小型網(wǎng)絡(luò)管理中基于移動(dòng)Agent數(shù)據(jù)采集的研究

李丹陽

摘要：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，小型網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)的采集也得到了進(jìn)一步的提升。其中，移動(dòng)Agent不僅具有Agent自主性、主動(dòng)性等最為基本的特征，同時(shí)還具有移動(dòng)的特性。在網(wǎng)絡(luò)管理中，移動(dòng)Agent技術(shù)的運(yùn)用，不僅提升了通信的效率，同時(shí)也使數(shù)據(jù)采集工作得到了很大的進(jìn)步。因此，該文從移動(dòng)Agent技術(shù)研究角度出發(fā)，對(duì)小型網(wǎng)絡(luò)管理中數(shù)據(jù)采集問題進(jìn)行深入的分析與思考。旨在促進(jìn)小型網(wǎng)絡(luò)管理效率提升的同時(shí)，為相關(guān)研究提供理論參考。

關(guān)鍵詞：小型網(wǎng)絡(luò)；數(shù)據(jù)采集；研究

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）03-0078-03

目前，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步下，小型網(wǎng)絡(luò)管理有了進(jìn)一步的提升?；仡檪鹘y(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理，大都是以陷阱或輪詢來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的采集，因此傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集給網(wǎng)絡(luò)寬帶造成了資源浪費(fèi)，同時(shí)也帶來一系列的問題，比如擁塞、延時(shí)等。為了解決這一問題，小型網(wǎng)絡(luò)管理逐漸基于移動(dòng)Agent技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。這種方式主要是通過SNMP即簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議代理互操作來實(shí)現(xiàn)的。以移動(dòng)Agent技術(shù)作為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，不僅提高了信息交換效率，同時(shí)也提升了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理工作。因此，本文對(duì)小型網(wǎng)絡(luò)管理中基于移動(dòng)Agent數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用模型進(jìn)行分析，對(duì)于有關(guān)網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)采集或者是移動(dòng)Agent的相關(guān)研究具有非常重要的實(shí)踐意義。

1 小型網(wǎng)絡(luò)管理中移動(dòng)Agent相關(guān)理論概述

目前，對(duì)于小型網(wǎng)絡(luò)管理中基于移動(dòng)Agent數(shù)據(jù)采集的研究非常少，因此本文在缺乏理論提供的基礎(chǔ)上，對(duì)于移動(dòng)Agent的相關(guān)理論進(jìn)行研究分析。

1.1 移動(dòng)Agent的特性

移動(dòng)Agent在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步中誕生，因此給計(jì)算機(jī)管理提供了一個(gè)比較統(tǒng)一且規(guī)模較大的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式。移動(dòng)Agent不僅能夠改變系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開發(fā)也有積極的促進(jìn)作用。移動(dòng)Agent模式最為關(guān)鍵的屬性是能夠提升網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)下的任何主機(jī)的靈活度。并且，在該技術(shù)的支持下，其處理能力不再依賴于獨(dú)立的主機(jī)，而是可以被整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)共同使用，也就是說能夠有效地結(jié)合本地資源進(jìn)行開發(fā)和利用。

所以，移動(dòng)Agent的特性主要有以下幾點(diǎn)：

1）移動(dòng)性，該特性指的是Agent在執(zhí)行過程中可以在任意站點(diǎn)上暫時(shí)中斷，并且可以在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)上移動(dòng)，同時(shí)還能夠在目的站點(diǎn)停留以及恢復(fù)執(zhí)行。通常，Agent激活本地的資源方式是利用的信息源，Agent可以移動(dòng)到信息源，從而減少數(shù)據(jù)的傳輸環(huán)節(jié)，有效地處理了時(shí)延以及帶寬問題。即便可用網(wǎng)絡(luò)突然出現(xiàn)異常或者無法使用，Agent依然可以繼續(xù)它的操作。

2）自主性，自主性指的是移動(dòng)Agent可以根據(jù)自己的意愿執(zhí)行操作，不需要人工進(jìn)行過多的控制與干預(yù)。也就是說，Agent能夠有效地對(duì)自身的行為進(jìn)行控制，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中的問題能夠自主采取措施，具有相對(duì)的自主獨(dú)立特征。

