TWI278199B - Deployment method and system for multiple remote computers - Google Patents

Description

1278199 五、發明說明（1) 發明所屬之技術領域 本發明係關於-種部署遠端電腦之方法與系統，且特別關 於一種能同時部署多部遠端電腦及具有置原（restore)與 備分（back up)能力之方法與系統。 技術】 腦技術 使用在 使位在 成特定 要安置 因素造 面的系 復糸統 並將使 時，而 改良的 進行備 ，將這 ，然而 讀取先 片、磁 到磁碟 理的電 ’各種 境以及工 離機房的 。舉例來 不同用途 損毁，管 恢復正常 作的做法 料重新載 業運作上 平常將電 電腦的系 載回電腦 當電腦系 的映像資 網路載入 此種做法 數目眾多 特殊用途電腦 由網路的串 進行連接，而 個小型的工廠中， 因為電腦中毒 便需要重新安裝這些 【先前 隨著電 廣泛地 接，即 共同達 往往需 或其他 電腦上 習知恢 程式， 非常耗 另一種 image) 系統時 有效率 法直接 過光碟 像還原 所需處 的發展 辦公環 遙遠距 的工作 上百部 成系統 統，以 正常運 用者資 造成企 做法係 份。當 些映像 ’由於 前儲存 碟片或 中。惟 腦系統 般用途 廠設備 電腦仍 說，在 的電腦 理人員 運作。 係重新 入電腦 的重大 腦中的 統出現 系統之 統出現 料，此 一小型 仍需耗 時，問 電腦或 中。藉 然能夠 〇 - 曰 安裝作 系統中 不便。 石兹碟之 毁損而 磁碟中 毁損時 時管理 糸統， 費許多 題顯得 業糸統及應用 ’但此種做法 映像（d i s k 需要重新更新 。此種做法較 ，電腦系統無 人員便需要透 以將備份的映 的人力，且當 更為複雜。此 第8頁 1278199 1、發明說明（2) 卜’若是在傳輸過程中發生中斷，便無法支援續傳服務， =需從頭開始。例如，銀行的一千部散佈各地的電腦系統 =被病毒癱瘓時，使用傳統的做法來還原系統可能造成 目當長時間無法使用系統，因而造成巨大的損失。 ]、、、現在已經有所謂網路開機或操控的軟體，然而其並無 j到自動化備份及同時置原多部電腦的能力。因此，如 $夠在現有的軟硬體架構下，找出一種有效的備份及置 2法，以部署多部遠端電腦，將能夠帶給系統管理者更 大的便利。 ^又 【發明内容】 因此，本發明目 電腦的方法與系 依據本發明之一 驟。首先，以一 關於此 模式讓 後，這 服器載 切割成 假如部 些部署 容，或 部署資 可透過操 這些遠端 些遠端電 入部署資 複數部署 分部署封 封包。這 是CMOS資 料後，便 的之一 統。 實施例 網路開 作介面 電腦經 腦依據 料。在 封包， 包遺失 些部署 料設定 利用此 係在於提供一種能夠快速部署多部 所揭示 機模式 运端進 由網路 客戶端 載入此 且每一 時，藉 資料可 區的數 待部署 的方法 啟動'^ 行設定 上載入 程式經 部署資 部署封 由記數 以是磁 值等。 資料進 ，至少包括下列步 部以上的遠端電腦， 。接著，透過PXE等 一組客戶端程式。然 從部署資料伺 係將部署資料 由網路 料時， 包具有 攔位即 碟的映 因此當 行系統 一封包號碼。 可重新傳送該 像、BIOS的内 遠端電腦取得 之部署。

