로 변환하여 목적지(destination) EDS 주소로 전송하며, 상기 목적지의 EDS는 다시 멀티캐스팅 패킷으로 변환하여 홈 네트워크에 전달하는 방식을 사용한다.

이와 같이 각 네트워크마다 EDS를 개별적으로 각각 설치하는 것은 초기 네트워크 설치 비용을 가중시킬 뿐만 아니라, 원격 네트워크 내에 각각 다른 홈 네트워크를 가지는 이동 단말이 다수 존재할 경우 EDS가 터널링 시킬 목적지 홈 네트워크의 주소를 각각 개별적으로 등록해야하는 문제점이 발생한다.

본 발명의 목적은 가상 네트워크 인터페이스 형태로 확장된 형태의 EDS를 설치하여, 홈 네트워크에서의 IP 멀티캐스팅 패킷의 터널링을 제공하기 위함이다.

상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 일 견지에 따르면, IP 네트워크의 멀티캐스팅 패킷 터널링 설정 방법에 있어서, 상기 IP 네트워크에 위치하는 이동 단말의 위치 등록 여부를 감시하는 과정과, 상기 감시 결과 이동 단말이 해당 네트워크에 위치 등록된 경우, 상기 등록과 동시에 IP 멀티캐스팅 패킷을 터널링하기 위한 가상(virtual)의 이더넷 인터페이스를 생성하는 과정과, 상기 가상의 이더넷 인터페이스 생성 후 IP 멀티캐스트 라우팅 경로에 가상의 터널링 게이트웨이 인터페이스를 생성하는 과정과, 상기 생성된 가상의 터널링 게이트웨이 인터페이스가 수신한 패킷의 타입에 따라 패킷을 처리하여 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 다른 견지에 따르면, IP 네트워크의 멀티캐스팅 패킷 터널링 설정 장치에 있어서, 전원이 인가된 이동 단말이 현재 위치하는 네트워크에 위치 등록 여부를 감시하여 출력하는 모니터링부와, 데이터 통신을 수행하기 위한 IP멀티캐스트 수행 시, IP 멀티캐스트 라우팅 경로에 가상의 터널링 게이트웨이 인터페이스를 생성하도록 제어하는 가상 이더넷 인터페이스부와, 상기 가상 이더넷 인터페이스부의 제어에 의해 수신된 IP 패킷의 타입에 따라 IP 멀티캐스팅 패킷을 터널링하여 출력하는 가상 터널링 게이트웨이 인터페이스부를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명은 이동 단말 내에 가상 인터페이스 형태로 EDS를 생성하여, 각 네트워크마다 EDS를 설치해야 하는 부담을 감소시키고, 이동 단말에 기저장된 홈 네트워크 주소 정보를 생성된 가상의 터널링 게이트웨이 인터페이스에서 그대로 사용 가능함으로써 다수의 이동 단말 사용 시 필요한 홈 네트워크 주소 등록 절차를 감소시키는 효과가 있다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 IP 멀티캐스팅 패킷 터널링이 수행되는 전체 시스템의 개략적인 구성도이다.

도 3을 참조하면, 상기 시스템은 홈서버를 중심으로 다수개의 클라이언트 장치인 유/무선의 기기들이 연결되어 여러 가지 서비스를 제공하는 홈 네트워크(310)와, 상기 홈 네트워크(310)와 유/무선으로 연결되어 인터넷 프로토콜(IP) 기반의 인터넷 서비스를 제공하며, 원격지 네트워크에 존재하는 다수개의 기기들과의 라우팅을 수행하는 인터넷 서비스 사업자 네트워크(315)와 상기 사업자 네트워크(315)를 통해 홈 네트워크(310)와 통신을 수행하는 이동 단말(300)을 포함한다.

상기 이동 단말(300)은 전원이 인가되어 초기화 수행 시 현재 위치하는 네트워크에서 제공하는 해당 서비스를 제공받기 위하여 해당 서버에 서비스 요청을 송신함으로써 IP를 할당받고, 해당 네트워크에 위치 등록된다.

이에, 상기 이동 단말(300)은 현재 위치하는 네트워크 내의 위치 등록 여부를 감시하고, 그 감시 결과에 따라 즉, 해당 네트워크에 위치 등록된 경우 이동 단말(300)내에 가상(virtual)의 이더넷 인터페이스 생성을 수행하여 해당 네트워크 내 혹은 서로 다른 네트워크와의 통신을 수행하기 위한IP 멀티캐스트 수행 시, IP 멀티캐스트 라우팅 패스에 가상의 터널링 게이트웨이 인터페이스를 추가하는 동작을 수행한다.

