DNSの負荷分散とキャッシュの有効性に関する予備的検討
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- たつぞう いなおか
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1 DNSの負荷分散とキャッシュの有効性に関する予備的検討 東京電機大学服部敦藤本衡
2 発表の流れ 研究背景 目的 DNS キャッシュとロードバランス DNS query データ計測 キャッシュミス率のシミュレーション まとめと今後の課題 2
3 研究背景 Web ページの表示時間 UX に大きな影響がある ネットワーク環境の向上 2000 年以前は8 秒 現在では2 秒以内 名前解決に要する時間が相対的に大きくなる インターネットにおける DNS トラフィック増加 3
4 DNS キャッシュ 名前解決で得た情報をキャッシュ リソースレコードの情報を TTL の期間保持 キャッシュによる高速化 反復 再帰問い合わせを行わずに名前解決 キャッシュヒット率が UX の向上に繋がる 4
5 キャッシュミスした名前解決 ルート DNS サーバ 結果をキャッシュ の IP アドレスは? jp の DNS サーバ キャッシュサーバ クライアント PC example.jp の DNS サーバ 5
6 キャッシュヒットした名前解決 ルート DNS サーバ キャッシュ有 の IP アドレスは? jp の DNS サーバ キャッシュサーバ クライアント PC example.jp の DNS サーバ 6
7 TTL とヒット率に関する研究 Jung, et.al. (2002) MIT, KAIST で DNS query データの計測 キャッシュヒット率と遅延の評価 TTL がヒット率に大きく影響するのは 1000[s] 未満 Jung, et.al. (2003) キャッシュヒットを再生過程を使ってモデル化 7
8 DNS における負荷分散 複数のサーバに要求を分散して転送 負荷による処理遅延を防ぐ 障害発生時のシステムダウンを回避 8
9 キャッシュサーバの負荷分散 結果をキャッシュ キャッシュサーバ の IP アドレスは? キャッシュサーバ ロードバランサ クライアント PC キャッシュサーバ 9
10 キャッシュサーバの負荷分散 キャッシュサーバ キャッシュ有 の IP アドレスは? キャッシュサーバ ロードバランサ クライアント PC キャッシュサーバ 10
11 キャッシュと負荷分散 ロードバランスによるキャッシュ効率 複数のキャッシュサーバに負荷分散するとキャッシュ効率が低下する キャッシュ効率を考えた負荷分散 キャッシュヒット率を向上できる 11
12 研究目的 DNS query データの計測 クエリの到着時間間隔の経験分布 名前解決に要する時間の経験分布 負荷分散のシミュレーション 負荷分散なし ラウンドロビン ランダム キャッシュミス率の比較 キャッシュ効率を考えた負荷分散へ 12
13 発表の流れ 研究背景 目的 DNS キャッシュとロードバランス DNS query データ計測 キャッシュミス率のシミュレーション まとめと今後の課題 13
14 経験分布算出に必要なデータ 名前解決対象のドメイン名 名前解決要求の到着時刻 名前解決に対する応答送信時刻 キャッシュヒットの有無 14
15 経験分布算出に必要なデータ クライアントキャッシュサーバ権威サーバ権威サーバ キャッシュヒットした名前解決 キャッシュで解決 クエリ到着時刻 応答送信時刻 クエリ到着時刻 反復問い合わせ キャッシュミスした名前解決 反復問い合わせ 応答送信時刻 15
16 logging 機能の設定 カテゴリ client クライアントの要求処理のログを出力 queries 問い合わせログの出力 resolver 名前解決 リゾルバからの再帰的な問い合わせ処理のログを出力 デバッグレベル 10 16
17 ログメッセージ キャッシュヒットした名前解決 クライアントキャッシュサーバ権威サーバ権威サーバ client UDP request キャッシュで解決 client endrequest クエリ到着時刻 queries IN A 応答送信時刻 反復問い合わせ キャッシュミスした名前解決 resolver query resolver response 17
18 計測対象 東京電機大学の DNS キャッシュサーバ BIND
19 計測対象の構成 プライベートネットワーク キャッシュサーバ 負荷分散 再帰問い合わせ キャッシュサーバ ロードバランサ rsync 反復問い合わせ キャッシュサーバ 19 syslog ログ収集ホスト
