專利名稱：用于填充路由器的轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)的方法和路由器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)因特網(wǎng)的無(wú)缺省區(qū)(DFZ)中的自治系統(tǒng)(AS)的路由器的 轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)進(jìn)行填充的方法，其中，轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)包含多個(gè)條目，每個(gè)條目將目的地前綴映射 至至少一個(gè)路由以到達(dá)所述目的地前綴。此外，本發(fā)明涉及一種在因特網(wǎng)的無(wú)缺省區(qū)(DFZ)中的自治系統(tǒng)(AS)中部署的路 由器，包括轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)和/或路由表，其中，轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)和/或路由表包含多個(gè)條目，每個(gè)條 目將目的地前綴映射至至少一個(gè)路由以到達(dá)所述目的地前綴。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今的因特網(wǎng)包括成千上萬(wàn)的自治系統(tǒng)(AS)，每個(gè)AS是在單一管理實(shí)體控制下 的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)集合。在因特網(wǎng)內(nèi)，通過(guò)IP地址(在IPv4情況下為32比特編號(hào))來(lái)標(biāo) 識(shí)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口。由于與因特網(wǎng)路由基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的可縮放性原因，IP地址被聚合為連續(xù) 的塊。這種塊被稱為前綴，并由IP地址和掩碼組成，掩碼指示最左側(cè)連續(xù)有效比特的數(shù)目。 例如，前綴標(biāo)記61. 14. 192. 0/18表示具有18比特長(zhǎng)度掩碼的前綴，因此將14個(gè)比特留給 所有組織使用，包括進(jìn)一步向客戶分配子前綴。使用邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(BGP)，路由器以存儲(chǔ)在路由表中的這些前綴的形式來(lái)交換可 達(dá)性信息。路由器用于對(duì)數(shù)據(jù)分組進(jìn)行實(shí)際轉(zhuǎn)發(fā)的前綴被包括在轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)(FIB)中。在 當(dāng)前系統(tǒng)中，F(xiàn)IB典型地包含目的地前綴與如何到達(dá)該目的地前綴的路由之間的一對(duì)一映射。過(guò)去幾年，路由表和轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)都經(jīng)歷了條目數(shù)目的急劇增長(zhǎng)。這種發(fā)展被認(rèn)為 是極其關(guān)鍵的，尤其對(duì)于因特網(wǎng)的無(wú)缺省區(qū)(DFZ)而言。DFZ是因特網(wǎng)的核心，在因特網(wǎng)路 由的上下文中，DFZ表示因特網(wǎng)中累積全局路由狀態(tài)的所有AS的整體。因此，屬于DFZ的AS 的路由器不需要缺省路由來(lái)將分組路由至任何目的地。例如，第一層因特網(wǎng)提供商是DFZ 的一部分。如上所述，現(xiàn)今因特網(wǎng)的DFZ正在受到轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)和路由表中的條目數(shù)目的大量 增加的影響。大小不是唯一的可縮放性問(wèn)題，而且這種狀態(tài)所經(jīng)歷的更新速率也正在以令 人擔(dān)憂的速率增長(zhǎng)?；締?wèn)題在于，在因特網(wǎng)邊緣的自治系統(tǒng)(AS)對(duì)出于各種目的(最主要是出 于輸入業(yè)務(wù)量工程(TE)的目的)向其分配的地址前綴進(jìn)行分解。圖中示出了一個(gè)示 例，其中AS6163通過(guò)經(jīng)由BGP向AS6648和AS4757通告兩個(gè)較長(zhǎng)的前綴來(lái)分解前綴 61. 14. 192. 0/18，從而對(duì)輸入業(yè)務(wù)量進(jìn)行分發(fā)。由于當(dāng)前路由器在轉(zhuǎn)發(fā)分組時(shí)使用最長(zhǎng)前 綴匹配，因此，地址與較長(zhǎng)的/21前綴不匹配的、以AS6163為目的地的分組將通過(guò)AS^99， AS9299是通過(guò)其來(lái)通告/18前綴的AS。在圖中，輸入業(yè)務(wù)流由虛線表示。