1278199 五、發明說明（3) 在實際的應用例中，部署封包被進一步包裝成UDP封包， 以多點傳送配合移動式傳輸視窗，藉以有效地將部署資料 同時有效率地傳給複數遠端電腦。此外，假如有部分遠端 電腦接收部署情況發生問題，亦可先忽略該些電腦，而先 部署其他待部署電腦，以免拖慢整理部署之速度。 此外，亦可透過相同的封包與傳輸協定，自動將這些遠端 電腦的磁碟映像、BIOS或CMOS資料備份到部署資料伺服器 中，以便日後有效地進行置原或安裝之操作。 因此，本發明至少具有下列優點。首先，藉由本發明之特 徵，管理者無須到達遠端電腦所在之處，使用麻煩的光碟 片或磁碟片重新安裝系統，相對地，管理者只需透過遠端 的操作介面’即可快速地部署多部電腦。其次，此種部署 j =程幾乎都是自動進行的。此外，此種架構亦可用於將 ，端電腦資料備份到部署資料伺服器上，亦即，本發明所 2:2統與方法不但可快速部署多部電㈣，亦可i行備 業，以提供管理者更有效管理多部遠端電腦的方 【實施方式】 以Z ί t車父佳實施例，以說明如何利用本發明之特徵， 達成同4部署多部遠端電腦，以及如μ進彳f e此、i # 腦的備份工从 ^ A夂如何進仃坆些m端電 ^ 乍。其中’此處所述的部署句括第一-女力、土 電腦上安梦鉍舳/ 7 ^ ^ ^ |耆a符弗一人在延端 衮孝人體糸統及/或设疋，以乃 田杰恭 料斟凊㈣+ M及使用无別的備份資 卄對退糙電腦進行置原作業等。 刀貝

第10頁 1278199 五、發明說明（4) 關於多部遠端電腦之部署： 第1圖係一系統架構圖，藉以說明如何透過本發明之較佳 實施例，對於複數台遠端電腦丨〇進行部署之操作。 首先，這些待部署的遠端電腦丨〇連接於網路丨2上。此外， DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)飼服器 14、PXE(Preboot execution Environment)伺服器16 及部 署資料伺服器1 8亦連接於網路1 2。此部署資料伺服器丨8具 有一操作介面182及一儲存媒體184。操作介面182與儲存 媒體1 84可直接與部署伺服器1 8耦接，或是透過網路丨2與 部署伺服器1 8耦接。 在實作時，DHCP伺服器1 4、PXE伺服器1 6及部署資料伺服 器1 8可分別安裝在不同機器上，亦可安裝在同一部機器 上。此處所述的DHCP係一提供網路位址（ip)之協定，而 DHCP伺服器14則係一伺服器，用以回應用戶端（ci jent)的 要求’以從可用的網路位址中指定其中之一給用戶端，藉 此以自動配置網路1 2上的每個用戶端一個不相衝突的網路 位址。至於PXE則係一個由軟體與硬體薇商，如3COM，HP Del 1，Phoneix等公司所共同訂定的標準。當遠端電腦j 〇 透過網路12開機時，遠端電腦10將尋找網路中的ρχΕ伺服 器16，並透過TFTP(Trivial File Transfer Protocol)等 傳輸協定取得程式，以進行開機的動作。 第2圖與第3圖例不如何在第1圖的配置下，將用來處理置 原（restore)或初次安裝（install)的客戶端程式下載到遠