3）智能性，這一項(xiàng)特征指的是移動(dòng)Agent的適應(yīng)能力。移動(dòng)Agent能夠根據(jù)不同環(huán)境做出恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)，可以有效地減少網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載以及智能地支持各種計(jì)算。

4）安全性，這是移動(dòng)Agent中非常重要的一個(gè)特征，指的是對(duì)運(yùn)行環(huán)境的安全保障或者是自身運(yùn)行的一個(gè)安全保障。

5）協(xié)作性，協(xié)作性作為移動(dòng)Agent的一大特性，在網(wǎng)絡(luò)管理中發(fā)揮了重要的作用。這一特性指的是Agent能夠在網(wǎng)絡(luò)中與其他程序進(jìn)行合作，共同完成分配的任務(wù)。同時(shí)，Agent能夠與遠(yuǎn)程資源進(jìn)行連接，對(duì)分配的任務(wù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)算。

1.2 移動(dòng)Agent的研究現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)關(guān)于移動(dòng)Agent技術(shù)的研究比較少，展現(xiàn)出來的理論成果并不多見。但是國外關(guān)于Agent的研究相對(duì)豐富。關(guān)于小型網(wǎng)絡(luò)管理中基于Agent數(shù)據(jù)采集的研究，對(duì)移動(dòng)Agent進(jìn)行了解是非常必要的。

在20世紀(jì)90年代，世界推出了第一個(gè)移動(dòng)Agent系統(tǒng)，被GeneralMagic公司命名為TelescriPt。也就在這以后，關(guān)于Agent的研究相對(duì)多了起來。至今，移動(dòng)Agent系統(tǒng)達(dá)到了數(shù)十種，比如有D'Agent系統(tǒng)、Ann系統(tǒng)、Aglet系統(tǒng)、odysses等等。這些系統(tǒng)不僅代表了Agent的發(fā)展歷史，同時(shí)也代表了Agent技術(shù)的發(fā)展潮流與趨勢(shì)。小型網(wǎng)絡(luò)管理能夠基于移動(dòng)Agent技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，是一項(xiàng)非常明智的舉動(dòng)，當(dāng)然還得歸功于信息技術(shù)的發(fā)展。

移動(dòng)Agent系統(tǒng)不僅僅是為本身提供一個(gè)安全的執(zhí)行環(huán)境，而且還能為其開發(fā)與應(yīng)用或者是網(wǎng)絡(luò)管理提供成熟的框架。但是縱觀學(xué)術(shù)界的研究成果來看，關(guān)于網(wǎng)絡(luò)管理基于移動(dòng)Agent數(shù)據(jù)采集的研究仍然有非常大的研究價(jià)值與空間。處于研究起步階段的Agent，在網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)采集中的作用是非常巨大的，即便許多的研究人員將這一技術(shù)應(yīng)用到許多的研究領(lǐng)域，但是解決其安全問題仍然是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。

何謂數(shù)據(jù)采集呢？指的是從傳感器或待測設(shè)備等數(shù)字和模擬被測單元中自動(dòng)采電量或非電量信號(hào)送到上位機(jī)中進(jìn)行分析和處理。其中移動(dòng)Agent有效地保障了數(shù)據(jù)采集的靈活性、安全性，這對(duì)于網(wǎng)絡(luò)管理也是非常必要的要求。Agent對(duì)于數(shù)據(jù)的保密是比較可靠、完整的，因此對(duì)于小型網(wǎng)絡(luò)管理中基于移動(dòng)Agent數(shù)據(jù)采集的研究仍然需要規(guī)劃出思路較為完整的方案。

2 小型網(wǎng)管中基于移動(dòng)Agent數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用模型

2.1 應(yīng)用模型的分析

當(dāng)前小型網(wǎng)絡(luò)管理中采用的系統(tǒng)模式大多是完全集中式的模式，這不僅給網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)帶來了較大的資源浪費(fèi)，同時(shí)也限制了系統(tǒng)空間。在對(duì)小型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理時(shí)，用戶是從代理處獲得管理信息，而管理信息大都是屬于原始數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不僅存量大，而且缺乏加工和處理，并不屬于價(jià)值較高的管理信息。如果對(duì)小型網(wǎng)絡(luò)采取完全分布式的管理模式，在控制系統(tǒng)中又無法齊全地得到運(yùn)行異常的故障報(bào)告。因此，采取分布式輪詢的管理模式，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中控制。這種方法不僅適合規(guī)模較小的網(wǎng)絡(luò)管理，同時(shí)也可以減少網(wǎng)絡(luò)管理中使用的流量，還能夠?qū)钟蚓W(wǎng)絡(luò)中的其他主機(jī)進(jìn)行良好的管理。

