最全数据备份方案.docx
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最全数据备份方案
《用户》
数据备份管理案建议书
9:
33AM
第1章前言
近年来随着互联网和电子商务的发展,越来越影响着企业的经营管理模式,这当中影响最大的就是企业的信息管理模式,随着互联网和电子商务应用的增长,企业信息数据呈爆炸性增长。
它所带来的效果是:
一面极大的促进企业的发展,另一面又对海量信息数据的存储和管理提出了新的挑战。
目前,用户的数据存储面临着一系列挑战,包括数据量日益增长、预算资金有限及计算环境日益复杂等问题。
如果不能有效地解决这些问题,用户的未来数据存储就将处于十分被动的地位,最终滞后于整体行业的发展,影响自身的竞争力。
反映在应用中,用户的需求体现在以下三面:
首先是数据的可靠性,设备运行时,用户需要收集不同的信息,并随时对设备的运行状态做出判断,及时发现已有的问题和潜在的问题,以便于提前采取行动,及时解决问题,确保应用的永续运行。
第二是性能,尤其对于数据量很大的企业级数据来说,性能好坏非常重要,直接影响到业务的质量。
第三是可扩展性,最终用户需要更有效地使用数据,并使数据管理的复杂性和管理成本不断降低,而不能只是静态地部署最新技术应用,这样就不利于业务规划。
如高效、安全、可靠、完整地使用和保存宝贵的数据资料已成为人们的当务之急。
只有使用高性能计算机网络存储系统,才能从根本上解决企业日益增长的需求。
而自动化的存储管理手段,不仅可以解决现有企业关键数据的存储和管理的需求,而且可以同时为网络上各种工作站的用户提供数据备份的解决案,减轻系统管理员的负担,有效地保护宝贵的数据及人力资源,不幸遇到灾难后,可以很迅速地恢复数据,使整个系统在最短的时间重新投入正常运行。
为了能达到客户数据备份项目的既定目标,我公司不但提供一套详尽的全位的解决案,同时为该项目配备一支强大的专业服务队伍,与原厂商协同合作,并在《用户》有关领导的协调管理下一同为《用户》数据备份项目建设提供可靠实施保障,使客户的数据备份系统用户能够尽快得到高效的投资回报。
本建议书是基于我公司多年积累的计算机系统建设、存储系统管理、数据安全管理等经验,承蒙客户数据备份系统建设项目组给予我公司参与此存储系统建设的机会,我们甚感荣幸并深表意。
我公司将本着诚挚、谨慎的态度和长期合作的立场,根据贵的具体情况,利用先进、成熟的技术为贵提供最佳服务。
原厂商作为全球最大的网络存储解决案供应商之一,致力于为用户提供最完整的解决案,涵盖了从高可用性、远程/异地容灾、数据整合到网络数据备份、零停机备份以及长期归档等等数据管理和数据保护的解决案。
它不仅能够支持自身的操作系统平台,而且能够支持PAQ、IBM、Microsoft、SGI、Sun等各种主流操作系统平台和多种数据库和应用平台。
第2章导致数据失效的原因分析
随着计算机技术的发展,计算机系统的性能、可靠性得到了很大的提高,然而由于一些自然的、人为因素影响,任一套系统也不可能做到万无一失。
我们将导致用户数据失效的计算机系统的故障分为四类:
计算机系统的故障分类
A类:
计算机软硬件故障
●电源及UPS故障
●硬盘故障
●通讯控制器故障
●总线、存CPU故障等
B类:
人为操作故障
●错误删除文件数据,造成不可恢复
●错误执行程序或命令,造成系统死机等
C类:
资源不足引起的计划性停机
●扩充存和硬盘等
●操作系统升级等
●主机升级
D类:
生产地点的灾难
●水灾
●火灾
●地震
●其他机房事故等
由于计算机系统故障、灾难发生的原因不同,在不同环境、不同地域故障发生的概率也不同。