1278199 五、發明說明（5) 端電腦1 0中。 在第2圖中’首先，將這些遠端電腦1〇之基本輸入輸出系 統（BIOS，Basic lnput Output System)設定為由預先開 機執行環境（PXE，Preboot execution Environment)模气 開機（步驟202 )。接著，啟動PXE模式（步驟2〇4)，使遠^ 電腦10以PXE模式運作，在此模式下，遠端電腦1〇不去讀 取硬碟的開機磁區，而向DHCP伺服器1 4取得一個網路位 址，並尋找網路中的PXE伺服器16，透過打邝等協’定 一組客戶端程式（步驟2 〇 6 )。 第3圖例示更為詳細的ΡχΕ啟動模式之運作情形。 土 端電腦10需要取得自身跟ΡΧΕ伺服器16的網路ιρ位址，通 =ΐ i ίPXE標示的_要求（步驟3〇2)。接著_伺服 益14 k供退端電腦10 一個可用的網路位址（步驟3〇 Ϊ 伺服器^提供遠端電腦1〇關於PXE飼服器16所Ϊ ^’因此接著發出一個特殊㈣ 者，PXE飼服器16透過BINL將程式檔名傳給遠端 = = 310)，然後，遠端電賴利ffiTFTp $ 私名之映像檔(步驟312，，驟314) 二：才二 檔存在記憶體，並將控制權Μ π 將此映像 316)。 打徑剌權轉給此映像檔之程式（步驟 i以：Γ7，16之映像檔係提供網路開機之 端電，透過取得一段客妙地運用此機制’讓遠 权苳戶鳊程式，且利用此客戶端程式 1278199 五、發明說明（6) 與部署資料伺服器1 8透過下述特殊的智慧型傳輸協定 (QDTP，Quanta Deployment Transfer Protocol)，以達 成部署的作業。 在說明此智慧型傳輸協定之前，以下先說明此種智慧型僂 輸協定使用的封包格式。 ~ 第4 A與4B圖例示此類封包的實作例，每個封包具有下列攔 位·（ 1 )識別碼欄位’用以標示此封包為智慧型傳輸協定 之封包，（2 )控制扣令，用來存放不同的控制碼；（3 )區段 號碼，用來存放目前部署的進度，客戶端程式在作業過程 不斷更新，以利管控掌握進度，並方便續傳作業的進行； (4)管理伺服器IP位址及伺服器識別碼，用來辨識出所運 作的遠端電腦1〇;⑸群組識別碼，當多個遠端電腦1〇要 同時進二部署時’肖來指出這些遠端電腦1()所屬的群組； ⑻封i號碼’在資料封包中’代表資料封包的序號，若 為A C K / N A C K封包或詢問封包，p,丨矣-& + 硖.r7、次w e 則表不所欲處理的封包序 =，μ +貝；斗長又，扣出此封包標頭之後資料攔位的長 度。上述安裝在遠端電腦丨〇的客 伺服器18將資料及指令透過==進=糊 成部署的作業。 榎封包格式進仃溝通，以完 上述的控制命令之襴位可設定為不同 意義。例如，0x8800 (Rest(D;re s 代表不同的 封包，由部署資料伺服器18傳送給客 署貝科的 0x8 801(ACK Request)代表部署資 %’ ， 詢問封包；0x88O2(ACK °夕點傳送的 ponse)代表回應ACK Request

第13頁 1278199 五、發明說明（7) — 的封包，若封包接收正確時送出；0x8803 (NACk

Response)，代表回應ACK ReQuest的封包，若所收到的封 包編號小於ACK Request封包的封包編號時發出，並於此 封包的封包號碼欄位填入所接收的最後一個封包號碼； 0x8804(Rest〇re End)代表告知客戶端程式部署作"業已紝 束；〇X8805(Restore Join)代表初始化時客戶端程式發°出 的封包，用以加入部署群組；0x88 06(Rest〇re Jack)， 署資料飼服器18接收到Restore J〇in封包時，所發出的;^ 應封包。 第5圖例示進行置原部署作業方法之流程圖。首先，如上 =述，將客戶端程式下載到多部遠端電腦丨〇並且在此多 运端電腦ίο上分別執行此客戶端程式（步驟5〇2)。接著，σ J戶端程式對部署資料伺服器18發出Rest〇re J〇in部署封 ^雀=要求加入部署群組（步驟5〇4)。部署資料伺服器“ =集为別來自多部遠端電腦J〇in的封包後， 为別或以多點傳送（multicast)方式同時傳送ReMMe Jacj部署封包給客戶端程式（步驟5〇6)。 方:彳# P署為料伺服态1 8 一次將N個部署封包以多點傳送 (/驟H給部署群組中的所有遠端電腦10的客戶端程式 :: )’此處的N為正整數之任意預定值。 ΓΡ ΐ=i照第4B圖’由於網路通訊品質或其他問題，此多 °因t腦10接收此N個部署封包的情況可能有所不同。 :電rf伺服器18接著以多點傳送的方式向這些遠 尚〇卷出ACK request部署封包，以要求確認接收狀 1278199 五、發明說明（8)