20 シミュレーションに使用するデータ 期間 :2013 年 9 月 18 日 ~2013 年 10 月 18 日 総クエリ数 :16,520,247 クエリタイプ別 クエリタイプ クエリ数 A 10,775,220 AAAA 3,613,683 PTR 1,274,047 MX 340,420 ANY 183,185 SRV 138,889 TXT 106, クエリタイプ クエリ数 SOA 65,416 DLV 11,853 NS 8,918 DS 1,217 CNAME 489 DNSKEY 423 RRSIG 104
21 経験分布を算出したドメイン名 A レコードの問い合わせトップ 10 ドメイン名 クエリ数 TTL 754, time.apple.com 277, e3191.dscc.akamaiedge.net 234, us-courier.push-apple.com.akadns.net 168, to4.ipv6.microsoft.com 128, , ipv6.msftncsi.com 109, , twitter.com 89, api.twitter.com 82,
22 到着間隔分布 ( 累積分布 ) 22
23 到着間隔分布 ( 累積分布 ) e3191.dscc.akamaiedge.net 23
24 到着間隔分布 ( 累積分布 ) us-courier.push-apple.com.akadns.net 24
25 到着間隔分布 ( 累積分布 ) 25
26 到着間隔分布 ( 累積分布 ) 26
27 到着間隔分布 ( 累積分布 ) twitter.com 27
28 到着間隔分布 ( 累積分布 ) api.twitter.com 28
29 応答時間分布の算出 キャッシュヒット時の応答時間 名前解決に要する時間がほぼ0であった 最大で0.001 秒程度 キャッシュミス時の応答時間を集計 29
30 キャッシュミス時の応答時間分布 ( 累積分布 ) 30
31 キャッシュミス時の応答時間分布 e3191.dscc.akamaiedge.net ( 累積分布 ) 31
32 キャッシュミス時の応答時間分布 us-courier.push-apple.com.akadns.net ( 累積分布 ) 32
33 キャッシュミス時の応答時間分布 ( 累積分布 ) 33
34 キャッシュミス時の応答時間分布 ( 累積分布 ) 34
35 キャッシュミス時の応答時間分布 twitter.com ( 累積分布 ) 35
36 キャッシュミス時の応答時間分布 api.twitter.com ( 累積分布 ) 36
37 発表の流れ 研究背景 目的 DNS キャッシュとロードバランス DNS query データ計測 キャッシュミス率のシミュレーション まとめと今後の課題 37
38 シミュレーションの概要 パラメータ 到着時間間隔分布 応答時間分布 TTL キャッシュサーバ数 タイムスケール キャッシュミス率をシミュレーション 38
39 シミュレーションの設定 名前解決要求の到着間隔 到着間隔分布に従うランダムな間隔で到着 ロードバランサの振る舞い ラウンドロビン ランダムポリシーで割り振り キャッシュミスした場合 応答時間分布に基づく乱数を発生させ 要求処理状態へ 処理中の同一ドメインへの要求はミスとする 39
40 シミュレーションの設定 要求処理が完了後にキャッシュ保持状態 TTLのカウントダウンを開始 TTLが0になったらキャッシュを消去 キャッシュヒットした場合の処理時間は0 単一のドメイン名からの要求 シミュレーションの試行回数 1 試行で名前解決要求を10000 個発生 試行の結果から平均 信頼区間を算出 40
41 シミュレーション 1 各ポリシーのキャッシュミス率を比較 TTL:30~30000 キャッシュサーバ数 :5 タイムスケール :1 41
42 TTL を変化させたキャッシュミス率 42
43 シミュレーション 2 サーバ数を変化させキャッシュミス率を比較 TTL:1~100,000 キャッシュサーバ数 :2~10 タイムスケール :1 43
44 サーバ数を変化させたミス率 ランダム 44
45 サーバ数を変化させたミス率 ラウンドロビン ランダムより著しく悪化している 45
46 時間帯別の到着間隔 時間帯別で到着間隔は変化するはず 人のいる時間帯 ( 日中 ) は要求が多い 人のいない時間 ( 深夜 ) は要求が少ない キャッシュミス率も異なるのでは? 46
