(57)【要約】【課題】  MDT数を低減させる仕組みを考案し、ネットワーク処理負荷やMDT構築時間を低減する。【解決手段】  本発明は、クライアント装置が、予め、マルチキャスト配信サーバから配信チャネル情報を取得して、同一のポリシで制御可能な配信チャネルについて、送信元アドレスを同一ネットワークのアドレス帯に集約して、送信元アドレスのprefix指定で配信制御を行うために、配信チャネル毎に(prefix,G)の情報を保持する記憶手段を有し、視聴要求メッセージに、（prefix,G）の情報を付加して送出する。マルチキャストルータは、視聴要求の（prefix,G）の情報と配信先インタフェース情報を保持する管理テーブルを有し、視聴要求メッセージを転送し、マルチキャストトラヒックを受信すると、配信チャネル情報に基づいて管理テーブルを参照し、（prefix,G）の情報に該当すれば該マルチキャストトラヒックを転送する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチキャスト配信制御プロトコルのうち、送信元IP(Internet Protocol)アドレス単位に配信制御を行う配信制御システムであって、
クライアント装置、複数のマルチキャストルータ、マルチキャスト配信サーバを有し、
前記クライアント装置は、
予め、前記マルチキャスト配信サーバから配信チャネル情報を取得して、同一のポリシで制御可能な配信チャネルについて、送信元アドレスを同一ネットワークのアドレス帯に集約して、送信元アドレスのprefix指定で配信制御を行うために、配信チャネル毎に(prefix,G)情報を保持する記憶手段と、
視聴要求メッセージに、前記（prefix,G）の情報を付加して送出する視聴要求送出手段と、
を有し、
前記マルチキャストルータは、
前記視聴要求の（prefix,G）の情報と配信先インタフェース情報を保持する管理テーブルと、
視聴要求メッセージを転送する視聴要求転送手段と、
マルチキャストトラヒックを受信すると、配信チャネル情報に基づいて前記管理テーブルを参照し、前記（prefix,G）の情報に該当すれば該マルチキャストトラヒックを転送するトラヒック転送手段と、
を有することを特徴とする配信制御システム。
【請求項２】
前記マルチキャストルータは、
前記視聴要求メッセージに（prefix,G）の情報が含まれていない場合には、視聴要求する配信チャネルの情報を前記管理テーブルに設定する手段を含む
請求項１記載の配信制御システム。
【請求項３】
前記視聴要求送出手段は、
配信チャネルとして使用しない（S）を送信元とした不要なマルチキャストパケットの流入を抑止するために、該視聴要求メッセージ中に、正当配信チャネル情報を追加し、該正当な配信チャネル情報に該当しない（S,G）のパケットを破棄する手段を含む
請求項１記載の配信制御システム。
【請求項４】
マルチキャスト配信制御プロトコルのうち、送信元IP(Internet Protocol)アドレス単位に配信制御を行う配信制御方法であって、
クライアント装置、複数のマルチキャストルータ、マルチキャスト配信サーバを有するシステムにおいて、
前記クライアント装置は、
予め、前記マルチキャスト配信サーバから配信チャネル情報を取得して、同一のポリシで制御可能な配信チャネルについて、送信元アドレスを同一ネットワークのアドレス帯に集約して、送信元アドレスのprefix指定で配信制御を行うために、配信チャネル毎に(prefix,G)の情報を保持する記憶手段を有し、
視聴要求メッセージに、前記（prefix,G）の情報を付加して送出し、
前記マルチキャストルータは、
前記視聴要求の（prefix,G）の情報と配信先インタフェース情報を保持する管理テーブルを有し、
視聴要求メッセージを転送し、
マルチキャストトラヒックを受信すると、配信チャネル情報に基づいて前記管理テーブルを参照し、前記（prefix,G）の情報に該当すれば該マルチキャストトラヒックを転送する
ことを有することを特徴とする配信制御方法。
【請求項５】
前記マルチキャストルータにおいて、
前記視聴要求メッセージに（prefix,G）の情報が含まれていない場合には、視聴要求する配信チャネルの情報を前記管理テーブルに設定する