이는, 상기 이동 단말(300)이 위치하는 해당 네트워크로부터 원격에 위치하는 소정의 네트워크로부터의 IP 멀티캐스팅 패킷을 터널링하기 위해서 수행되는 것으로, 상기 터널링(Tunneling)이란, 예를 들어 서로 다른 IPv6 네트워크에 연결된 IPv6프로토콜을 사용하는 두 개의 호스트가 중간에 IPv4네트워크를 경유하여야만 통신이 가능할 경우 사용되는 것으로, 본 발명에서는 외부 네트워크로부터 IP 멀티캐스트 패킷을 수신할 경우에 해당된다.

상기 가상의 터널링 게이트웨이 인터페이스는, IP 패킷 전송에 있어서, 해당 네트워크로부터 일-대-다 혹은 다-대-다IP 멀티캐스트를 수신하면, 상기 IP 멀 티캐스트 패킷을 일-대-일 유니캐스트 패킷 속에 인캡슐레이션(encapsulation)하고, 상기 인캡슐레이션된 유니캐스트 패킷의 필드에 IP 멀티캐스트 패킷임을 나타내는 참조(reference)필드를 추가하여 목적지의 해당 네트워크로의 전송을 수행한다.

또한, 상기 가상의 터널링 게이트웨이 인터페이스는, 외부의 근거리 혹은 원격의 네트워크로부터 IP 멀티캐스트 패킷을 포함하고 있는 유니캐스트 패킷을 수신하면, 상기 수신된 유니캐스트 패킷을 제거하고, 상기 제거된 유니캐스트 패킷으로부터 IP 멀티캐스트 패킷을 분리하여 이를 루프백(loopback) 인터페이스를 통하여 상기 IP 멀티캐스트 패킷을 UPnP 어플리케이션으로의 출력을 수행한다.

이하, 전술한 본 발명의 IP 멀티캐스팅 패킷 터널링이 수행되는 전체 시스템에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말 내에서 터널링 가능한 가상의 서버를 생성하고 이를 이용하여 IP 멀티캐스트 라우팅을 수행하는 장치를 도 4를 통하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말의 IP 멀티캐스팅 패킷 터널링을 제공하는 장치에 관한 블록도이다.

도 4를 참조하면, 상기 이동 단말의 IP 멀티캐스팅 패킷 터널링부(400)는, 모니터링부(410), 가상 이더넷 인터페이스부(412), 가상 터널링 게이트웨이부(414), 루프백 인터페이스부(416) 및 UPnP 어플리케이션부(418)를 포함한다.

먼저, 상기 모니터링부(410)는 이동 단말에 전원이 인가된 후 초기화 수행 시 현재 위치하는 네트워크에서 제공하는 해당 서비스를 제공받기 위하여 해당 서버에 서비스 요청을 송신함으로써 IP를 할당받고, 해당 네트워크에 위치 등록하는 통상의 수행 과정을 통해 현재 위치하는 네트워크 내의 위치 등록 여부를 감시한다.

상기 모니터링부(410)는 감시 결과에 따라 즉, 해당 네트워크에 위치 등록이 수행된 경우, 이를 상기 가상 이더넷 인터페이스부(412)로 출력한다.

이에, 상기 가상 이더넷 인터페이스부(412)는 해당 네트워크 내 혹은 서로 다른 네트워크와의 데이터 통신을 수행하기 위한 IP 멀티캐스트 수행 시, IP 멀티캐스트 라우팅 패스에 가상의 터널링 게이트웨이 인터페이스를 생성하도록 제어한다.

상기 가상 이더넷 인터페이스부(412)에 의해 제어되는 가상 터널링 게이트웨이부(414)는 상기 이동 단말이 위치하는 해당 네트워크로부터 원격에 위치하는 소정의 네트워크로부터의 IP 멀티캐스팅 패킷 터널링을 수행하는 것으로, 상기 터널링(Tunneling)이란, 예를 들어 서로 다른 IPv6 네트워크에 연결된 IPv6프로토콜을 사용하는 두개의 호스트가 중간에 IPv4네트워크를 경유하여야만 통신이 가능할 경우 사용되는 것으로, 본 발명에서는 외부의 근거리 또는 원격지의 네트워크 혹은 해당 네트워크로부터의 IP 멀티캐스트 패킷을 수신할 경우에 해당된다.

상기 가상의 터널링 게이트웨이 인터페이스부(414)는, IP 패킷 전송에 있어서, 해당 네트워크로부터 일-대-다 혹은 다-대-다 IP 멀티캐스트를 수신하면, 상기 IP 멀티캐스트 패킷을 일-대-일 유니캐스트 패킷 속에 인캡슐레이 션(encapsulation)하고, 상기 인캡슐레이션된 유니캐스트 패킷의 필드에 IP 멀티캐스트 패킷임을 나타내는 참조(reference)필드를 추가하여 목적지의 해당 네트워크로의 전송을 수행한다.