分解前綴的問(wèn)題不能通過(guò)在上游自治系統(tǒng)(例如圖中的AS1239)處聚合前綴來(lái)解 決，因?yàn)檫\(yùn)營(yíng)商需要執(zhí)行業(yè)務(wù)量工程，而當(dāng)前沒(méi)有其他手段來(lái)執(zhí)行業(yè)務(wù)量工程(在AS1239 處進(jìn)行聚合將導(dǎo)致針對(duì)/18的所有業(yè)務(wù)量流過(guò)AS92^)。不幸的是，分解前綴的運(yùn)營(yíng)商，如圖中所示示例中的AS6163，不承擔(dān)這一操作的成本；而是由無(wú)缺省區(qū)DFZ中的路由器(即 因特網(wǎng)中累積全局路由狀態(tài)的部分中的路由器)來(lái)承擔(dān)。因此，幾乎沒(méi)有動(dòng)機(jī)來(lái)停止這種 做法。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，這些發(fā)展可能嚴(yán)重阻礙會(huì)聚，導(dǎo)致全局連接性的不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是改進(jìn)并進(jìn)一步發(fā)展一種在因特網(wǎng)的無(wú)缺省區(qū)中的自治系統(tǒng) 中部署的起初描述類型的方法和路由器，使得通過(guò)采用易于實(shí)現(xiàn)的機(jī)制來(lái)減小因特網(wǎng)的無(wú) 缺省區(qū)中的路由表和轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)的大小。根據(jù)本發(fā)明，上述目的是通過(guò)包括權(quán)利要求1的特征的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)該權(quán) 利要求，這種方法的特征在于，針對(duì)向所述路由器通告的每個(gè)前綴，確定接收的通告所來(lái)自 的自治系統(tǒng)(As)，以及，判定是否將前綴包括在所述路由器的轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)中，其中，在所述 判定中，考慮從其獲悉所述前綴的自治系統(tǒng)(AQ和/或自治系統(tǒng)(AQ的預(yù)定特性。此外，上述目的是通過(guò)包括獨(dú)立權(quán)利要求7的特征的路由器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)該權(quán) 利要求，這種路由器的特征在于，路由器還包括檢查裝置，用于針對(duì)所通告的每個(gè)前綴，確 定接收的通告所來(lái)自的自治系統(tǒng)(AS)；以及處理裝置，用于將前綴包括在所述轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù) 和/或所述路由表中，所述處理裝置被配置為判定是否將前綴包括在所述轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)和/ 或所述路由表中，并使所述判定依賴于從其獲悉所述前綴的自治系統(tǒng)(AS)和/或自治系統(tǒng) (AS)的預(yù)定特性。根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，可以通過(guò)對(duì)前綴應(yīng)用更加個(gè)性化的處理，來(lái)應(yīng)對(duì)路由表 和轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)大小增長(zhǎng)的問(wèn)題。為了允許差異，針對(duì)向?qū)儆贒FZ的AS的路由器通告的每個(gè) 前綴，確定從其獲悉該前綴的AS。為此，根據(jù)本發(fā)明的路由器包括合適的檢查裝置。使用與 從其獲悉前綴的AS相關(guān)的信息來(lái)判定是否將前綴包括在路由器的轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)中。為此，根 據(jù)本發(fā)明的路由器包括合適的處理裝置，該處理裝置被配置為進(jìn)行這種判定。根據(jù)本發(fā)明，是否將前綴包括在路由器的路由表中的判定是基于前綴通告的源AS 和/或基于其預(yù)定特性來(lái)進(jìn)行的。通過(guò)在前綴處理中引入這種差別，減小了因特網(wǎng)的無(wú)缺 省區(qū)中的路由表和轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)的大小，從而減少相關(guān)聯(lián)的擾動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的方法和路由 器不需要對(duì)路由協(xié)議本身進(jìn)行任何改變，即不需要觸及協(xié)議消息和首部。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，針對(duì)向路由器通告的每個(gè)前綴執(zhí)行檢查，確定通告是從非DFZ 自治系統(tǒng)還是從DFZ自治系統(tǒng)接收的。通過(guò)執(zhí)行這種檢查，不同的前綴處理可以基于接收 到的前綴所來(lái)自的AS的具體特性，即其是否屬于DFZ或者其是否不屬于DFZ。當(dāng)考慮AS之 間的關(guān)系時(shí)，非DFZ AS可以被視為客戶(customer) AS，而DFZ AS用作對(duì)等(perring)或轉(zhuǎn) 移(transitMS。