請求項４記載の配信制御方法。
【請求項６】
前記クライアント装置において、
配信チャネルとして使用しない（S）を送信元とした不要なマルチキャストパケットの流入を抑止するために、該視聴要求メッセージ中に、正当配信チャネル情報を追加し、該正当な配信チャネル情報に該当しない（S,G）のパケットを破棄する
請求項４記載の配信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配信制御システム及び方法に係り、特に、IP(Internet Protocol)ネットワークにおいて、マルチキャスト配信制御プロトコルのうち、送信元IPアドレス単位に配信制御を行うための配信制御システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチキャスト配信サービスを提供するIPネットワークでは、配信チャネルごとにMDT(Multicast Distribution Tree)と呼ばれる配信ツリーを構築し、配信制御を行う。
【０００３】
配信元特定マルチキャスト配信SSM(Source Specific Multicast)では、送信元アドレス(S)とグループアドレス(G)の組み合わせ(S,G)で配信チャネルを識別し、同一GアドレスであってもSが異なれば別の配信チャネルとして識別可能である（例えば、非特許文献１，２参照）。従って、IPネットワークでは、（S,G）の組み合わせ分のマルチキャスト配信制御を行うことになり、（S,G）数分のMDTを構築する必要がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】"Protocol Independent Multicast - Sparse Mode (PIM-SM): Protocol Specification (Revised)" RFC:4601，[平成24年7月2日検索]、インターネットhttp://tools.ietf.org/html/rfc4601
【非特許文献２】"Source-Specific Multicast for IP" RFC:4607，[平成24年7月2日検索]，インターネット<http://tools.ietf.org/html/rfc4607>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、マルチキャスト配信制御を行うネットワークでは管理する配信チャネル数に比例して、MDTの維持管理にかかる処理負荷が増加する。ネットワーク障害時においてはその影響が顕著に表れ、図１のように、マルチキャスト配信再開のため全配信チャネル分のMDTを再構築する必要があるため、MDT再構築処理に伴う通信品質の低下やマルチキャストサービス復旧時間の長延化が懸念される。通信品質の低下が発生するのは、一般的に、IPネットワークでは、転送ノード障害時に別ルートでサービス復旧させるためである。マルチキャストサービス再開のためには別ルートを利用してMDTを再構築する必要があり、そのルート上にある全転送ノードで処理負荷が増加することにより、そのルートで既にサービスを受けていた他のユーザの通信に影響を与える可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、MDT数を低減させる仕組みを考案し、ネットワーク処理負荷やMDT構築時間を低減することが可能な配信制御システム及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明（請求項１）は、マルチキャスト配信制御プロトコルのうち、送信元IP(Internet Protocol)アドレス単位に配信制御を行う配信制御システムであって、
クライアント装置、複数のマルチキャストルータ、マルチキャスト配信サーバを有し、
前記クライアント装置は、
予め、前記マルチキャスト配信サーバから配信チャネル情報を取得して、同一のポリシで制御可能な配信チャネルについて、送信元アドレスを同一ネットワークのアドレス帯に集約して、送信元アドレスのprefix指定で配信制御を行うために、配信チャネル毎に(prefix,G)情報を保持する記憶手段と、
視聴要求メッセージに、前記（prefix,G）の情報を付加して送出する視聴要求送出手段と、