因此，本文對(duì)小型網(wǎng)管中基于移動(dòng)Agent數(shù)據(jù)采集的研究進(jìn)行系統(tǒng)模型的分析。在本次分析中，設(shè)置一個(gè)管理中心，對(duì)小型網(wǎng)絡(luò)中的其他網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備進(jìn)行管理域劃分，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)域中設(shè)置專門人員負(fù)責(zé)該設(shè)備數(shù)據(jù)的采集、分析以及入庫等。

如圖1所示，中心網(wǎng)管控制臺(tái)、數(shù)據(jù)采集管理代理、移動(dòng)Agent、被管節(jié)點(diǎn)SNMP、數(shù)據(jù)庫構(gòu)成了移動(dòng)Agent數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用模型。其中，控制中心功能是負(fù)責(zé)派遣移動(dòng)Agent的采集管理代理；數(shù)據(jù)采集管理代理負(fù)責(zé)移動(dòng)A-gent在本網(wǎng)絡(luò)管理域內(nèi)的活動(dòng)以及數(shù)據(jù)的處理；移動(dòng)Agent根據(jù)控制中心規(guī)定的策略以及路線進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集以及網(wǎng)絡(luò)管理操作；被管節(jié)點(diǎn)上存在Agent的執(zhí)行環(huán)境以及網(wǎng)管協(xié)議，移動(dòng)Agent與SNMP Agent交互實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理的數(shù)據(jù)采集以及計(jì)算工作。

2.2 移動(dòng)Agent的應(yīng)用原理分析

在小型網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)采集中，Agent的作用是至關(guān)重要的。移動(dòng)Agent不僅是能夠在其他網(wǎng)絡(luò)中主動(dòng)地從主機(jī)遷移到另一臺(tái)主機(jī)當(dāng)中，同時(shí)還可以與其他的Agent進(jìn)行資源交互。

移動(dòng)Agent遷移的主要內(nèi)容有代碼以及代碼的運(yùn)行狀態(tài)。因此要完全實(shí)現(xiàn)移動(dòng)Agent的功能，通常是借助于一個(gè)移動(dòng)Agent平臺(tái)。而移動(dòng)Agent平臺(tái)則是虛擬機(jī)，也被稱作“移動(dòng)Agent服務(wù)器”，“移動(dòng)Agent服務(wù)器”為移動(dòng)Agent提供其功能實(shí)現(xiàn)所需要的數(shù)據(jù)以及其他資源。

而在這些系統(tǒng)模型當(dāng)中，生命周期模型能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)Agent的啟動(dòng)、創(chuàng)建、掛起、銷毀、分配執(zhí)行環(huán)境以及停止工作；另一類計(jì)算模型則能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)Agent的計(jì)算能力，比如線程的控制以及數(shù)據(jù)的具體操作；還有，安全模型則被定義為Agent訪問外部資源的主要模型，這一模型的Agent也能夠從外部對(duì)內(nèi)部信息進(jìn)行訪問；通信模型，是指Agent和Agent之間以及Agent與外部的通信；導(dǎo)航模型，是指不同網(wǎng)域中計(jì)算實(shí)體之間傳送Agent的相關(guān)信息[1]。

目前的研究中被廣泛舉例的是Grasshopper。Grasshopper符合兩種移動(dòng)Agent之間相互操作的移動(dòng)Agent平臺(tái)，這一平臺(tái)不僅性能比較好，而且其編程接口也比較先進(jìn)。所以，在本文中，對(duì)這一開發(fā)平臺(tái)進(jìn)一步介紹，對(duì)于小型網(wǎng)絡(luò)管理中數(shù)據(jù)采集有積極的意義。