因此，可以基于檢查從其獲悉前綴的AS是否是客戶AS或者通告是否是通 過(guò)DFZ來(lái)自對(duì)等或轉(zhuǎn)移AS，從而實(shí)現(xiàn)不同的前綴處理。優(yōu)選地，可以將源自非DFZ自治系統(tǒng)(即客戶AQ的所通告的前綴包括在路由器 的轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)中。換言之，對(duì)于從非DFZ AS獲悉的前綴，可以完全以在當(dāng)前因特網(wǎng)中對(duì)其 進(jìn)行處理的方式來(lái)對(duì)其進(jìn)行處理。根據(jù)尤其優(yōu)選的示例，對(duì)于從DFZ AS (即第一層提供商情況下的轉(zhuǎn)移AS或?qū)Φ?AS)獲悉的所通告的前綴，僅當(dāng)該前綴比現(xiàn)有條目的前綴短時(shí)，才將其包括在路由器的轉(zhuǎn)發(fā) 信息庫(kù)中。然后，使用所包括的較短前綴來(lái)替換現(xiàn)有的較長(zhǎng)前綴。通過(guò)這種方式，填充轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)的前綴的量將顯著減少，同時(shí)仍滿足客戶的業(yè)務(wù)量工程需要。只有因特網(wǎng)路由器的 子集需要改變其本地判定算法。這涉及修改對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)進(jìn)行填充的算法。這所需的配置 非常少，因?yàn)檫@是針對(duì)每個(gè)BGP的對(duì)等判定，即可以將其應(yīng)用至整個(gè)BGP會(huì)話。主要的有益 效果在于，邊緣AS仍實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)，而因特網(wǎng)DFZ顯著減輕了壓力，這是使用簡(jiǎn)單聚合無(wú)法實(shí) 現(xiàn)的。此外，這種方式在概念上較優(yōu)，并具有潛在的巨大增益。預(yù)計(jì)它將適用于第一層等級(jí) 的DFZ中 50%的前綴。應(yīng)注意，通過(guò)DFZ的分組仍遵循以太網(wǎng)邊緣處的自治系統(tǒng)的業(yè)務(wù)量工程目標(biāo)，因 為分組的目的地AS為客戶的AS仍保持完全的、分解的路由信息。然而，目的地AS不為客戶 的DFZ AS僅保持分解的前綴的聚合。換言之，對(duì)DFZ中更具體的前綴的一部分進(jìn)行過(guò)濾。 另一方面，不需要如今較為普遍的復(fù)雜過(guò)濾器和策略規(guī)則。根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，將從DFZ AS獲悉的連續(xù)前綴聚合為較大前綴，從而進(jìn)一步 減小轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)中的條目數(shù)量。再次，即使對(duì)從提供轉(zhuǎn)移(即，為DFZ的一部分)的AS獲 悉的前綴進(jìn)行有力的聚合，也不會(huì)破壞客戶的輸入業(yè)務(wù)量工程目標(biāo)。為了執(zhí)行聚合，不需要 改變當(dāng)前的域間路由協(xié)議(BGP)。只需要地址格式允許聚合，顯然IPv4和IPv6地址都允許壞入 水口 ο根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，針對(duì)填充路由器的轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)而描述的機(jī)制可以以相同的 方式還用于填充路由器的路由表。


存在多種方式來(lái)有利地設(shè)計(jì)和進(jìn)一步改進(jìn)本發(fā)明的教導(dǎo)。為此，參照從屬于專利 權(quán)利要求1和7的專利權(quán)利要求，另一方面參照附圖示意的本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)選示例的以 下解釋。結(jié)合借助附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)選示例的解釋，對(duì)教導(dǎo)的總體優(yōu)選實(shí)施例和進(jìn) 一步改進(jìn)進(jìn)行解釋。附圖中，唯一的附圖附圖示意性示出了包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的因特網(wǎng)的DFZ中的路由器在內(nèi)的因 特網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式在唯一的圖中，示意了現(xiàn)今的因特網(wǎng)的基本設(shè)置。因特網(wǎng)由多個(gè)自治系統(tǒng)AS構(gòu) 成。AS可以被劃分為DFZ AS (即屬于因特網(wǎng)的DFZ的AS)和非DFZ AS (即位于因特網(wǎng)的邊 緣區(qū)域的DFZ之外的AS)。此外，從每個(gè)AS的觀點(diǎn)，直接連接的AS可以被歸類為客戶、對(duì)等 或轉(zhuǎn)移AS。圖中作為示例示出了 3個(gè)DFZ (第一層)AS :AS3356、AS701和AS 1239。