を有し、
前記マルチキャストルータは、
前記視聴要求メッセージの（prefix,G）の情報と配信先インタフェース情報を保持する管理テーブルと、
視聴要求メッセージを転送する視聴要求転送手段と、
マルチキャストトラヒックを受信すると、配信チャネル情報に基づいて前記管理テーブルを参照し、前記（prefix,G）の情報に該当すれば該マルチキャストトラヒックを転送するトラヒック転送手段と、を有する。
【０００８】
また、本発明（請求項２）は、前記マルチキャストルータにおいて、
前記視聴要求メッセージに（prefix,G）の情報が含まれていない場合には、視聴要求する配信チャネルの情報を前記管理テーブルに設定する手段を含む。
【０００９】
また、本発明（請求項３）は、前記視聴要求送出手段において、
配信チャネルとして使用しない（S）を送信元とした不要なマルチキャストパケットの流入を抑止するために、該視聴要求メッセージ中に、正当配信チャネル情報を追加し、該正当な配信チャネル情報に該当しない（S,G）のパケットを破棄する手段を含む。
【発明の効果】
【００１０】
上述のように本発明によれば、ネットワーク側では(S,G)単位でなく(prefix,G)単位で配信制御を行う。これにより、prefixでアドレス集約される分、ネットワーク側で管理するMDT数を削減することが可能なため、ネットワーク処理負荷やMDT構築時間を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来のMDT再構築の問題を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態におけるシステム構成図である。
【図３】本発明の一実施の形態におけるクライアント装置とマルチキャスト配信サーバ間の事前処理のシーケンスである。
【図４】本発明の一実施の形態におけるアドレスprefix単位での配信チャネル制御の例である。
【図５】本発明の一実施の形態におけるマルチキャスト配信ルータとクライアント装置の構成図である。
【図６】本発明の一実施の形態におけるマルチキャスト視聴要求から配信開始までの処理のシーケンスチャート（その１）である。
【図７】本発明の一実施の形態におけるマルチキャスト視聴要求から配信開始までの処理のシーケンスチャート（その２）である。
【図８】本発明の一実施の形態におけるマルチキャスト視聴要求から配信開始までの処理のシーケンスチャート（その３）である。
【図９】本発明の一実施の形態におけるマルチキャスト視聴要求から配信開始までの処理のシーケンスチャート（その４）である。
【図１０】本発明の一実施の形態における動的設定によるprefix指定配信制御の例である。
【図１１】本発明の一実施の形態における静的設定によるprefix指定配信制御の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図２は、本発明の一実施の形態におけるシステム構成を示す。同図に示すシステムは、マルチキャスト配信ルータ１００、クライアント装置２００、マルチキャスト配信サーバ３００から構成される。当該構成は既存技術と同様である。
【００１４】
まず、クライアント装置２００とマルチキャスト配信サーバ３００間における事前の処理について説明する。図３は、本発明の一実施の形態におけるクライアント装置とマルチキャスト配信サーバ間の事前処理を示す。
【００１５】
マルチキャスト配信サーバ３００側において、予め、同一のポリシで制御可能な配信チャネルについては送信元アドレスを同一のネットワークアドレス帯に集約できるようにアドレス設計する（ステップ１０１）。このとき、マルチキャスト配信サーバ３００は、配信制御するPrefix単位でのRP(Rendezvous Point)を事前に設定してもよい。
【００１６】
クライアント装置２００は、マルチキャスト配信サーバ３００に対して、配信チャネル情報を事前に問い合わせる（ステップ１０２）。例えば、この時、問い合わせを受けたマルチキャスト配信サーバ３００は、配信チャネル情報(S,G)を返送する情報に、送信元アドレスの集約情報にprefixを用いて、MDT構成情報として(prefix,G)の情報を追加して問い合わせ元のクライアント装置２００に送信する（ステップ１０３）。クライアント装置２００に送信する配信チャネル情報は、チャネル番号、Sアドレス、Gアドレス、送信元Prefixを含む。これにより、クライアント装置２００は、受信した配信チャネル情報を格納する（ステップ１０４）。
