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1、網(wǎng)絡(luò)故障診斷與維護(hù)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)了解網(wǎng)絡(luò)故障的診斷與網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的相關(guān)知識(shí)掌握網(wǎng)絡(luò)故障產(chǎn)生的原因,故障診斷的原理掌握網(wǎng)絡(luò)故障分層檢查的方法掌握網(wǎng)絡(luò)故障診斷的常用軟、硬件工具9.1網(wǎng)絡(luò)故障診斷概述1網(wǎng)絡(luò)故障診斷的目的確定網(wǎng)絡(luò)的故障點(diǎn),恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和配置中的瑕疵,改善和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的性能。觀察網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況,及時(shí)預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量。2網(wǎng)絡(luò)故障產(chǎn)生的原因(1)物理層問題,由于物理設(shè)備相互連接失敗或者硬件及線路本身引起的問題。(2)數(shù)據(jù)鏈路層問題,包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口的配置等問題。(3)網(wǎng)絡(luò)層問題,由于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議配置或操作引起的錯(cuò)誤。(4)傳輸層問題,由于性能或通信擁塞引起超時(shí)等問題。(5)應(yīng)用層問
2、題,包括操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序自身中的軟件錯(cuò)誤。3故障排除的方法osi的層次結(jié)構(gòu)為管理員分析和排查故障提供了非常好的組織方式。由于各層相對(duì)獨(dú)立,按層排查能夠有效地發(fā)現(xiàn)和隔離故障,因而一般使用逐層分析和排查的方法。通常有兩種逐層排查的方式,一種是從低層開始排查,適用于物理網(wǎng)絡(luò)不夠成熟穩(wěn)定的情況,如組建新的網(wǎng)絡(luò)、重新調(diào)整網(wǎng)絡(luò)線纜、增加新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;另一種是從高層開始排查,適用于物理網(wǎng)絡(luò)相對(duì)成熟穩(wěn)定的情況,如硬件設(shè)備沒有變動(dòng)。無論哪種方式,最終都能達(dá)到目標(biāo),只是解決問題的效率有所差別而已。 4.一般網(wǎng)絡(luò)故障排除的步驟(1)確定故障的具體現(xiàn)象,分析造成這種故障現(xiàn)象原因的類型。例如,主機(jī)不響應(yīng)客戶請(qǐng)求服
3、務(wù),可能的故障原因是主機(jī)配置問題、接口卡故障或路由器配置命令丟失等。然后根據(jù)故障的性質(zhì)和影響范圍進(jìn)行故障定位。(2)收集需要的用于幫助隔離可能故障原因的信息。從網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、協(xié)議分析跟蹤、路由器診斷命令的輸出報(bào)告或軟件說明書中收集有用的信息。(3)根據(jù)收集到的情況考慮可能的故障原因,排除某些故障原因。例如,根據(jù)某些資料可以排除硬件故障,把注意力放在軟件原因上。(4)根據(jù)最后的可能故障原因,建立一個(gè)診斷計(jì)劃。開始僅用一個(gè)最可能的故障原因進(jìn)行診斷活動(dòng),這樣可以容易恢復(fù)到故障的原始狀態(tài)。如果一次同時(shí)考慮多個(gè)故障原因,試圖返回故障原始狀態(tài)就困難多了。(5)執(zhí)行診斷計(jì)劃,認(rèn)真做好每一步測(cè)試和觀察,每改變
4、一個(gè)參數(shù)都要確認(rèn)其結(jié)果。分析結(jié)果確定問題是否解決,如果沒有解決,繼續(xù)下去,直到故障現(xiàn)象消失。(6)記錄解決方案,確定預(yù)防措施。在問題解決以后,作為合格的管理員還需要將問題解決過程中的相關(guān)記錄整合成文獻(xiàn),以備后用。同時(shí),還要制定同樣問題再次產(chǎn)生的預(yù)防措施,以主動(dòng)的方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理活動(dòng)。 9.2網(wǎng)絡(luò)故障的分類1按網(wǎng)絡(luò)故障的性質(zhì)劃分(1)物理故障:是指設(shè)備或線路損壞、插頭松動(dòng)、線路受到嚴(yán)重電磁干擾等情況。 (2) 邏輯故障:邏輯故障中的一種常見情況就是配置錯(cuò)誤,就是指因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置原因而導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)異?;蚬收?。 2按網(wǎng)絡(luò)故障的對(duì)象劃分 (1)線路故障:線路故障最常見的情況就是線路不通, (2)路由