故障发生的概率分析
A类:
计算机软硬件故障
发生概率:
对于某一企业,发生可能性最大,也最频繁;是经常发生的一类故障;
预防法:
本地双机热备,实现系统冗余,增强业务系统的高可用性。
B类:
人为操作故障
发生概率:
对管理较,人员素质较高的企业,偶而发生;对管理较松,人员培训不足的企业,会经常发生;
预防法:
提高系统自动化运行管理水平,做好本地数据冷备份,减少人的操作与干预;或制定格的管理规,避免误操作。
C类:
资源不足引起的计划性停机
发生概率:
对于某一企业,随着业务的快速增长,平均每年均会发生如软、硬件升级、系统资源扩充等事件,业务增长越快的企业,发生亦越频繁;
预防法:
本地双机,系统冗余。
D类:
生产地点的灾难
发生概率:
对于某一企业,发生概率较小;对于全国围,有偶然发生的必然性;
预防法:
灾难恢复中心。
故障发生的损失分析及可行性数据保护模式
保护式
A类:
计算机软硬件故障
B类:
人为操作故障
C类:
计划性停机
D类:
生产地点灾难
不做任备份
可能损失全部数据,并不可恢复,损失较大,业务停止很长时间
可能损失部分数据,并不可恢复,损失大,业务较长时间停机
业务长时间停止,损失大
业务非常长时间停止,损失全部数据,损失巨大
本地冷备份(每天)
业务可能停止数小时以上,可能损失一天数据
业务停止达数小时,可能损失部分数据
业务可能停止达数小时,一般不会损失数据
业务非常长时间停止,损失全部数据,损失巨大
本地热备份
(双机模式)
业务可在分钟级恢复,几乎不丢失交易
业务停止可达数小时,可能损失部分数据,后果较重
业务不停止
业务非常长时间停止,损失全部数据,损失巨大
远程冷备份
业务可能停止数小时以上,可能损失一天数据
业务停止达数小时,可能损失部分数据
业务可能会数小时停止
业务可能停止数天以,可能丢失一天数据
远程热备份
业务可在小时级恢复,可能有数笔交易丢失
业务可能会停止,并造成数据丢失
业务数据在十分钟至小时级可恢复
业务可在小时级恢复
第3章系统现状分析
现状分析
如保证计算机系统连续不断的运行,保护企业中最宝贵的数据资产,成为企业稳定发展的关键。
随着电子商务业务的不断拓展,为更好地服务于《用户》的客户,将会有越来越多的关键业务集中于计算机系统中,能否提供一个高可靠性和高可用性的网络服务成为衡量服务质量的一个重要指标,因此整个计算机网络系统的安全可靠地运行将直接关系到《用户》的生存和未来发展。
而实际上,计算机系统时刻受到来自自然灾害、人为因素、供电、病毒、黑客攻击等各面的破坏和侵袭。
因此,具备快捷便的灾难恢复和数据恢复功能是现今系统网络管理的重要目标。
基于以上问题已构成数据安全的巨大隐患,需要采用专业的数据备份软件来解决以上问题。
需要备份的系统
系统名称
备份系统数据
备份用户数据
Mail系统
操作系统的所有配置系统;
操作系统log系统;
重要的应用程序;
ha配置信息
盘阵配置信息
用户认证信息;
mail应用软件的配置信息
重要用户的mail信息。
DNS系统
操作系统的所有配置系统;
操作系统log系统;
重要的应用程序;
Named软件配置信息
用户dns数据
系统
操作系统的所有配置系统;
操作系统log系统;
重要的应用程序;
Apache软件配置信息
主页配置信息
Webhosting系统
操作系统的所有配置系统;
操作系统log系统;
重要的应用程序;
Apache软件配置信息
用户认证信息
用户主页信息
Ace系统
Ace系统配置
Acelog信息
Radius认证系统
相关配置和认证信息
重要Log信息
VPN服务器
操作系统的配置和Log信息
Oracle数据库信息