【００１７】
クライアント装置２００内に格納されるのは、図４（ｂ）に示すような情報であり、視聴要求メッセージ送信時には、送信元アドレスをprefix単位でまとめて（配信チャネル番号１〜３）PIM-Joinを送出することが可能となる。
【００１８】
以下に、アドレスprefix単位での配信チャネル制御について図４に基づいて説明する。
【００１９】
本発明では、PIM-SSMの機能拡張により、/128単位でのMC配信制御だけでなく、prefix単位で送信元アドレスを束ねることで、配信チャネル制御に柔軟性を持たせている。
【００２０】
例えば、同一ポリシで制御可能な配信チャネル（図４の例では配信チャネル１，２，３）については送信元アドレス（2001:1::1/128，2001:1::2/128，2001:1::3/128）を同一prefix帯にまとめ、PIM-SSM-joinの送信元アドレスのprefixを指定（2011:1::/64,FF-2::1/128）することで、送信元指定によるMDT制御を行う。これにより、従来技術と比較してネットワーク側で管理するMDT数を削減可能である。
【００２１】
クライアント装置２００は、格納されている送信元アドレスを、上記の方法によりprefix単位でまとめたPIM-joinを配信先に送出する。図４の例では、配信チャネル１〜３については、まとめて次段のマルチキャスト配信ルータにPIM-joinを送信する。一方、prefix指定に該当しない配信チャネル４は、通常の(S,G)指定のjoinメッセージとして送信する。
【００２２】
図５は、本発明の一実施の形態におけるマルチキャスト配信ルータとクライアント装置の構成を示す。
【００２３】
同図に示すルータ１００は、管理テーブル１１０、視聴要求受信部１２０、パケット転送判定部１３０、転送処理部１４０を有する。
【００２４】
視聴要求受信部１２０は、クライアント装置２００から受信した視聴要求メッセージの宛先アドレス、視聴要求する配信チャネルの情報、Prefix情報を含む視聴要求を受信し、受信した視聴要求メッセージの配信チャネル情報とマルチキャスト配信先のインタフェース（IF）を管理テーブル１１０に登録し、受信した視聴要求メッセージを転送処理部１４０を介して次段のルータに転送する。マルチキャスト配信サーバ３００側のエッジルータはマルチキャスト配信サーバ３００に転送する。
【００２５】
パケット転送判定部１３０は、マルチキャスト配信サーバ３００からマルチキャスト配信が開始されると、マルチキャストトラヒックの配信チャネル情報に基づいて管理テーブル１１０を参照し、Prefixに該当する場合には、転送処理部１４０を介してマルチキャストトラヒックを転送する。
【００２６】
クライアント装置２００は、配信チャネル情報問い合わせ部２１０、配信チャネル情報記憶部２２０、視聴要求生成部２３０、視聴要求送信部２４０を有する。
【００２７】
配信チャネル情報問い合わせ部２１０は、マルチキャスト配信サーバ３００に対して配信チャネル情報を問い合わせ、チャネル番号、Sアドレス、Gアドレス、送信元Prefixからなる配信チャネル情報を取得し、配信チャネル情報記憶部２２０に格納する。視聴要求生成部２３０は、配信チャネル情報記憶部２２０から送信元アドレスを同一ネットワークのアドレス帯に集約する送信元アドレスのprefix指定を付与した視聴要求を生成する。視聴要求送信部２４０は、視聴要求を次段のルータに送出する。
【００２８】
上記のような構成におけるマルチキャスト配信ルータ１００とクライアント装置２００の動作を説明する。以下ではクライアント装置２００からマルチキャスト配信サーバ３００との間の事前準備（配信チャネル情報取得処理）は完了しているものとして説明する。
【００２９】
図６〜図９は、本発明の一実施の形態におけるマルチキャスト視聴要求から配信開始までの処理のシーケンスチャートである。
【００３０】