5、器故障:事實(shí)上,線路故障中很多情況都涉及到路由器,因此也可以把一些線路故障歸結(jié)為路由器故障。 (3)主機(jī)故障:主機(jī)故障常見的現(xiàn)象就是主機(jī)的配置不當(dāng)。 9.3網(wǎng)絡(luò)故障的分層檢查9.3.1物理層故障 數(shù)據(jù)鏈路層的功能是在相鄰兩結(jié)點(diǎn)間無差錯(cuò)地傳送數(shù)據(jù)幀,為網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)。數(shù)據(jù)鏈路層互連的設(shè)備是網(wǎng)橋,網(wǎng)橋在網(wǎng)絡(luò)互連中起到數(shù)據(jù)接收、地址過濾與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的作用,它用來實(shí)現(xiàn)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。用網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層互連時(shí),允許互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)鏈路層與物理層協(xié)議是相同的,也可以使不同的。 網(wǎng)絡(luò)物理層的故障主要是指網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接性能故障,包括網(wǎng)卡、交換機(jī)、集線器、路由器等。其常見的物理故障如下:電氣性能故障:
6、主要指網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的端口提供的電平不正常(過高、過低),電壓極性不正常。傳輸模式故障:網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸有半雙工、全雙工、自適應(yīng)多種模式。在數(shù)據(jù)傳輸過程中,可能發(fā)生模式人為設(shè)置錯(cuò)誤,相互不匹配;或兩端不能自動(dòng)地建立正確的傳輸協(xié)商機(jī)制等。9.3.2數(shù)據(jù)鏈路層故障9.3.3網(wǎng)絡(luò)層故障 在網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行中,經(jīng)常會(huì)遇到因設(shè)備設(shè)置導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤,一般這些情況的排除沒有適當(dāng)?shù)墓ぞ呤呛茈y完成的。這些常見的網(wǎng)絡(luò)問題歸結(jié)成以下幾類:錯(cuò)誤 :指可以導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備不能正常運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)問題。例如:ip地址沖突、子網(wǎng)掩碼錯(cuò)誤、ip地址是子網(wǎng)地址、ip地址是子網(wǎng)廣播地址、關(guān)鍵設(shè)備沒有響應(yīng)、dhcp服務(wù)器提供了正在使用的ip地址、丟
7、失dhcp給出的地址。 警告 :對(duì)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行沒有影響,但可能屬于設(shè)備設(shè)置錯(cuò)誤的網(wǎng)絡(luò)問題。例如: 缺省路由器沒有響應(yīng)、ip子網(wǎng)的唯一設(shè)備、ipx網(wǎng)絡(luò)唯一設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)中唯一使用ipx類型的設(shè)備、proxy arp響應(yīng)本地ip 。9.3.4傳輸層故障 傳輸層的主要功能有:提供建立、維護(hù)和拆除傳輸層連接;選擇網(wǎng)絡(luò)層提供合適的服務(wù);提供端到端的錯(cuò)誤恢復(fù)和流量控制;向會(huì)話層提供獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)層的傳送服務(wù)和可靠的透明數(shù)據(jù)傳送。 傳輸層故障的檢查主要包括以下幾個(gè)方面:o差錯(cuò)檢查,如數(shù)據(jù)包的重發(fā)等。o通信擁塞或上層協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議上的捆綁方面。9.3.5應(yīng)用層故障 應(yīng)用層是開放系統(tǒng)互連(osi)環(huán)境與本地系統(tǒng)的操