Tacacs服务器
操作系统的配置和Log信息
用户信息库服务器
操作系统的配置和Log信息
Sybase数据库
计费传递服务器
操作系统的配置和Log信息
个人PC机
重要工作文档
以上系统除个人PC机以外,主要是SUN和设备。
数据存储和备份现状
综合起来,《用户》数据保护存在如下问题:
①不能进行集中备份;
②系统数据量比单盘磁带容量大;
③备份工作需要人工干预,耗费大量的人力和时间;
④不能进行及时备份;
⑤不能实现在线备份;
备份需求分析
随着《用户》业务的日益频繁,数据的日增量呈线性增长,数据的重要性越来越重要,保护《用户》数据安全有效的需求迫在眉睫。
结合《用户》的实际情况,定义《用户》的存储与备份需求为:
建成一个高度安全、快速修复,具有容错、容灾的网络备份系统,以保护《用户》现有重要数据,同时能够具有相当的可扩展性,以便为将来的新增数据保护(比如LINUX系统数据和ORACLE数据库数据等)提供与现有系统的无缝接口。
同时,随着数据量的日益增加,数据将来会移植到SAN环境中。
从以上分析来看,我们可以总结《用户》备份需求如下:
1.建立一个企业级的数据备份平台;支持异构的服务器平台与存储设备;支持各种主流操作系统,包括Tru64、OpenVMS、SunSolaris、-UX以及IBMAIX和WindowsNT及Windows2000系统等。
2.支持对主流建数据库的广泛支持,如SQLSERVER、Oracle、Informix、DB2等,支持数据库、表空间和数据文件级的备份与恢复;并建立一套完整的备份和恢复策略;实现可靠、开放、自动、快速、实时、易扩展的数据备份;支持《用户》所有操作系统平台和数据库的数据备份,并且能支持将来所购置的系统备份;
3.在计算机系统故障或其它一些环境因素造成数据丢失后,可以快速有效地恢复数据;具有充分的扩展性,包括磁带扩容、新客户端添加、新带库添加;数据备份系统不能对现有的应用系统产生不良影响。
4.必须支持Sybase、Oracle的在线备份,支持全备份、增量备份以及累计增量备份等类型。
5.要求备份软件的管理功能。
备份软件应能对备份系统集中管理,统一管理备份设备、备份介质和备份或恢复任务,能统一定义管理备份策略和恢复策略。
对备份设备和备份任务应提供完善的监控和诊断机制,应具有主动报警机制。
6.操作界面友善。
备份软件应支持图形操作界面和命令行操作界面两种式,且支持远程操作。
应能便直观地进行备份策略的定义、进行备份设备、备份任务的监控、了解备份介质的使用状况等。
系统安装、操作简单。
7.支持监控报警功能,对备份作业进行有效的监控。
8.可扩展性强;可靠性高。
9.支持多台服务器的并行数据备份。
10.提供高效的介质管理,数据备份系统可对在每个参与备份工作的介质提供标签识别功能;辅之以介质外部的条码标识,利于在备份和恢复作业中,迅速定位;即使外部的条码标识因种种原因不能使用,系统也能够通过判读电子标签,知道介质上的容。
第4章利用磁盘技术解决备份与恢复问题
几年前,存储管理员的备份和恢复工具还非常有限,磁带备份是管理员用来保护他们的数据的主要工具,因为那时磁盘非常昂贵。
随着磁盘价格的下降和功能的稳步上升,越来越多的管理员开始将磁盘用作一种备份工具,以摆脱磁带驱动器的限制。
过去几年中,还出现了几种新的磁盘存储技术,使管理员可以通过不同的法将数据复制到磁盘上。
随着磁盘价格的持续下降,这些技术为管理员的存储工具箱添加了多新的经济实惠的工具。
本文将讨论把磁盘用作数据保护介质的基本原理,探讨目前采用的基于磁盘的不同备份和恢复工具,并将这些工具应用到不同的情形中
为什么将磁盘用作一种数据保护介质?