クライアント装置２００は、ルータ１００Aに対して、視聴要求メッセージの宛先アドレス（2001:1::1/128）、視聴要求する配信チャネルの情報(2001:1::1/128,G)、Prefix情報(2001:1::/64)を視聴要求メッセージ「１」として送出する（ステップ２０１）。ルータ１００Aは、配信チャネル情報として視聴要求メッセージに含まれるPrefix情報（2001:1::/64,G）とマルチキャスト配信先IFを管理テーブル１１０に登録し（ステップ２０２）、クライアント装置２００から取得した視聴要求メッセージ「１」をルータ１００Bに送出する（ステップ２０３）。ルータ１００Bは、ルータ１００Aと同様に、視聴要求メッセージ「１」に含まれるPrefix情報（2001:1::/64,G）を配信チャネル情報とし、マルチキャスト配信先IFと共に管理テーブル１１０に登録する（ステップ２０４）。
【００３１】
ルータ１００Aとルータ１００Bの間で配信チャネル情報（2001:1::/64,G）のMDT構築が完了する（ステップ２０５）。
【００３２】
ルータ１００Bは、視聴要求「１」をマルチキャスト配信サーバ３００に送出する（ステップ２０６）。
【００３３】
マルチキャスト配信サーバ３００は、視聴要求メッセージに含まれる配信要求する配信チャネルの情報（2001:1::1/128,G）のマルチキャスト配信を開始する（ステップ２０７）。ルータ１００Bは、管理テーブル１１０の配信チャネル情報を参照し、マルチキャストトラヒックが（2001:1::/64,G）に該当するため、当該マルチキャストトラヒックをルータ１００Aに転送する（ステップ２０８）。ルータ１００Aも、ルータ１００Bと同様の処理を行い、クライアント装置２００にマルチキャストトラヒックを転送する（ステップ２０９）。
【００３４】
次に、続けて視聴要求メッセージを送出する場合の動作例を示す。
【００３５】
クライアント装置２００は、視聴要求メッセージ「２」をルータAに送出する（ステップ２１０）。当該視聴要求メッセージ「２」には、視聴要求の宛先アドレス（2001:1::2/128）、視聴要求する配信チャネルの情報（2001:1::2/128,G）、Prefix情報（2001:1::/64）が含まれる。ルータ１００Aは、視聴要求のPrefix情報がステップ２０２で管理テーブル１１０に登録されているため、配信チャネル情報を管理テーブル１１０に登録せずに、視聴要求メッセージ「２」をルータ１００Bに転送する（ステップ２１１）。ルータ１００Bもルータ１００Aと同様に、管理テーブル１１０への登録は行わず、視聴要求メッセージ「２」をマルチキャスト配信サーバ３００に転送する（ステップ２１２）。
【００３６】
マルチキャスト配信サーバ３００は、視聴要求メッセージに含まれる配信要求する配信チャネルの情報（2001:1::2/128,G）のマルチキャスト配信を開始する(ステップ２１３)。ルータ１００A、ルータ１００Bは、上記のステップ２０８，２０９と同様の処理を行う（ステップ２１４，２１５）。
【００３７】
ここまでの処理において、マルチキャスト配信サーバ３００から（2001:1::1/128,G）と（2001:1::2/128,G）のマルチキャスト配信が行われている。
【００３８】
次に、続けて視聴要求メッセージを送出する場合の動作例を示す。
【００３９】
クライアント端末２００は、視聴要求メッセージ「３」として、視聴要求の宛先アドレス（2001:1::3/128）、視聴要求する配信チャネルの情報（2001:1::3/128,G）をルータAに送出する（ステップ２１６）。当該視聴要求メッセージには、Prefix情報は含まれていない。
【００４０】
ルータ１００Aは、視聴要求メッセージ「３」に含まれる配信チャネル情報（2001:1::3/128,G）とマルチキャスト配信先IFを管理テーブル１１０に登録し（ステップ２１７）、視聴要求メッセージ「３」をルータ１００Bに転送する（ステップ２１８）。ルータ１００Bもルータ１００Aと同様に、視聴要求に含まれる配信チャネル情報（2001:1::3/128,G）とマルチキャスト配信先IFを管理テーブル１１０に登録する（ステップ２１９）。ルータ１００Aとルータ１００Bは、（2001:1:::3/64,G）のMDTの構築を行う（ステップ２２０）。ルータ１００Bは、視聴要求メッセージ「３」をマルチキャスト配信サーバ３００に転送する（ステップ２２１）。