8、作系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)直接接口的一個(gè)層次。在功能上,應(yīng)用層為本地系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)程訪問osi環(huán)境提供手段,也是唯一直接給應(yīng)用進(jìn)程提供各種應(yīng)用服務(wù)的層次。根據(jù)分層原則,應(yīng)用層向應(yīng)用進(jìn)程提供的服務(wù)是osi的所有層直接或間接提供服務(wù)的總和。應(yīng)用層故障檢查主要包括以下幾個(gè)方面:操作系統(tǒng)的系統(tǒng)資源的運(yùn)行狀況應(yīng)用程序?qū)ο到y(tǒng)資源的占用和調(diào)度管理方面的問題,如安全管理、用戶管理等。9.4網(wǎng)絡(luò)故障診斷的工具9.4.1軟件工具1. ip連接測(cè)試-ping2. 路由追蹤-tracert3. 路徑測(cè)試-pathping4. ip路由表-route5. 網(wǎng)絡(luò)診斷工具-netsh diagnostic6. 顯示ip地址信息-ipc
9、onfig7. 網(wǎng)卡地址及協(xié)議列表工具-getmac8. 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議統(tǒng)計(jì)工具-netstat9.4.2硬件工具1物理線纜測(cè)試儀圖9-9 物理線纜測(cè)試儀圖 9-10 tpt-8020a測(cè)試儀2網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀圖9-11 安捷倫j6800a網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀 圖9-12 無線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀3協(xié)議分析儀圖9-13 optiview integrated network analyzer9.5常見的網(wǎng)絡(luò)故障及解決方法9.5.1工作站故障 1ip地址沖突 使用tcp/ip協(xié)議的每臺(tái)計(jì)算機(jī)必須有自己獨(dú)立的ip地址,有了ip地址才能與網(wǎng)絡(luò)上的其他主機(jī)間進(jìn)行通信。一般情況下,ip地址配置不正確,主要表現(xiàn)為ip地址沖突。如下幾種情
10、況可以造成ip地址沖突。 (1)用戶對(duì)tcp/ip并不了解,不知道ip地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)等參數(shù)如何設(shè)置,有時(shí)用戶不是從管理員處得到上述參數(shù)的信息,或者是用戶無意修改了這些信息。(2)管理員或用戶根據(jù)管理員提供的上述參數(shù)進(jìn)行設(shè)置時(shí),由于失誤造成參數(shù)輸錯(cuò)。(3)維修調(diào)試時(shí),維修人員使用臨時(shí)ip地址所致。(4)故意竊用他人的ip地址。 2子網(wǎng)掩碼設(shè)置不正確子網(wǎng)掩碼是一個(gè)32位地址,是與ip地址結(jié)合使用的一種技術(shù)。它的主要作用有兩個(gè),一是用于屏蔽ip地址的一部分以區(qū)別網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí),并說明該ip地址是在局域網(wǎng)上,還是在遠(yuǎn)程網(wǎng)上。二是用于將一個(gè)大的ip網(wǎng)絡(luò)劃分為若干小的子網(wǎng)絡(luò)。在同一網(wǎng)段中的計(jì)
11、算機(jī)應(yīng)該具有相同的子網(wǎng)掩碼。如果子網(wǎng)掩碼不同,就算是位于同一個(gè)網(wǎng)段的計(jì)算機(jī)也不可能通。所以,如果同一網(wǎng)段的計(jì)算機(jī)之間不能通信,除了ip地址正確以外,子網(wǎng)掩碼也必須相同。3沒有安裝網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)上所有設(shè)備之間通信規(guī)則的集合,它規(guī)定了通信時(shí)信息必須采用的格式和這些格式的意義。不同的計(jì)算機(jī)之間必須使用相同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議才能進(jìn)行通信。在網(wǎng)絡(luò)的各層中存在著許多協(xié)議,接收方和發(fā)送方同層的協(xié)議必須一致,否則一方將無法識(shí)別另一方發(fā)出的信息。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議使網(wǎng)絡(luò)上各種設(shè)備能夠相互交換信息。常見的協(xié)議有:tcp/ip協(xié)議、ipx/spx協(xié)議、netbeui協(xié)議等。用戶如果訪問internet,則必須在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中添加