Grasshopper平臺(tái)的Agent執(zhí)行環(huán)境主要是由場地、region、agency以及不同的Agent共同組建的。其中Agency是Agent的運(yùn)行環(huán)境，主要包括core agency和其他場地。core agency表示的是agency支持代理執(zhí)行中的一個(gè)小型功能集。主要有安全服務(wù)功能，即提供安全保障；有傳輸服務(wù)功能，用來支持Agent的移動(dòng)；通信服務(wù)功能，主要負(fù)責(zé)Grasshopper組件之間的遠(yuǎn)程交互；管理服務(wù)功能，幫助管理者控制以及監(jiān)視Agent、agency以及場地；注冊(cè)服務(wù)功能，負(fù)責(zé)提供信息；持久服務(wù)功能，提供場地以及Agent長期的存儲(chǔ)服務(wù)，以便網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)發(fā)生崩潰時(shí)agency的恢復(fù)。

其中場地的功能主要是對(duì)Agent根據(jù)功能進(jìn)行分組劃分，而場地的名稱通常是反映場地的目的；Region是負(fù)責(zé)管理Grasshopper環(huán)境中的分布組件；agency則屬于某一特定region?？梢奊rasshopper是比較巧妙的一個(gè)平臺(tái)，不僅僅可以通過CORBA通信，還可以在Socket以及Java RMI的連接下通信。而通信結(jié)構(gòu)充分利用插件技術(shù)，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的擴(kuò)展性非常良好。

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析時(shí)，進(jìn)行的身份認(rèn)證是在安全服務(wù)的保障下開展的，通常是運(yùn)用SSL來保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩玔2]。在小型網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)采集的實(shí)際操作中，Agent通過安全管理器對(duì)資源進(jìn)行控制和訪問，還可以完成數(shù)字簽名。所以在小型網(wǎng)絡(luò)的管理中，采用移動(dòng)Agent技術(shù)，不僅可以大大提高網(wǎng)絡(luò)管理的可重構(gòu)性，還可以使網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集和管理的靈活性得到提升，從而使數(shù)據(jù)采集也能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)管理的變化與發(fā)展。除此之外，小型網(wǎng)絡(luò)管理基于移動(dòng)Agent進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，可以有效地解決兼容性等重要的問題，使整個(gè)管理系統(tǒng)的性能也得到進(jìn)一步提升。

3 小型網(wǎng)管中基于移動(dòng)Agent數(shù)據(jù)采集的實(shí)現(xiàn)

3.1 移動(dòng)Agent與SNMP代理的結(jié)合

SNMP，即簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，是目前使用最為廣泛的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，SNMP的作用主要是管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以及搜集網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)據(jù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效配置。目前，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)管理中數(shù)據(jù)采集的實(shí)踐表明，SNMP不僅具有便于擴(kuò)充、易于實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)管理領(lǐng)域中，SNMP成為了一項(xiàng)使用標(biāo)準(zhǔn)，也就意味著大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的使用都涉及SNMP。

SNMP對(duì)節(jié)點(diǎn)信息地有效收集，使網(wǎng)絡(luò)管理的任務(wù)完成得更加的高效，這一點(diǎn)與Agent優(yōu)點(diǎn)有異曲同工之處。Agent和SNMP的交互，有以下幾種形式：

SNMP與移動(dòng)Agent直接交互。這種交互形式需要移動(dòng)Agent開啟sockets，也就可能會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)管理中數(shù)據(jù)的安全問題。并且這種交互形式產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)管理負(fù)載比較大，需要更為復(fù)雜的移動(dòng)代碼來解決相關(guān)的程序問題。

另一種交互形式需要借助其他物質(zhì)，也就是在SNMP與移動(dòng)Agent之間加入中介物。這種交互形式可以滿足數(shù)據(jù)采集的要求，這一形式選擇的方法包括MIB訪問以及MIB擴(kuò)展兩大功能，但是這兩種功能之間相互獨(dú)立，因此對(duì)于數(shù)據(jù)的安全性能夠起到很好的保障作用。