【００４１】
マルチキャスト配信サーバ３００は、視聴要求メッセージに含まれる配信要求する配信チャネルの情報（2001:1::3/128,G）のマルチキャスト配信を開始する(ステップ２２２)。ルータ１００Bは、管理テーブル１１０の配信チャネル情報を参照し、マルチキャストトラヒックが（2001:1::3/128,G）に該当するため、当該マルチキャストトラヒックをルータAに転送する（ステップ２２３）。ルータAもルータBと同様に管理テーブル１１０を参照し、当該マルチキャストトラヒックをクライアント装置２００に転送する（ステップ２２４）。
【００４２】
上記のシーケンスでは、クライアント装置２００から視聴要求メッセージを続けて送出する例を述べたが、送出のタイミングはクライアントが任意に決定するものである。
【００４３】
なお、本実施の形態では、クライアント装置２００側で配信チャネル情報記憶部２２０に配信チャネル情報を保持して、送信元アドレスをどの配信チャネルのprefix単位にまとめるかを判定しているが、この例に限定されることなく、マルチキャスト配信ルータ１００に、クライアント装置２００と同様の配信チャネル情報を保持する記憶手段を用意して、視聴要求メッセージを送出する際に、どの送信アドレスをまとめるかの判定をマルチキャスト配信ルータ１００側で行うことも可能である。
【００４４】
ここで、（prefix,G）を管理テーブル１１０に設定する際に、図１０に示すような視聴要求メッセージを利用して動的に設定する以外にも、図１１に示すように、クライアント装置２００からマルチキャスト配信サーバ３００への配信チャネル問い合わせ時には、引数なしの（S1.G）joinを送出し、マルチキャスト配信サーバ３００は（prefix,G）の情報は付与せずに、チャネル情報をクライアント装置２００に返却する、または、各ルータ１００において、オペレータが手動設定する等による静的な設定であってもよい。
【００４５】
クライアント装置２００から視聴停止要求を受信したエッジルータ１００は、指定された(S,G)を見て、そのSが該当するprefix帯にとって最後の視聴停止要求の場合、当該クライアント装置２００への配信を停止し、そのSを宛先としたMDTからの視聴停止(prune)メッセージにprefix情報を付加しコアネットワークへ送出する。
【００４６】
上記の視聴停止メッセージを受信したコアルータはメッセージ内の（prefix,G）を参照し、管理テーブル１１０から当該インタフェースへのマルチキャスト配信設定情報を削除する。
【００４７】
さらに、本発明は、(prefix,G)単位での配信制御により、配信チャネルとして使用しない(S)を送信元とした不要なマルチキャストパケットの流入を抑止するための仕組みを転送ノードに持たせることが可能である。抑止する方法としては、視聴要求メッセージの中に正当な配信チャネル情報を追加し、それに該当しない(S,G)のパケットを廃棄する機能をマルチキャスト配信ノードに持たせる方法や、図１１に示すように、オペレータがマルチキャスト配信ノード１００に対し手動でフィルタ設定する方法であっても良い。
【００４８】
なお、上記のマルチキャスト配信ルータ１００の動作をプログラムとして構築し、マルチキャスト配信ルータとして利用されるコンピュータにインストールして実行させる、または、ネットワークを介して流通させることが可能である。
【００４９】
本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１００  マルチキャスト配信ルータ
１１０  管理テーブル
１２０  視聴要求受信部
１３０  パケット転送判定部
１４０  転送処理部
２００  クライアント装置
２１０  配信チャネル情報問い合わせ部
２２０  配信チャネル情報記憶部
２３０  視聴要求生成部
２４０  視聴要求送信部
３００  マルチキャスト配信サーバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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