12、tcp/ip協(xié)議。tcp/ip規(guī)范了網(wǎng)絡(luò)上的所有通信設(shè)備,尤其是一個(gè)主機(jī)與另一個(gè)主機(jī)之間的數(shù)據(jù)往來格式以及傳送方式。tcp/ip是internet的基礎(chǔ)協(xié)議,也是一種數(shù)據(jù)打包和尋址的標(biāo)準(zhǔn)方法。 4網(wǎng)關(guān)沒有設(shè)置或設(shè)置不正確 網(wǎng)關(guān)是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)通向其他網(wǎng)絡(luò)的ip地址,要實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的通信,必須通過網(wǎng)關(guān)。如果網(wǎng)絡(luò)a中的主機(jī)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的目的主機(jī)不在本地網(wǎng)絡(luò)中,就把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給它自己的網(wǎng)關(guān),再由網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)b的網(wǎng)關(guān),網(wǎng)絡(luò)b的網(wǎng)關(guān)再轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)b的某個(gè)主機(jī)。所以,只有設(shè)置好網(wǎng)關(guān)的ip地址,tcp/ip協(xié)議才能實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的相互通信。 5dns地址設(shè)置不正確 dns設(shè)置不正確,就不能對(duì)ip地址進(jìn)行解析
13、,也就無法使用域名進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訪問,而只有使用ip地址進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訪問。如果在訪問網(wǎng)站時(shí),在瀏覽器中輸入ip地址可以訪問某一網(wǎng)站,卻無法通過域名進(jìn)行訪問,在這種情況下,首先檢查是否設(shè)置了dns地址,或確認(rèn)地址是否正確?如果dns地址無問題,則可能是網(wǎng)站的dns服務(wù)器出了問題。9.5.2服務(wù)器故障 1服務(wù)器常見的故障及排除方法(1)服務(wù)被中止(2)流量問題(3)系統(tǒng)資源不足(4)服務(wù)器軟件故障(5)管理方面的問題 2服務(wù)器故障排除的基本原則1) 盡量恢復(fù)系統(tǒng)缺省配置 (1)硬件配置:去除第三方廠商備件和非標(biāo)配備件。 (2)資源配置:清除cmos,恢復(fù)資源初始配置。 (3)bios,f/w,驅(qū)動(dòng)程序:升級(jí)
14、最新的bios,f/w和相關(guān)驅(qū)動(dòng)程序。 (4)tpl:擴(kuò)展的第三方的i/o卡屬于該機(jī)型的硬件兼容列表(tpl)嗎? 2)從基本到復(fù)雜 (1)系統(tǒng)上從個(gè)體到網(wǎng)絡(luò):首先將存在故障的服務(wù)器獨(dú)立運(yùn)行,待測(cè)試正常后再接入網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行,觀察故障現(xiàn)象變化并處理。 (2)硬件上從最小系統(tǒng)到現(xiàn)實(shí)系統(tǒng):指從可以運(yùn)行的硬件開始逐步到現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)為止。 (3)軟件上從基本系統(tǒng)到現(xiàn)實(shí)系統(tǒng):指從基本操作系統(tǒng)開始逐步到現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)為止。 3) 交換對(duì)比 (1)在最大可能相同的條件下,交換操作簡(jiǎn)單效果明顯的部件。 (2)交換nos載體,即交換軟件環(huán)境。 (3)交換硬件,即交換硬件環(huán)境。 (4)交換整機(jī),即交換整體環(huán)境。 3服務(wù)器故障排除
15、需要收集的信息 (1)服務(wù)器信息:機(jī)器型號(hào)(p/n:)、機(jī)器序列號(hào)(s/n:)、bios版本、是否增加其它設(shè)備、硬盤如何配置(是否做陣列, 陣列級(jí)別)、安裝什么操作系統(tǒng)及版本。(2)故障信息:在post時(shí),屏幕顯示的異常信息、服務(wù)器本身指示燈的狀態(tài)、報(bào)警聲和beep codes、nos的事件記錄文件、events log 文件。(3)確定故障類型和故障現(xiàn)象:開機(jī)無顯示、上電自檢階段故障、安裝階段故障和現(xiàn)象、操作系統(tǒng)加載失敗、系統(tǒng)運(yùn)行階段故障。9.5.3交換機(jī)故障 1硬件類故障 硬件故障主要指交換機(jī)電源、背板、模塊、端口等部件的故障,可以分為以下幾類:(1)電源故障(3)模塊故障(4)背板故障(