3.2 基于移動(dòng)Agent數(shù)據(jù)庫訪問方式的分析

在小型網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)當(dāng)中，數(shù)據(jù)庫是其重要的核心組件。數(shù)據(jù)庫主要是用來管理存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)對(duì)象的實(shí)時(shí)信息、歷史以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。其中網(wǎng)絡(luò)對(duì)象主要有網(wǎng)絡(luò)接口、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以及網(wǎng)絡(luò)等。小型網(wǎng)絡(luò)管理中的數(shù)據(jù)庫是動(dòng)態(tài)形式的，因此在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)管理當(dāng)中，可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫實(shí)施修改、增加、刪除、調(diào)用、檢索等工作，但是這些操作程序都需要在訪問技術(shù)的支持下才能得以實(shí)現(xiàn)。

目前，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模逐步擴(kuò)大，不僅僅是小型規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)管理，所以對(duì)于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究也變得更加的復(fù)雜。換而言之，數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的管理變得更加的困難，所以提高數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)的研究意義重大。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫訪問通常是在應(yīng)用程序的支持下實(shí)現(xiàn)的，傳統(tǒng)的訪問方式要求網(wǎng)絡(luò)管理者即客戶端提供JDBC、JDBC API等等驅(qū)動(dòng)程序，否則無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫訪問。而執(zhí)行這一訪問形式提供的驅(qū)動(dòng)程序必須在超強(qiáng)的通信負(fù)載中才能夠完成，所以這種傳統(tǒng)的訪問形式浪費(fèi)了大部分的網(wǎng)絡(luò)資源，同時(shí)也增加了網(wǎng)絡(luò)的承載壓力。

但是基于移動(dòng)Agent的數(shù)據(jù)庫這一訪問方式有效地解決了傳統(tǒng)訪問方式帶來的弊端?；谝苿?dòng)Agent的數(shù)據(jù)庫訪問需要網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)提供Mobile Agent的運(yùn)行環(huán)境、驅(qū)動(dòng)程序、數(shù)據(jù)庫接口。這種訪問形式實(shí)現(xiàn)了訪問生成接口、訪問移動(dòng)Agent、訪問執(zhí)行環(huán)境三個(gè)組件。其中，訪問生成接口為數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序提供訪問接口，并將訪問請(qǐng)求以字符串的形式傳遞給訪問移動(dòng)Agent，然后將訪問移動(dòng)Agent執(zhí)行的結(jié)果返回給用戶。訪問移動(dòng)Agent被訪問生成接口調(diào)用，負(fù)責(zé)將輸入訪問生成接口的數(shù)據(jù)庫訪問請(qǐng)求在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上執(zhí)行，并將結(jié)果返回給訪問生成接口。訪問執(zhí)行環(huán)境則駐留并且在相應(yīng)的服務(wù)程序環(huán)境中運(yùn)行，為到達(dá)的訪問移動(dòng)Agent提供本地可以使用的數(shù)據(jù)源和驅(qū)動(dòng)程序，并且輔助訪問移動(dòng)Agent建立與數(shù)據(jù)源的連接，以此實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫訪問和數(shù)據(jù)采集。

4 結(jié)束語

在小型網(wǎng)絡(luò)管理的數(shù)據(jù)采集中，移動(dòng)Agent起到了至關(guān)重要的作用。從網(wǎng)絡(luò)管理的角度而言，網(wǎng)絡(luò)管理的數(shù)據(jù)采集本身就是一項(xiàng)比較系統(tǒng)且較為復(fù)雜的工作。小型網(wǎng)絡(luò)管理不僅需要集管理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及軟件、硬件技術(shù)相結(jié)合，而且還需要隨著信息技術(shù)地不斷發(fā)展而與時(shí)俱進(jìn)，使小型網(wǎng)絡(luò)管理基于移動(dòng)Agent的數(shù)據(jù)采集工作更加的完善與成熟。本文對(duì)Agent這一技術(shù)模型的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入的分析，以此對(duì)小型網(wǎng)絡(luò)管理的數(shù)據(jù)采集進(jìn)行了較為直觀地理論梳理，實(shí)踐證明，移動(dòng)Agent在小型網(wǎng)絡(luò)管理中數(shù)據(jù)的采集產(chǎn)生的作用是比較明顯的。因此，加強(qiáng)移動(dòng)Agent的應(yīng)用與完善，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)管理有著非常重要的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王茜， 張玉明. 校園網(wǎng)管理中基于移動(dòng)Agent數(shù)據(jù)采集問題的研究與設(shè)計(jì)[J]. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化， 2014， 3（8）： 70-72.

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