47 時間帯毎のクエリ数 47
48 時間帯毎のクエリ数 e3191.dscc.akamaiedge.net 48
49 時間帯毎のクエリ数 us-courier.push-apple.com.akadns.net 49
50 時間帯毎のクエリ数 50
51 時間帯毎のクエリ数 51
52 時間帯毎のクエリ数 twitter.com 52
53 時間帯毎のクエリ数 api.twitter.com 53
54 時間帯毎のクエリ 深夜から早朝にかけてクエリのピーク 予想とは違った時間帯にピークが来ている 機械的なクエリ 日中にクエリのピーク 機械的でないクエリ 54
55 時間帯別で到着間隔の算出 各ドメイン名の到着間隔を時間帯別に集計 00:00:00~05:59:59 06:00:00~11:59:59 12:00:00~17:59:59 18:00:00~23:59:59 55
56 時間帯別の到着間隔分布 56
57 時間帯別の到着間隔分布 e3191.dscc.akamaiedge.net 57
58 時間帯別の到着間隔分布 us-courier.push-apple.com.akadns.net 58
59 時間帯別の到着間隔分布 59
60 時間帯別の到着間隔分布 60
61 時間帯別の到着間隔分布 twitter.com 61
62 時間帯別の到着間隔分布 api.twitter.com 62
63 シミュレーション 3( 時間帯別 ) 時間帯毎のキャッシュミス率を比較 TTL:Aレコードに設定されている値 キャッシュサーバ数 :5 タイムスケール :1~
64 時間帯別のキャッシュミス率 負荷分散なし 64
65 時間帯別のキャッシュミス率 ランダム 65
66 時間帯別のキャッシュミス率 ラウンドロビン 66
67 時間帯別のキャッシュミス率 twitter.com 負荷分散なし 67
68 時間帯別のキャッシュミス率 twitter.com ランダム 68
69 時間帯別のキャッシュミス率 twitter.com ラウンドロビン 69
70 シミュレーション 4( 時間帯別 ) TTL を変化させキャッシュミス率を比較 TTL: A レコードに設定されている 0.1, 1, 10, 100, 1000 キャッシュサーバ数 :5 タイムスケール :1 70
71 TTL を変化させたキャッシュミス率 0 時 ~6 時 71
72 TTL を変化させたキャッシュミス率 6 時 ~12 時 72
73 TTL を変化させたキャッシュミス率 12 時 ~18 時 73
74 TTL を変化させたキャッシュミス率 18 時 ~24 時 74
75 TTL を変化させたキャッシュミス率 e3191.dscc.akamaiedge.net 0 時 ~6 時 75
76 TTL を変化させたキャッシュミス率 e3191.dscc.akamaiedge.net 6 時 ~12 時 76
77 TTL を変化させたキャッシュミス率 e3191.dscc.akamaiedge.net 12 時 ~18 時 77
78 TTL を変化させたキャッシュミス率 e3191.dscc.akamaiedge.net 18 時 ~24 時 78
79 TTL を変化させたキャッシュミス率 us-courier.push-apple.com.akadns.net 0 時 ~6 時 79
80 TTL を変化させたキャッシュミス率 us-courier.push-apple.com.akadns.net 6 時 ~12 時 80
81 TTL を変化させたキャッシュミス率 us-courier.push-apple.com.akadns.net 12 時 ~18 時 81
82 TTL を変化させたキャッシュミス率 us-courier.push-apple.com.akadns.net 18 時 ~24 時 82
83 TTL を変化させたキャッシュミス率 0 時 ~6 時 83
84 TTL を変化させたキャッシュミス率 6 時 ~12 時 84
85 TTL を変化させたキャッシュミス率 12 時 ~18 時 85
86 TTL を変化させたキャッシュミス率 18 時 ~24 時 86
87 TTL を変化させたキャッシュミス率 0 時 ~6 時 87
88 TTL を変化させたキャッシュミス率 6 時 ~12 時 88
89 TTL を変化させたキャッシュミス率 12 時 ~18 時 89
90 TTL を変化させたキャッシュミス率 18 時 ~24 時 90
91 TTL を変化させたキャッシュミス率 twitter.com 0 時 ~6 時 91