在本节中,我们将探讨把磁盘用作备份和恢复工具的各种原因,这个问题的回答很简单:
使用磁盘能够更快速、更灵活地备份和恢复。
尽管过去几年磁带已经在吞吐能力和容量面取得了重大进步,但相对于磁盘而言,磁带仍然是一种顺序存取介质,非常不灵活。
高速
●更快地恢复和备份——绝大多数情况下,备份到磁盘、从磁盘恢复的速度均快于磁带。
使用磁盘具有以下性能优势:
1)磁盘卷,特别是RAID,具有非常快速的读取性能,可与最新磁带驱动器的吞吐性能相媲美;
2)使用磁盘快照技术,磁盘备份和恢复事实上可以即时完成;
3)与机械磁带库/设备相比,没有磁带加载或定位的延时;
●在某种程度上消除备份窗口——实际上,使用磁盘快照(Snapshot)和/或(Off-Host)的磁带备份技术,我们可以认为基本消除了备份窗口,因为这种备份对生产服务器的影响非常“轻微”(低影响),并且速度非常快。
灵活
●降低数据丢失风险——磁盘备份的优势是能更快速地备份(使用快照几乎即时完成),并高效地存储。
管理员能进行更频繁的备份,从而降低数据丢失的风险。
●灵活利用磁盘设备——必要时,用作备份设备的磁盘可以支持同步备份、恢复和复制。
而使用顺序磁带设备却无法实现。
高效
●同步备份到磁盘不需要多路复用(Multiplexing)或交错(Interleaving)存取技术——将多个数据源备份到一个磁带驱动器,要使用复用技术或交错存取技术。
虽然复用技术可以显著提高磁带设备的效率,但它的主要缺点是会降低恢复速度。
使用磁盘,便不需要复用技术,因为磁盘本身就是一种随机存取设备。
●使用磁盘的数据保护操作的潜在可靠性更高——虽然磁盘和磁带驱动器都是机械设备,但磁带驱动器、磁带库,尤其是磁带本身,在过去始终都是使用比较麻烦的设备,它们会引发备份或恢复操作的延时或故障。
将磁盘用作一种高频率的短期数据保护介质,而将磁带用作一种存档介质,可以减少此类问题的发生。
●通过磁盘备份创建灾难恢复介质更加高效——复制现有磁带以进行异地保存的技术已经使用了几年。
然而,使用磁盘的全新数据保护功能,可以为异地存储创建合成完全备份,包括增量备份和差量备份。
该案只需要复制更少的数据,因而可以降低成本,减少驱动器磨损。
●磁盘的更快速度和灵活性可以简化灾难恢复测试计划——如果灾难恢复计划得不到执行,则它们将毫无价值,因此必须确认灾难恢复计划能得到执行。
但绝大多数灾难恢复计划都没有经过测试,因为测试过程非常复杂,耗时巨大,执行不便。
使用磁盘进行恢复,就可以提供更多便利,加快测试速度,使灾难恢复测试起来更容易。
低成本
●降低数据保护的总投资成本——凭借上述优势,使用磁盘可以提高您的数据保护案的效率、速度和灵活性。
除此之外,它还可以减少磁带相关故障,有助于降低存储管理的总投资成本。
●廉价的ATA磁盘阵列提供了把磁盘用作数据保护介质的引人注目的案例——用于数据保护的ATA驱动器和阵列已经降到了可以承受的价位,特别是使用磁盘还具有其他突出优势。
为什么还需要磁带?
根据上面的描述,磁带似乎在未来的数据保护中作用不大,但磁带技术仍然具有磁盘技术(还)不可比拟的几大优势。
●磁带对电流和冷却的要求低于磁盘——在盒中或库中放置磁带不需要电流或冷却。
●磁带比磁盘更易于存贮——磁带可以放置在盒中,能经受摔打,比磁盘驱动器更耐运输磨损,而磁盘则需要小心包装可运输。
●磁带仍然比磁盘便宜得多——新的大容量磁带比当今磁盘驱动的容量更大,并更加便宜。
●磁带仍然是长期和异地存储的最佳介质——凭借上述优势,磁带仍然是使企业免遭灾难或进行长期存储的最高效法。
我们仍可以通过汽车等不间断地运送磁带到异地,汽车的数据吞吐能力也决不可小觑。
使用磁盘来增强数据保护的法
本节将介绍只介绍几种常用磁盘提高性能或效率的通用和领先的数据保护技术。
备份到磁盘
实施成本:
中低
什么是磁盘备份?