iUn。在此ACK request部署封包中，請填入上 述封包格式中的部署號碼。當客戶端程式接收到此ACK 封《=包-後，檢查其是否已經接收到ACK request Μ f彳；^ #戶7扎不的封包號碼，此例中即為N。如果客戶 =式接收到比N還少個部署封包時，例如p，傳送一個 # 部署封包給部署資料伺服器18(步驟51 2)， 、’將P真入上述封包格式的封包號 接收N個部署封包，則僂f之纟果成功 資料飼服器i 8 (步驟51 ί P〇騰部署封包給部署 服器18統整來自所有遠端電腦10的客戶端程式 回的ACK response或NACK resp〇nse部署封包，以決 的封包為何(步驟514)。舉例來說，假設 端電腦’部署資料祠服器18先連續傳 Ϊ電腦dl包。當部署資料伺服器18發現其中兩部遠 二 = rlsponse部署封包’且封包號碼分別為 包繼續重送貝。1部署貧料飼服器1 8接下來便從編號85 1的封 2數次上述的部署封包之傳送後，t客戶端程式接收完 、斤而的部署封包，將這些部署封包解譯成所需的部 料’並用來部署遠端電腦（步驟51 6 )。 、 在此附加說明的是，此處的部署封包可透過客戶 一步包裝成UDP(User Datagram Protocol)封包，而壬透工 UDP協定進行傳輸，或解譯多個UDp封包而還原 ^ 内容。由於UDP協定具有多點傳送能力，在需'要同時部匕署的 酾 第15頁 1278199

多台遠端電腦1 〇時，只要一次指定多個傳輸位址，透過 UDP協定進行多點傳送，便可大幅加快多部電腦的部署時 此外，系統管理者可透過部署資料伺服器18的操作介面 182，以指定多台遠端電腦1〇進行部署的作業。當某些 定遠端電腦1 0幾乎或完全無法順利接收部署封包，部 服器18可經由操作介面182通知管理者’或是自動先暫" 該特定遠端電腦10，以避免拖慢其他遠端電腦1〇的部署 業。此外，當遠端電腦10接收完部署資料，便將其寫入 :?I〇S，或是CM0S資料設定區中，如此便能完成 此外，如果在作業的過程中 停電或網路斷線等問題，管 續傳，而非一定要從頭再傳 可由部署資料伺服器1 8紀錄 由下一個區段號碼繼續傳送 因故出現傳輸中斷，例如電腦 理者可透過操作介面182選擇 一次。至於續傳的實作方式， 上述Q D T P的區段號碼，並繼續 資料而達成。 返端電腦之備份： 如上所述，部署遠端電腦J 〇 負料寫入返端電腦1 〇中對應 在實際的應用中，我們可在 磁碟映像等資料備份起來， 部遠端電腦10之用。另一種 料來安裝其他的遠端電腦10 係將磁碟映像、BIOS或CMOS的 的磁碟、BIOS或CMOS資料區。 安裝一部遠端電腦1 〇後，將其 以作為日後置原（r e s t 〇 r e )該 可能是，利用此磁碟映像等資 1278199 五、發明說明（10) 關於將遠端電腦丨〇的磁 份，至少有下列幾種實作方法。、BI〇S或CMOS的資料進行傷 第一種方式係使用上述 /加 份流程之示意圖。首木構。苐6圖例示此類的僙 開機（步驟602、步驟=4)將^^電腦10設定為以網路模式 _伺服器個；=之⑽服器16、 著，遠端電腦執行此客戶端程=又驟606)。接 映像等資料，並負責盥H次二靖取遢端電腦〗〇的磁碟 _。遠端電腦= = = 進行溝通（步驟 示之智慧型傳輸協定封ΓΐΠ:包裝成如第4A圖所 利收到封包（步驟610)。假 貝收4习服^18判斷是否順 封包的傳送(步驟612)。反之：繼續進行 驟614、步驟616)。 U則進仃封包之重送作業(步 在：份時不使用上述之PXE架構，而以架構 f作業”上之應用程式類型撰寫處理備份之 式，以在达端電腦10上執行。此客戶端程式仍然可透 慧=輸==關之封包格式，與部署資_ W8進灯溝通。此種方式的好處係可呼叫使用作業系統所 提供的功能，簡化程式撰寫的複雜度。此外，此種方式亦 可與遠端電腦1〇之其他應用程式多工並行，而無須中斷正 在使用中之應用程式。 當然，在備份遠端電腦10的資料時，亦可使用前述的續傳 功能。換言之，由於使用上述的智慧型傳輸協定及封包格 式有記載QDTP的區段號碼’因此，如果在備份過程因故中