92 TTL を変化させたキャッシュミス率 twitter.com 6 時 ~12 時 92
93 TTL を変化させたキャッシュミス率 twitter.com 12 時 ~18 時 93
94 TTL を変化させたキャッシュミス率 twitter.com 18 時 ~24 時 94
95 TTL を変化させたキャッシュミス率 api.twitter.com 0 時 ~6 時 95
96 TTL を変化させたキャッシュミス率 api.twitter.com 6 時 ~12 時 96
97 TTL を変化させたキャッシュミス率 api.twitter.com 12 時 ~18 時 97
98 TTL を変化させたキャッシュミス率 api.twitter.com 18 時 ~24 時 98
99 シミュレーション 5( 時間帯別 ) キャッシュサーバ数によるキャッシュミス率 TTL:1~ キャッシュサーバ数 :2~10 タイムスケール :1 99
100 サーバ数を変化させたミス率 0 時 ~6 時 ランダム 100
101 サーバ数を変化させたミス率 0 時 ~6 時 ラウンドロビン 101
102 サーバ数を変化させたミス率 6 時 ~12 時 ランダム 102
103 サーバ数を変化させたミス率 6 時 ~12 時 ラウンドロビン 103
104 サーバ数を変化させたミス率 12 時 ~18 時 ランダム 104
105 サーバ数を変化させたミス率 12 時 ~18 時 ラウンドロビン 105
106 サーバ数を変化させたミス率 18 時 ~24 時 ランダム 106
107 サーバ数を変化させたミス率 0 時 ~6 時 ラウンドロビン 107
108 実測のミス率と比較 時間帯 実測値 シミュレーション total
109 実測のミス率と比較 twitter.com 時間帯 実測値 シミュレーション total
110 実測のミス率と比較 計測したデータを見てみると キャッシュミス数が明らかに少ない TTL が 0 になっているのにキャッシュで応答 110
111 発表の流れ 研究背景 目的 DNS キャッシュとロードバランス DNS query データ計測 キャッシュミス率のシミュレーション まとめと今後の課題 111
112 まとめ キャッシュ効率を考えた負荷分散 キャッシュミス率の比較 負荷分散なし ランダム ラウンドロビン キャッシュミス率が悪化するケース TTLが短い場合 キャッシュサーバ数を増した場合 クエリ数が少ない時間帯 112
113 今後の課題 キャッシュサーバごとの負荷について 複数ドメインの問い合わせに対応 実測のキャッシュミス率が明らかに低い ログを見ると TTL が 0 でもキャッシュで応答 キャッシュ効率を考えた負荷分散 113
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JOMON インターネットサービス 固定 IP( 複数個 ) サービス DNS サーバーの設定方法 - 目次 はじめに...1 DNSサーバーのIPアドレス...4 Bindの設定...6 Windows DNSサーバーの設定...10 名前解決の確認...28 はじめに -1- はじめに 固定 IP サービスを利用しご自身で Web サーバーを運用するには インターネット接続をするネットワーク機器
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LGWANに接続した地方公共団体 LGWAN- ASP サービス提供者及びLGWAN 運営主体との間では LGWANを経由した電子メールの送受信が行われています また LGWANと相互接続している政府共通ネットワークを経由することで LGWAN に接続している地方公共団体は 国の府省とも電子メールの送受信を行うことが可能となります LGWANを経由した電子メールは A 市とB 町 LGWAN 内に設置されたによって
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... 3 1.... 4 1.1. DNS... 4 1.2.... 4 1.3.... 4 1.4.... 5 1.5. DNS... 6 1.6.... 7 2.... 7 2.1.?... 8 2.2. DNS Amplifier DoS... 8 3. BIND... 9 3.1. Unbound... 9 3.2. NSD... 10 4. BIND... 12 4.1. ACL...