또한, 상기 가상의 터널링 게이트웨이 인터페이스(414)는, 외부의 근거리 혹은 원격의 네트워크로부터 IP 멀티캐스트 패킷을 포함하고 있는 유니캐스트 패킷을 수신하면, 상기 수신된 유니캐스트 패킷을 제거하고, 상기 제거된 유니캐스트 패킷으로부터 IP 멀티캐스트 패킷을 분리하여 이를 루프백(loopback) 인터페이스부(416)를 통하여 상기 IP 멀티캐스트 패킷을 UPnP 어플리케이션(418)으로의 출력을 수행한다.

이하, 전술한 이동 단말에서의 IP 멀티캐스팅 패킷 터널링을 제공하는 장치의 구성 요소 및 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 IP 멀티캐스팅 패킷 터널링 제공 방법을 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 IP 멀티캐스팅 패킷 터널링 제공 방법에 관한 전체 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 먼저 510 과정에서는, 이동 단말에 전원이 인가되어 초기화 수행 후, 512 과정에서 이동 단말이 현재 위치하는 네트워크에서 제공하는 해당 서비스를 제공받기 위하여 해당 서버에 서비스 요청을 송신함으로써 IP를 할당받고, 해당 네트워크에 위치 등록 여부를 감시한다.

상기 512 과정에서의 감시 결과에 따라 즉, 해당 네트워크에 위치 등록된 경우에는 514 과정에서 이동 단말 내에 가상(virtual)의 이더넷 인터페이스 생성을 수행하여 해당 네트워크 내 혹은 서로 다른 네트워크와의 통신을 수행하기 위한IP 멀티캐스트 수행 시, IP 멀티캐스트 라우팅 패스에 가상의 터널링 게이트웨이 인터페이스를 추가하는 516과정을 수행한다.

이는, 이동 단말이 위치하는 해당 네트워크로부터 원격에 위치하는 소정의 네트워크로부터의 IP 멀티캐스팅 패킷을 터널링하기 위해서 수행된다.

그리고, 518 과정에서 IP 멀티캐스트 패킷을 수신하면, 상기 IP 멀티캐스트 패킷을 520과정에서 일-대-일 유니캐스트 패킷 속에 인캡슐레이션(encapsulation)하고, 522과정에서 상기 인캡슐레이션된 유니캐스트 패킷의 필드에 IP 멀티캐스트 패킷임을 나타내는 참조(reference)필드를 추가하여 목적지의 해당 네트워크로의 전송을 수행한다.

한편, 상기 518 과정에서 IP 멀티캐스트 패킷 수신이 아닐 경우, 524과정으로 이동하여 IP 유니캐스트 패킷 수신여부를 확인하여, IP 유니캐스트일 경우, 526과정에서 상기 수신된 유니캐스트 패킷을 제거하고, 이를 528과정에서는 상기 제거된 유니캐스트 패킷으로부터 IP 멀티캐스트 패킷을 분리한다.

그리고, 530 과정에서 상기 IP 멀티캐스트 패킷을 UPnP 어플리케이션으로의 출력을 수행한다.

이를 532 과정에서는 상기 522 및 530 각 과정으로부터 획득된 각 IP 패킷의 전송을 수행한다.

상기와 같이 본 발명의 일 실시 예에 휴대단말에서 시인성 향상 제공 장치 및 방법에 관한 동작이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.

도 1은 종래 멀티캐스트 도메인에 있어서 검색 이벤트 및 통지 이벤트를 나타내는 흐름도

도 2는 종래 의 IP 멀티캐스트 패킷 전송이 적용되는 시스템의 개략적인 구성도

도 3은 본 발명의 일시예에 따른 IP 멀티캐스팅 패킷 터널링이 수행되는 전체 시스템의 개략적인 구성도

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말의 IP 멀티캐스팅 패킷 터널링을 제공하는 장치에 관한 블록도

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 IP 멀티캐스팅 패킷 터널링 제공 방법에 관한 전체 흐름도

Claims (10)

1. IP 네트워크의 멀티캐스팅 패킷 터널링(Tunneling) 제공 방법에 있어서,

   이동 단말이 상기 IP 네트워크의 서버가 제공하는 서비스를 제공받기 위해 상기 서버로 서비스 요청을 송신하고, 상기 서버로부터 IP를 할당받는 과정과,

   상기 이동단말이 상기 IP 네트워크에 위치 등록되었는지 감시하는 과정과,

   상기 감시 결과 해당 네트워크에 위치 등록된 경우, 상기 이동 단말이 IP 멀티캐스팅 패킷을 터널링하기 위한 가상(virtual)의 이더넷 인터페이스를 생성하는 과정과,