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斷，管理者可選擇續傳而無須重頭開始傳輸資料，藉r 效率進行遠端電腦1 〇之備份。 胃^有 在使用如第4A圖所示之本發明QDTP封包時，透過設定抑 命令的欄位，而達成不同的作用。舉例來說，設定為二制 0x0 000 (Backup Send)代表包裹備份資料的封包，由客戶 端程式傳送給部署伺服器；〇xQ〇〇l(Backup ACK)代表主矣 部署伺服器已正確收到封包編號所指定的封包； σ 0x0 0 02 (Backup Header)代表告知部署伺服器開始傳送映 像檔標頭；0x00 03 (Backup Terminate)代表告知部署朽、服 器輩分作業已經結束。 | 端電腦1 〇 配置螢幕 的伺服器 系統為說 腦1 0之磁 署資料伺 用的機制 者親自到 電腦，因 了其負擔 造成系統 以™較佳 其他說明： 此處所述的遠 而當然包括不 安裝於機架上 作業係以置原 可以將遠端電 區，傳送到部 由於本處所使 而且無須管理 署及備份遠端 者’確實減輕 的時間過長， 雖然本發明已 之涵義並非限 的各種伺服器 陣列（b 1 a d e )( 明，然而透過 碟映像、BIOS 服器1 8，以進 具有續傳與同 電腦所在位址 此對於需要管 ，也可以避免 停擺而導致的 實施例揭露如 於一般用途 、電腦模組 此外，雖美 上面的機制 資料與CMOS 行備份的作 時多點傳送 ，而可自動 理許多電腦 因為系統置 重大損失。 上，然其並 的電腦， 專’例如 民上述的 ，當然也 資料設定 業。 的能力， 快速的部 的管理 原所耗費 非用以限

第18頁 1278199 五、發明說明（12) 定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和 範圍内，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範 圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

第19頁 1278199 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 第1圖係例示依據本發明之一實施例的部署示意圖； 第2圖係例示部署方法的流程示意圖； 第3圖係例示如何將客戶端程式下載到遠端電腦； 第4 A、4B圖係例示部署封包的設計實例； 第5圖係例示部署作業執行之流程圖；以及 第6圖係例示備份進行之流程圖。 【元件代表符號簡單說明】 1 0 遠端電腦 12 網路 14 DHCP伺服器 16 PXE伺服器 1 8部署資料伺服器 1 8 2操作介面 184儲存媒體

第20頁

Claims (1)

1278199 六、申請專利範圍 1· 一種遠端部署電 以一網路開機模式 將一客戶端程式下 依據該客戶端程式 署資料下載至該至 割成複數個部署封 當部分該些部署封 傳送該些未成功傳 使用該部署資料部 腦系統之方法，包含 啟動待部署之至少一 载至該至少一遠端電 經由該網路從一部署 少一遠端電腦，其中 包，且每一部署封包 包未成功傳送時，藉 送之部署封包；以及 署該至少一遠端電腦 遠端電腦； 腦； 資料伺服器將一部 該部署資料係被切 具有一封包號碼； 由該封包號碼重新 2 ·、如申喷專利範圍第丨項所述之方法，其中該網路開機模 式係一預先開機執行環境PXE(Preb〇〇t eXecuti〇ri 、 Environment)之模式。 3·如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該至少一遠端 電腦係使用DHCP及TFTP傳輸協定，經由該網路從一ΡΧΕ伺 服器讀取該客戶端程式。 4·如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該客戶端程式 與該部署資料伺服器間係透過一智慧型傳輸協定傳輸資料 進行傳輸，且該部署動作包括有一置原步驟與一備份步 5·如申請專利範圍第4項所述之方法，其中當進行該置原

1278199 六、申請專利範圍 步驟時，該智慧型傳輸協定係將該些部署封包進一步包裝 成多點傳送型態的封包，所有該待部署伺服器會將該多點 傳送型態的封包接收下來，即所有該封包在網路上僅有一 個以特定多點傳送π位址加以包裹，以一對多的方式傳送 給所有該待部署伺服器。 丰如申言月專利靶圍第4項所述之方法，冑中當進行該備份 $驟時，該智慧型傳輸協定係在該客戶端程式與該部署資 料伺服器間，將該些部署封包進行一對一傳輸。 申請專利範圍第4項所述之方法，其中該至少-遠端 -回應封包傳給該部署資料飼服 有已接收該些部署封包之該封包號竭之數值。。f匕載 8.如申請專利範圍第7項所述之方法，盆中該部 : = : = :應封包之數值’ “決定重送未被該至少二 口丨署伺服裔接收之該些部署封包。 9腦η:範圍第1項所述之方法，其中當該些遠端電 定次數時：ϊ電腦無法順利接收該些部署封包超過-預 行部署：〃對該部遠端電腦而繼續對其他遠端電腦進 更包含依據該客戶 1 〇·如申請專利範圍第i項所述之方法