DNSのセキュリティとDNSに関する技術
はじめに 説明にあたり 使用 OS は CentOS5.4, 使用 DNS ソフトウェアは BIND9.6 を前提としています 目次 DNS のセキュリティ DNSのセキュリティの基本 1 基本構成その1 2 基本構成その2 3 ヒドゥンプライマリDNS 4 ゾーン転送を制限する 5 問い合わせを許可するユーザを制限する 6 再起問い合わせを禁止する 7 DNS に関するする技術 日本語ドメイン名
DNSSEC性能確認手順書v1.2
DNSSEC 性能確認手順書 ver. 1.2 1. 目的 DNSSEC 検証によるフルリゾルバへの負荷 および権威 DNS サーバへのトラフィックの変化を把握する フルリゾルバと権威 DNS サーバ間の通信路にある機器の影響を把握する 現在想定できる一般的な構成のハードウェア上での権威サーバの基本性能を計測する 2. 検証環境 2.1. サーバ構成 Validatorの検証および計測を行うためのネームサーバおよび負荷の構成は次のとおりである
Office 365 管理者マニュアル
ntt.com Office 365 独自ドメイン追加マニュアル 2018 年 1 月 23 日 NTT コミュニケーションズ Transform your business, transcend expectations with our technologically advanced solutions. 目次 目次 1 はじめに 2 1. ポータルサイトへのログイン 3 2-1. ドメイン追加の準備
クラウドDNS へのネームサーバー切替手順
クラウド DNS への ネームサーバー切替手順 Ver.1.01 2017 年 7 月 3 日 株式会社 IDC フロンティア 権威 DNS サーバーの引越し手順について 目次 はじめに... 3 1. 前提... 4 1.1. 構成... 4 1.1.1. 切替対象ドメイン... 4 1.1.2. サーバー... 4 1.2. 確認ツール... 4 1.3. 切替手順概要... 4 2. ネームサーバー切替手順
DNS浸透の都市伝説を斬る～ランチのおともにDNS～
DNS 浸透の都市伝説を斬る ~ ランチのおともに DNS~ 2011 年 11 月 30 日 Internet Week 2011 ランチセミナー株式会社日本レジストリサービス (JPRS) 森下泰宏 ( オレンジ ) 民田雅人 ( みんみん ) Copyright 2011 株式会社日本レジストリサービス 1 本日の内容 浸透問題とは何か サーバーの引っ越しと浸透問題 浸透問題が起こらない (
Zone Poisoning
Dynamic DNS サーバの リソースレコードを改ざんする攻撃 - Zone Poisoning - 一般社団法人 JPCERTコーディネーションセンターインシデントレスポンスグループ田中信太郎谷知亮 自己紹介 田中信太郎 ( たなかしんたろう ) インシデントレスポンスグループ情報セキュリティアナリストブログを書きました インシデントレスポンスだより : インターネット上に公開されてしまったデータベースのダンプファイル
enog-ryuichi
君 のキャッシュDNSサーバが 出 すクエリ を 君 は 本 当 に 理理 解 しているか? あ でもそのうちそうなっちゃうかも? ~QNAME Minimisation の 話 ~ ENOG34@ 柏 崎 2015 年年 9 月4 日 DMM.comラボ 高 嶋 隆 一 おさらい. ドメイン 名 は 階 層 構 造 を 持 つ 酔 っ 払 い. JP.. ü 木 構 造 っぽい com org 酔
DNS設定ツールご利用マニュアル
DNS 設 定 ツール 操 作 マニュアル 平 成 26 年 5 月 12 日 第 1.3 版 アルテリア ネットワークス 株 式 会 社 目 次 1. はじめに... 3 2. 動 作 環 境 と 操 作 上 の 注 意 事 項... 3 2.1. 動 作 環 境... 3 2.2. 操 作 上 の 注 意 事 項... 3 3. 開 始 と 終 了... 4 3.1. 開 始... 4 3.2.