   상기 이동 단말이 상기 가상의 이더넷 인터페이스 생성 후 IP 멀티캐스트 라우팅 경로에 가상의 터널링 게이트웨이 인터페이스를 생성하는 과정과,

   상기 생성된 가상의 터널링 게이트웨이 인터페이스가 수신한 패킷의 타입에 따라 패킷을 처리하여 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 IP 네트워크의 멀티캐스팅 패킷 터널링 제공 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 가상의 이더넷 인터페이스는 IP 멀티캐스트 패킷을 터널링 하기 위한 확장된 형태의 EDS(Extended Discovery Server)임을 특징으로 하는 IP 네트워크의 멀티캐스팅 패킷 터널링 제공 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 가상의 터널링 게이트웨이 인터페이스가 수신한 패킷의 타입이 IP 멀 티캐스트 패킷일 경우,

   상기 수신된 IP 멀티캐스트 패킷을 IP 유니캐스트 패킷 내에 인캡슐레이션 (encapsulation)하는 과정과,

   상기 인캡슐레이션된 유니캐스트 패킷의 필드에 IP 멀티캐스트 패킷임을 나타내는 참조(reference)필드를 추가하여 목적지의 해당 네트워크로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 IP 네트워크의 멀티캐스팅 패킷 터널링 제공 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 가상의 터널링 게이트웨이 인터페이스가 수신한 패킷의 타입이 IP 유니캐스트 패킷일 경우,

   상기 수신된 유니캐스트 패킷의 해당 유니캐스트 패킷을 제거하여 멀티캐스트 패킷을 분리하는 과정과,

   상기 분리된 멀티캐스트 패킷을 루프백(loopback) 인터페이스를 통해 UPnP (universal plug and play; 범용 플러그 앤 플레이)어플리케이션으로 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 IP 네트워크의 멀티캐스팅 패킷 터널링 제공 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 가상의 터널링 게이트웨이 인터페이스는,

   상기 이동 단말 내에 기등록된 홈 네트워크 주소의 정보를 사용하여 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 IP 네트워크의 멀티캐스팅 패킷 터널링 제공 방법.
6. IP 네트워크의 멀티캐스팅 패킷 터널링(Tunneling) 제공 장치에 있어서,

   전원이 인가된 이동 단말이 현재 위치하는 네트워크에 위치 등록 여부를 감시하여 출력하는 모니터링부와,

   데이터 통신을 수행하기 위한 IP멀티캐스트 수행 시, IP 멀티캐스트 라우팅 경로에 가상의 터널링 게이트웨이 인터페이스를 생성하도록 제어하는 가상 이더넷 인터페이스부와,

   상기 가상 이더넷 인터페이스부의 제어에 의해 수신된 IP 패킷의 타입에 따라 IP 멀티캐스팅 패킷을 터널링하여 출력하는 가상 터널링 게이트웨이 인터페이스부를 포함함을 특징으로 하는 IP 네트워크의 멀티캐스팅 패킷 터널링 제공 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 터널링은,

   서로 다른 네트워크에 연결되어 동일 프로토콜을 사용하는 두 개의 호스트가 중간에 이종의 네트워크를 경유하여야만 통신이 가능할 경우 사용됨을 특징으로 하는 IP 네트워크의 멀티캐스팅 패킷 터널릴 제공 장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 가상 터널링 게이트웨이 인터페이스부는,

   수신한 패킷의 타입이 IP 유니캐스트 패킷일 경우, 상기 수신된 유니캐스트 패킷의 해당 유니캐스트 패킷을 제거하여 멀티캐스트 패킷을 분리하고, 상기 분리된 멀티캐스트 패킷을 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 IP 네트워크의 멀티캐스팅 패킷 터널링 제공 장치.
9. 제6항에 있어서, 상기 가상 터널링 게이트웨이 인터페이스부는,

   수신한 패킷의 타입이 IP 멀티캐스트 패킷일 경우, 상기 수신된 IP 멀티캐스트 패킷을 IP 유니캐스트 패킷 내에 인캡슐레이션(encapsulation)하고, 상기 인캡슐레이션된 유니캐스트 패킷의 필드에 IP 멀티캐스트 패킷임을 나타내는 참조(reference)필드를 추가하여 목적지의 해당 네트워크로 전송함을 특징으로 하는 IP 네트워크의 멀티캐스팅 패킷 터널링 제공 장치.
10. 제6항에 있어서, 상기 가상의 이더넷 인터페이스부는 IP 멀티캐스트 패킷을 터널링 하기 위한 확장된 형태의 EDS(Extended Discovery Server)임을 특징으로 하는 IP 네트워크의 멀티캐스팅 패킷 터널링 제공 장치.

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