16、5)線纜故障 從上面的幾種硬件故障來看,機(jī)房環(huán)境不佳極易導(dǎo)致各種硬件故障,所以在建設(shè)機(jī)房時(shí),必須先做好防雷接地及供電電源、室內(nèi)溫度、室內(nèi)濕度、防電磁干擾、防靜電等環(huán)境的建設(shè),為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的正常工作提供良好的環(huán)境。 2交換機(jī)的軟件故障 交換機(jī)的軟件故障是指系統(tǒng)及其配置上的故障,它可以分為以下幾類:(1)系統(tǒng)錯(cuò)誤:交換機(jī)系統(tǒng)是硬件和軟件的結(jié)合體。在交換機(jī)內(nèi)部有一個(gè)可刷新的只讀存儲(chǔ)器,它保存的是這臺(tái)交換機(jī)所必需的軟件系統(tǒng)。由于設(shè)計(jì)的原因,可以會(huì)存在一些漏洞,在條件合適時(shí),會(huì)導(dǎo)致交換機(jī)滿載、丟包、錯(cuò)包等情況的發(fā)生。 對(duì)于此類問題,需要養(yǎng)成經(jīng)常瀏覽設(shè)備廠商網(wǎng)站的習(xí)慣,如果有新的系統(tǒng)推出或者新的補(bǔ)丁,請(qǐng)及時(shí)
17、更新。(2)配置不當(dāng):由于對(duì)交換機(jī)的性能等技術(shù)指標(biāo)不熟悉可能會(huì)導(dǎo)致配置錯(cuò)誤的出現(xiàn)。比如vlan劃分不當(dāng)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不通,端口被錯(cuò)誤地關(guān)閉,交換機(jī)和網(wǎng)卡的模式配置不匹配等原因。這類故障有時(shí)很難發(fā)現(xiàn),如果不能確保配置的正確性,最好先恢復(fù)出廠的默認(rèn)配置,然后再一步一步地配置。 在配置之前先閱讀說明書是好的習(xí)慣之一。每臺(tái)交換機(jī)都有詳細(xì)的安裝手冊(cè)、用戶手冊(cè),深入到每類模塊都有詳細(xì)的講解。如果還有不清楚之處就需要向供應(yīng)商的工程師咨詢后再做具體配置。9.5.4路由器故障 1硬故障 常見的硬故障通常表現(xiàn)在硬件上,一般有這么幾種:(1)系統(tǒng)不能正常加電:表現(xiàn)為當(dāng)打開路由器的電源開關(guān)時(shí),路由器前面板的電源燈不亮,風(fēng)扇
18、不轉(zhuǎn)。這時(shí)要重點(diǎn)檢查電源系統(tǒng),看供電插座是否有電,電壓是否在規(guī)定的范圍內(nèi)?如果供電正常,應(yīng)該檢查電源線是否完好,接觸是否牢靠,必要時(shí)可以換一根,如果還不行,可判定問題應(yīng)該出在路由器的電源上。先檢查路由器電源的保險(xiǎn)是否完好,若燒了應(yīng)該更換,若還不行只好送修。(2)部件損壞:這類情況在硬件故障中是比較常見的一類,這里的部件往往是接口卡。表現(xiàn)為當(dāng)把有問題部件插到路由器中時(shí),系統(tǒng)其他部分都工作正常,但無法正確識(shí)別有問題的部件,這時(shí)往往是因?yàn)椴考旧碛袉栴}。還有一種情況,就是部件可以被正確識(shí)別,但做完正確配置后,接口就是不能正常工作,這往往是因?yàn)榇嬖谖锢砉收稀R_認(rèn)以上這兩種情況,最好用相同型號(hào)的好的部
19、件替換懷疑有問題的部件,就可以確認(rèn)問題是否存在了。(3)系統(tǒng)軟件損壞:這種故障似乎應(yīng)該歸入軟件故障,但由于這種情況往往是路由器本身存在的問題,且與硬件緊密相關(guān),所以不妨把它歸類于此。以cisco的路由器為例,如果路由器開機(jī)后總是進(jìn)入rmon狀態(tài),這往往說明系統(tǒng)軟件ios存在問題,不妨將ios重新寫一遍。(4)其他:這里所要提到的是這樣一些情況,有時(shí)在對(duì)系統(tǒng)軟件進(jìn)行升級(jí)時(shí),發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)無論怎樣也不能完成升級(jí)。這時(shí)不妨檢查一下所要升級(jí)的軟件的大小是否超過了路由器的nvram的容量。如果超過了,則無論如何也無法完成升級(jí),這時(shí)應(yīng)該先擴(kuò)充nvram的容量,再升級(jí)系統(tǒng)軟件。 2軟故障(1)功能無法實(shí)現(xiàn):有些時(shí)候,用戶要作某些特定的配置(如nat),反復(fù)檢查后,確 認(rèn)配置正確,可相應(yīng)的功能就是實(shí)現(xiàn)不了。這時(shí)先不要懷疑設(shè)備有問題,最好先找一找系統(tǒng)軟件的版本號(hào),并查找相關(guān)的說明,看一看所使用的軟件的版本是否支持這個(gè)功能。因?yàn)槁酚善鞯南到y(tǒng)軟件往往有許多版本,每個(gè)版本支持不同的功能。如果當(dāng)前的軟件版本不支持這個(gè)功能,那就應(yīng)該找到相應(yīng)的軟件,先進(jìn)行升級(jí)。(2)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃存在問題:有些時(shí)候,配置似乎沒有問題,可路由器就是不能正常工作,或者工作狀態(tài)不穩(wěn)定
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