第22頁 1278199 六、申請專利範園 端程式將該些部署封包之資料寫入到 至少一磁碟中。 μ至少一遠端電腦之 11 ·如申請專利範圍第1項所述之方法 戶端程式將該些部署封包之資料寫入'\更包含依據該客 之CMOS資料設定區中。 ^亥至少一遠端電腦 1 2 ·如申請專利範圍第1項所述之方法 端程式，對該伺服器iBI0S進行更新動#包含依據該客戶 更包含透過該智慧 映像傳至該映像伺 1 3.如申請專利範圍第1項所述之方法， 型傳輸協定將該至少一遠端電腦之磁碟 服器以進行備份。 … 一ΡΧΕ伺服器，連接於該網路，供儲 έ 當該至少一遠端電腦以ΡΧΕ模式開機=客戶端程式， 腦接收並執行該客戶端程式；以及 w至少一遠端電 一部署資料伺服器，連接於該網路， 其中該部署資料伺服器與該待處理腦子放—部署資料， 式進行溝通，以將該 序、統之該客戶端程 部署資料傳送至該至少一待處理電腦 並且在傳送該部署資料時係將該部署資進行一部署， 、，叶依序分割成複數

第23頁 1278199 六、申請專利範圍 包，如該些部署封包遺失時，該部署資料伺 J來自該客戶端程式之一封包接收狀態，以進行—重送： 1 5如申請專利範圍第丨4項所述之系統，其中該客戶 ίϊ該ΪΓ身料伺服器間係透過—智慧型傳輸協定傳輪資 驟。仃傳輸，且該部署動作包括有一置原步驟與一備份步 16.如申請專利範圍第15項所述之系統，其中當進行嗜 :步驟時，該智慧型傳輸協定係將該些部署封包進」牛勺 送型態的封包，#有該待部署伺服器會將G .〃傳k尘_的封包接收下來，即所有該封包在網路上 —個以特定"多點傳送"位址加以包裹，一 送給所有該待部署伺服器。 對夕的方式傳 1二：跡申:f專利範圍第15項所述之系統，其令當進行該備 ί„該智慧型傳輸協定係在該客戶端程式與該部署 貝料伺服器間，將該些部署封包進行一對一傳輸。 =·如申請專利範圍第丨5項所述之系統，其中該至少一遠 端電腦將一回應封包傳給該部署資料伺服器以作為該封包 接收狀態，該回應封包載有已接收該些封包之一號 之數值。 第24頁

1278199 六、申請專利範圍 19.如申請專利範圍第18項所述之系統，其中該部署資料、 伺服器依據該些回應封包之數值’以決定重送未被該至少 一部署伺服器接收之該些封包。 2 〇 ·如申請專利範圍第1 4項所述之系統，其中當該遠端電 腦中之一個遠端電腦無法順利接收該些封包超過一預定次 數時，放棄對該個遠端電腦而繼續對其他遠端電腦進行部 署0 ^ ·如申請專利範圍第丨4項所述之系統，其中該至少一遠 端電腦依據該客戶端程式將該些部署封包之資料寫入到一 磁碟中。 2 2.如申請專利範圍 4 ，吗片7丄兮少只厂~ G ， 丹丫软土/ 八丨· 電腦依據該客戶端程式，將該些部署封包之資料寫 CMOS資料設定區中。 2 3 jf 雷\申請專利範圍第1 4項所述之系統，其中該至少一遠 作。。知依據該客戶端程式，對將伺服器之B10S進行更新動 2·^°/請專利範圍第Η項所述之 知之一磁碟映像亦透過該客戶 其中該至少一遠 式傳給該部署資料

第25頁 1278199 六、申請專利範圍 伺服器以進行備份。

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