磁盘备份(BackuptoDisk)是利用磁盘进行数据保护的一种基本法。
通常,备份到磁盘的解决案同样可将备份映像数据写入磁盘卷上的某个文件,如同备份到磁带上一样。
因此,当完成备份到磁盘的操作时,相当于备份数据容量的单个映像文件将保存在目标卷上,目标卷包含已经备份的所有文件。
备份到磁盘的优势:
●以磁盘速度进行快速的备份和恢复——磁盘驱动器在读写速度面比绝大多数磁带驱动器具有优势。
此外,与磁带库不同,磁盘存储设备没有加载或定位延迟。
●同时操作(备份、恢复和复制)——由于磁盘是一种随机存取介质,因此它可以支持同时进行的备份和恢复操作。
但用户应当注意磁盘存储设备,查看它可以处理多少操作,避免性能下降到无法接受的程度。
多种操作很容易让磁盘存储设备超载。
备份到磁盘面临的挑战:
●备份映像的空间必须谨慎管理——磁盘备份受到空间限制,因此必须谨慎管理备份空间。
用户应当谨慎规划什么数据使用磁盘备份,以及保留映像多长时间。
使用卷管理器可以实现卷的在线增长,有助于解决问题。
●绝大多数情况下,磁盘上的备份映像必须转移到磁带,以便长期保护数据——由于磁盘是一种有限资源,因此它比磁带更昂贵。
将所有数据复制到基于磁盘的灾难恢复站点的成本相当高,而对于长期保护数据和作好灾难恢复准备来说,将磁盘备份数据复制到磁带上绝对必要。
●磁盘存储设备扩容的难度和成本高于磁带——购买一盒新磁带,即可轻松扩展磁带容量。
然而,要扩展磁盘容量,购买和管理的成本却高得多。
OpenViewDataProtector5.1的优势:
支持备份到磁盘的操作,支持利用FileDevice作为备份介质,将FileDevice定义到不同的目录中,这样能支持同时备份到多个磁盘或磁带存储设备的功能,提供高度的灵活性。
DiskStaging
实施成本:
中
什么是DiskStaging?
DiskStaging就是在备份到磁带时将磁盘用作高速缓存器(Cache)。
该案的目的是将磁盘和磁带的最优特性整合为一种自动功能。
该功能的基本原理是:
目标数据首先备份到磁盘高速缓存器上,然后预定好时间,再将备份映像复制或移动到磁带。
在当今的数据保护市场上,各有几种可以通过软件和硬件实现的DiskStaging法。
硬件实施类似于虚拟磁带驱动器,以实现应用,当设备处理磁带迁移和映像管理时,应用实际上并不知道正在使用基于硬件的高速缓存器。
软件DiskStaging包括非常简单的手动过程和非常先进的自动过程,取决于提供商。
DiskStaging的优势
●灵活备份案可以最充分地利用磁盘和磁带——该案可实现高效灵活的备份,如夜间快速备份到磁盘(以减少备份窗口),然后在白天转移到磁带。
●高效利用磁盘和磁带资源——快速备份到具有“无限”磁带容量的有限数量的磁盘。
此外,由于磁盘支持多种备份,因此当磁带设备的可用性有限时,可以使用磁盘。
●更快恢复基于磁盘的映像——当数据仍然在磁盘上时,可以快速执行恢复,而没有磁带设备产生的延迟。
●可用作非常快速的磁带驱动器的缓冲器和高速缓存器——当今的某些高性能磁带驱动器具有非常高的吞吐能力。
如果接收数据速度太慢,由于磁带接触磁头的快转或倒退,磁带驱动器性能会下降。
使用磁带复用?
技术可能(但有时不可能)为驱动器“输送”足够的数据,以保持高效。
在这种情况下,DiskStaging可能是一种完美的解决案,可以在数据流入到高速磁盘驱动器之前将数据保存到高速缓存中。
Diskstaging面临的挑战
●调整数据迁移过程需要额外管理——除非备份到磁盘的解决案是自动的,否则,该解决案将需要额外管理,以协调数据的迁移。
●需要大容量磁盘高速缓存——除非备份到磁盘的解决案具有自动管理磁带高速缓存器中的映像的法,磁带高速缓存器必须足够大,以便适合到高速缓存器的所有备份,直到该高速缓存器存满了到期映像。
第5章案建议书
根据以上几个面的备份需求分析,建议《用户》系统数据备份采用以下案,另外在附件中选择了几款使用磁盘阵列作为数据备份的式供用户参考:
备份案
在集中备份系统中,使用一台备份服务器(利旧设备)连接ATA阵列,在备份服务器上安装备份软件的server端,备份服务器负责管理制定网络的备份策略和控制通路,是集中管理的核心。
在需要进行备份的主机上安装client端软件,通过网络将数据集中备份到与备份服务器连接的ATA阵列上。