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Internet Week 2014 DNS のセキュリティブロードバンドルータにおける問題 ( オープンリゾルバ ) の解説 対策の説明 2014 年 11 月 20 日 NECプラットフォームズ株式会社開発事業本部アクセスデバイス開発事業部 川島正伸 Internet Week 2014 T7 DNS のセキュリティ 目次 世間が注目!? 家庭用ルータが引き起こすネット障害 ブロードバンドルータにおけるDNSプロキシ機能とは?
PowerPoint プレゼンテーション
F5 Networks DNSSEC への取り組み - crypto chips 搭載の強み - vol1.0 F5 Networks って LB の会社でしょ? サーバロードバランサだけでなく DNS WAF Firewall SSL-VPN 等の Module/ 製品があります DNS としてトラフィックをコントロールする Module GTM :Global Traffic Manager 一般的に
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見抜く力を！データを見て対策を考える(権威サーバ)
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Microsoft認定資格問題集DEMO(70-642)
Microsoft 認定資格問題集 受験番号 : 70-642 受験名 : TS:Windows Server 2008 ネットワークインフラストラクチャの構成 言語 : 日本語問題数 : 342 問 この日本語版問題集の著作権は テストバリュー (TESTVALUE) が所有しています 問題集の他人への配布 譲渡 転売 複製 転載等の無断行為は法律上で禁止されています 違反が発覚した場合 法的措置を取らせて頂きま
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による のレプリケーション構成の支援 SRA OSS, Inc. 日本支社 開発者北川俊広 2 とは 専用のクラスタ管理ツールの一つ オープンソースソフトウェア (BSD ライセンス ) pgpool Global Development Group が開発 多彩な機能 同期レプリケーション ロードバランス 自動フェイルオーバー コネクションプーリングなど 他のレプリケーションツールとの連携 Streaming
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登録フォーム/IIJ DNSサービス編
登録フォーム IIJ DNSサービス編 DNSアウトソースサービス DNSセカンダリサービス ドメイン管理サービス 注意事項 IIJ サービス契約申込書 と併せてご提出ください ご記入漏れがあると サービスのご利用開始時期が遅れる場合があります 本書面を送付する前に 内容を改めてご確認ください 最初にご記入ください ご契約者名 ( 法人の場合は法人名をご記入ください ) ご記入者名 TEL - -
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R80.10 ファイアウォール設定ガイド 1 はじめに 本ガイドでは基本的な FireWall ポリシーを作成することを目的とします 基本的な Security Management Security Gateway はすでにセットアップ済みであることを想定しています 分散構成セットアップ ガイド スタンドアロン構成セットアップ ガイド等を参照してください [Protected] Distribution
目次 1. はじめに 2 2. ドメイン名の移行に伴う変更箇所について 3 3. スケジュールについて 4 4.DNS サーバー /DNS レコードの設定要否について 5 5. ドメイン名 DNS サーバーの管理元を確認する方法について 6 6.DNS サーバーの設定 7 7.DNS レコードの設定
nifty.com ドメイン名 /DNS の移行につきまして ( ホスティング ) 富士通クラウドテクノロジーズ株式会社 目次 1. はじめに 2 2. ドメイン名の移行に伴う変更箇所について 3 3. スケジュールについて 4 4.DNS サーバー /DNS レコードの設定要否について 5 5. ドメイン名 DNS サーバーの管理元を確認する方法について 6 6.DNS サーバーの設定 7 7.DNS
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JJ-90.32 SIP ドメイン解決のための DNS 相互接続共通インタフェース Common interconnection interface for SIP domain name resolution based on DNS 第 1.0 版 2018 年 8 月 29 日 一般社団法人情報通信技術委員会 THE TELECOMMUNICATION TECHNOLOGY COMMITTEE
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権威 DNS サーバ脱自前運用のススメ 株式会社インターネットイニシアティブ島村充 disclaimer 私の立ち位置について IIJ の人間です DNS は趣味です と 普段言っていますが IIJ では DNS サービスを販売しています 多少は DNS サービスに関わっています IIJ のサービスを特別扱いはしていないつもりですが サービス提供者側であるということはお伝えしておきます
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