此外， 示出 了總計(jì) 5 個(gè)非第一層 AS,稱為 AS9299.AS6648, AS4775、AS10026 和 AS6163。根據(jù)本發(fā)明的方法以因特網(wǎng)的無(wú)缺省區(qū)中的路由器(換言之，在本地知曉至因特 網(wǎng)中的每個(gè)目的地的路由的路由器)為目標(biāo)。在當(dāng)前的因特網(wǎng)中，不僅使用較小前綴，還使 用可能被較小前綴所包含的較大前綴來(lái)填充路由器的轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)(FIB)(例如，F(xiàn)IB可以包 含61. 14. 192. 0/18以及61. 14. 192. 0/21)。在轉(zhuǎn)發(fā)分組時(shí)，路由器執(zhí)行最長(zhǎng)前綴匹配，意即 使用與分組的地址相匹配并具有最長(zhǎng)前綴的FIB條目；該算法允許當(dāng)前因特網(wǎng)中的基本輸 入業(yè)務(wù)量工程。不幸的是，如果為了業(yè)務(wù)量工程的目的，分解變得普遍，則最長(zhǎng)前綴匹配還 導(dǎo)致全局路由表快速增長(zhǎng)。
返回圖，在當(dāng)前因特網(wǎng)中，AS 1239對(duì)從4個(gè)客戶AS(AS^99、AS6648、AS4775 和AS10026)獲悉的路由應(yīng)用最長(zhǎng)前綴匹配。當(dāng)前算法將使用所通告的所有3個(gè)前綴 (61. 14. 192. 0/18,61. 14. 192. 0/21 和 61. 14. 200. 0/21)來(lái)填充 FIB，而根據(jù)本發(fā)明的方法 的目標(biāo)在于以不同方式來(lái)填充FIB。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，不同的FIB填充基于前綴是 從客戶AS還是從非客戶AS獲悉的。對(duì)于從客戶AS獲悉的前綴，完全以當(dāng)前因特網(wǎng)中的方 式來(lái)對(duì)其進(jìn)行處理。然而，對(duì)于從非客戶AS獲悉的路由，僅當(dāng)其具有的前綴比現(xiàn)有條目短 時(shí)，才將其包括在FIB中，從而減小了獲悉的前綴的數(shù)量，同時(shí)仍滿足客戶的業(yè)務(wù)量工程的 需要。按照?qǐng)D中的示例，AS 1239的路由器將僅使用從AS3356和AS701獲悉的路由(表 示最短前綴)來(lái)填充其FIB。具體地，這一操作將濾除非常小的分解的前綴，如/24(其使得 全局路由表中的許多內(nèi)容產(chǎn)生擾動(dòng))。應(yīng)注意，在應(yīng)用如上所述的方法的情況下，通過(guò)DFZ的分組仍將遵循在因特網(wǎng)邊 緣處的AS的業(yè)務(wù)量工程目標(biāo)目的地AS為客戶的AS將保持完全的、分解的路由信息。根據(jù) 圖中所示的示例，AS 1239仍保持AS6163所通告的所有路由，因?yàn)槠浣邮盏耐ǜ嫠鶃?lái)自的 AS (AS9299, AS6646和AS4775)均為客戶。然而，目的地AS不為客戶的DFZ AS (即AS3356 和AS701)僅保持分解的前綴的聚合(即/18)。換言之，該方法對(duì)DFZ中更具體的前綴的一 部分進(jìn)行過(guò)濾。此外，對(duì)于從非客戶AS獲悉的前綴，將連續(xù)前綴聚合為較大前綴，進(jìn)一步減小狀 態(tài)數(shù)量。參照附圖，考慮前綴61. 14. 192. 0/21以及61. 14. 200. 0/21，如果它們是從另一DFZ AS接收的，則將其聚合為/20，但是再次注意，僅當(dāng)其來(lái)自第一層情況下的非客戶或?qū)Φ華S 時(shí)才進(jìn)行上述處理。這意味著，不需要基于已知前綴的復(fù)雜過(guò)濾規(guī)則，它適用于例如整個(gè) BGP會(huì)話。受益于以上描述和相關(guān)聯(lián)附圖中呈現(xiàn)的教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想 到這里闡述的本發(fā)明的許多修改和其他實(shí)施例。因此，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的具 體實(shí)施例，修改和其他實(shí)施例應(yīng)當(dāng)包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。盡管這里采用了具體術(shù) 語(yǔ)，但是它們僅用于一般和描述性意義，而不用于限制目的。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)因特網(wǎng)的無(wú)缺省區(qū)DFZ中的自治系統(tǒng)AS的路由器的轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)進(jìn)行填 充的方法，其中，轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)包含多個(gè)條目，每個(gè)條目將目的地前綴映射至至少一個(gè)路由以 到達(dá)所述目的地前綴，所述方法的特征在于針對(duì)向所述路由器通告的每個(gè)前綴，確定接收的通告所來(lái)自的 自治系統(tǒng)AS，以及，判定是否將前綴包括在所述路由器的轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)中，其中，在所述判定 中，考慮從其獲悉所述前綴的自治系統(tǒng)AS和/或自治系統(tǒng)AS的預(yù)定特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，針對(duì)向所述路由器通告的每個(gè)前綴執(zhí)行檢查，確定通 告是源自非DFZ自治系統(tǒng)AS還是源自DFZ自治系統(tǒng)AS。