1.备份服务器,我们建议用户采用中档服务器作为数据备份服务器(SUN的E3500或E4500可以满足要求):
存最好大于1G;为了扩展备份服务器与网络之间的带宽,最好有二块以上的千兆网卡,通过软件SunTrunking1.3software(List价格是美元$8103)将多个以太网卡综合起来形成一个带宽更大的以太网接口,千兆网卡最多支持四块,百兆网卡最多支持六块;配置图形显示卡及彩色显示器,作为整个数据备份系统的管理中心界面;
2.ATA阵列,选用的ATA阵列最好是通过光纤与备份服务器相连,通过光纤交换机或直接相连均可,如果通进光纤交换机相连;便于今后扩充,但成本会增加;备份服务器最好配置二块光纤通道卡,以便冗余;在本案中建议用户首选公司的EVA3000+FATA磁盘;
3.备份软件,备份软件建议采用功能强大的DataProtector备份管理软件,能够满足用户的各种数据备份需求,可实现自动备份和定制备份,支持零级备份,增量备份和差分备份等多种备份式;
4.为了实现应用系统的零停机备份,建议采用与数据库软件集成的数据备份式,从而实现在线的实时数据备份。
案说明
需购买OpenViewstoragedataprotectorcellmanagerforUnix(DP软件主模块),支持任意平台的文件级的备份、一个磁带驱动器、60个插槽;需购买几套OpenViewstoragedataprotectoron-lineextension进行数据库的实时备份,分Unix、Windows平台,一个数据库需购置一个License,用于Oracle、Sybase数据的在线备份。
ATA阵列比较
FATA磁盘的优势
FATA硬盘是“混和”光纤通道(FC)磁盘家族的第一个成员。
FATA磁盘是特别为企业级的光纤磁盘阵列制造的低成本,高容量的磁盘。
FATA磁盘还有和高性能企业级磁盘类似的巨大的指令队列和数据缓存。
从单个磁盘对单个磁盘的对比来看,FATA在随机的I/O性能上面和EMC等公司的SATA以及PATA是类似的。
然而,由于EVA数据的配置算法和虚拟技术,FATA磁盘阵列的随机I/O性能比起一个独立磁盘要好的多;顺序读写的性能和高性能的企业级10万转磁盘差不多。
比起PATA和SATA磁盘,企业级的磁盘提供了更高的性能,比如更好的可靠性,可用性和更多的功能。
SATA磁盘以及更早的PATA磁盘,被当作是低成本的存储应用阵列。
这些磁盘提供了低成本的存储案,但是比起高性能的企业级磁盘也有低性能和低可靠性的缺点。
而FATA磁盘的性能是定位在高端企业级磁盘和PATA/SATA磁盘之间的。
FATA磁盘配合EVA的最优化数据配置和虚拟技术,使得它成为多应用的最佳低成本案。
比如存档,备份和存储操作,视频编辑,流媒体等等。
FATA磁盘不需要一个从光纤到SATA或者PATA接口的转换,因此,FATA磁盘包括同样的双端口2-Gb/s光纤通道接口,这个接口可以在高性能磁盘上面使用,保证系统的兼容性。
同时可以继续使用EVA原有的磁盘,以保护客户原来的投资。
这是解决案和其他供应商解决案的不同之处。
FATA混和磁盘还包括自我监控,分析,报告技术,最优化连续寻址的能力,错误事件自动处理能力。
PATA,SATA,FATA和FC的基本差别
●PATA磁盘(为桌面PC设计)
PATA磁盘成为桌面PC的存储接口已经将近20年了。
PATA磁盘最大的速度为133MB/S,40个并行接口。
现在这款磁盘很少在实际的设计中被应用。
性能:
✧设计工作能力,一天8个小时,单用户,低工作负担;
✧比企业级磁盘差;
✧满足最少的顺序和随机读写,大概每个处理循环20%的随机读写;
✧高可靠性。
●SATA磁盘(为桌面系统和阵列设计)
SATA磁盘是单独端口接口的ATA磁盘。
SATA磁盘接口允点对点的连接,能通过一个单独的控制器控制多个端口。
SATA目前支持150MB/S的吞吐量,以后还会支持600MB/S的吞吐量。
它可以支持有线指令队列(视硬盘厂家而定),支持热插拔、热交换。
支持24小时连续工作,可靠性高。
适合顺序读写,以及10~20%的I/O处理过程。
性能比PATA磁盘好
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