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，將從非DFZ自治系統(tǒng)AS獲悉的、所通告的前 綴包括在所述路由器的轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，對(duì)于源自DFZ自治系統(tǒng)AS的所通 告的前綴，僅當(dāng)該前綴比現(xiàn)有條目的前綴短時(shí)，才將其包括在所述路由器的轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，對(duì)從DFZ自治系統(tǒng)AS獲悉的前綴 進(jìn)行聚合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述方法用于填充路由器的路由表。
7.—種在因特網(wǎng)的無(wú)缺省區(qū)DFZ中的自治系統(tǒng)AS中部署的路由器，包括轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù) 和/或路由表，其中，轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)和/或路由表包含多個(gè)條目，每個(gè)條目將目的地前綴映射 至至少一個(gè)路由以到達(dá)所述目的地前綴，所述路由器的特征在于，所述路由器還包括檢查裝置，用于針對(duì)所通告的每個(gè)前綴，確定接收的通告所來(lái)自的自治系統(tǒng)AS ；以及處理裝置，用于將前綴包括在所述轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)和/或所述路由表中，所述處理裝置被 配置為判定是否將前綴包括在所述轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)和/或所述路由表中，并使所述判定依賴 于從其獲悉所述前綴的自治系統(tǒng)AS和/或自治系統(tǒng)AS的預(yù)定特性。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的路由器，其中，所述檢查裝置被配置為針對(duì)向所述路由器通 告的每個(gè)前綴執(zhí)行檢查，確定通告是源自非DFZ自治系統(tǒng)AS還是源自DFZ自治系統(tǒng)AS。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的路由器，其中，所述處理裝置被配置為將源自非DFZ自 治系統(tǒng)AS的、所通告的前綴包括在所述路由器的轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)和/或所述路由器的路由表 中。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的路由器，其中，所述處理裝置被配置為對(duì)于 源自DFZ自治系統(tǒng)AS的所通告的前綴，僅當(dāng)該前綴比現(xiàn)有條目的前綴短時(shí)，才將其包括在 所述路由器的轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)和/或所述路由器的路由表中。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于對(duì)因特網(wǎng)的無(wú)缺省區(qū)DFZ中的自治系統(tǒng)AS的路由器的轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)進(jìn)行填充的方法，其中，轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)包含多個(gè)條目，每個(gè)條目將目的地前綴映射至至少一個(gè)路由以到達(dá)所述目的地前綴，所述方法的特征在于針對(duì)向所述路由器通告的每個(gè)前綴，確定接收的通告所來(lái)自的自治系統(tǒng)AS，以及，判定是否將前綴包括在所述路由器的轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)中，其中，在所述判定中，考慮從其獲悉所述前綴的自治系統(tǒng)AS和/或自治系統(tǒng)AS的預(yù)定特性。此外，公開(kāi)了一種在因特網(wǎng)的無(wú)缺省區(qū)DFZ中的自治系統(tǒng)AS中部署的相應(yīng)路由器。
文檔編號(hào)H04L12/56GK102047617SQ200980118970
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
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