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第11章廣域網(wǎng)習(xí)題答案第11章廣域網(wǎng)習(xí)題答案第十一章習(xí)題廣域網(wǎng)1、試從多個(gè)方面比較虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)這兩種服務(wù)的優(yōu)弊端。答:虛電路服務(wù)和數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)的差別可由下表概括:對(duì)照的方虛電路數(shù)據(jù)報(bào)面連結(jié)的建一定有不要立目的站地僅在連結(jié)成立每個(gè)分組都有址階段使用,每個(gè)目的站的全地分組使用短的址虛電路號(hào)路由選擇在虛電路連結(jié)每個(gè)分組獨(dú)立成即刻進(jìn)行,所選擇路由有分組均按同一路由當(dāng)路由器所有經(jīng)過了出出故障的路由出故障故障的路由器器可能會(huì)丟掉的虛電路均不分組,一些路由能工作可能會(huì)發(fā)生變化分組的順老是按發(fā)送順抵達(dá)目的站時(shí)序序抵達(dá)目的站可能不按發(fā)送次序端到端的由通訊子網(wǎng)負(fù)由主機(jī)負(fù)責(zé)差錯(cuò)辦理責(zé)端到端的由通訊子網(wǎng)負(fù)由主機(jī)負(fù)責(zé)流量控制責(zé)從占用通訊子網(wǎng)資源方面看:虛電路服務(wù)將占用結(jié)點(diǎn)互換機(jī)的儲(chǔ)存空間,而數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)對(duì)每個(gè)其完好的目標(biāo)地址獨(dú)立選徑,假如傳遞大批短的分組,數(shù)據(jù)頭部分遠(yuǎn)大于數(shù)據(jù)部分,則會(huì)浪費(fèi)帶寬。從時(shí)間開支方面看:虛電路服務(wù)有創(chuàng)立連結(jié)的時(shí)間開支,對(duì)傳遞小量的短分組,顯得很浪費(fèi);而數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)決定分組的去處過程很復(fù)雜,對(duì)每個(gè)分組都有剖析時(shí)間的開支。從擁堵防止方面看:虛電路服務(wù)因連結(jié)起來的資源能夠預(yù)留下來,一旦分組抵達(dá),所需的帶寬和結(jié)點(diǎn)互換機(jī)的容量便已擁有,所以有一些防止擁堵的優(yōu)勢(shì)。而數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)則很困難。從強(qiáng)健性方面看:通訊線路的故障對(duì)虛電路服務(wù)是致命的要素,但對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)則簡單經(jīng)過調(diào)整路由獲得賠償。所以虛電路服務(wù)更柔弱。2、設(shè)有一分組互換網(wǎng)。若使用虛電路,則每一分組一定有3字節(jié)的分組首部,而每個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)一定為虛電路保存8字節(jié)的儲(chǔ)存空間來辨別虛電路。但若使用數(shù)據(jù)報(bào),則每個(gè)分組需有15字節(jié)的分組首部,而結(jié)點(diǎn)就不需要保存轉(zhuǎn)發(fā)布的儲(chǔ)存空間。設(shè)每段鏈路每傳1MB需0.01元。購置結(jié)點(diǎn)儲(chǔ)存器的代價(jià)為每字節(jié)0.01元,而儲(chǔ)存器的壽命為2年工作時(shí)間(每周工作40小時(shí))。假設(shè)一條虛電路的每次平均時(shí)間為1000s,而在此時(shí)間內(nèi)發(fā)送200分組,每個(gè)分組均勻要經(jīng)過4段鏈路。試問采納哪一種方案(虛電路或數(shù)據(jù)報(bào))更加經(jīng)濟(jì)?相差多少?答:每個(gè)分組經(jīng)過4段鏈路意味鏈路上包含5個(gè)分組互換機(jī)。虛電路實(shí)現(xiàn)方案:需在1000秒內(nèi)固定分派5×8=40bytes儲(chǔ)存空間,儲(chǔ)存器使用的時(shí)間是2年,即2×52×40×3600=1.5×107sec每字節(jié)每秒的花費(fèi)=0.01/(1.5×107)=6.7×10-10元總花費(fèi),即1000秒40字節(jié)的花費(fèi)=1000×40×6.7×10-10=2.7×10-5元數(shù)據(jù)報(bào)實(shí)現(xiàn)方案:比上述虛電路實(shí)現(xiàn)方案需多傳(15-3)×4×200=9600bytes,每字節(jié)每鏈路的花費(fèi)=0.01/106=10-8元總花費(fèi),即9600字節(jié)每鏈路的花費(fèi)=9600×10-8=9.6×10-5元9.6-2.7=6.9毫分可見,此題中采納虛電路實(shí)現(xiàn)方案更加經(jīng)濟(jì),在1000秒的時(shí)間內(nèi)廉價(jià)6.9毫分。3、假設(shè)分組互換網(wǎng)中所有結(jié)點(diǎn)的辦理機(jī)和主機(jī)均正常工作,所有的軟件也正常無誤。試問一個(gè)分組能否可能被投送到錯(cuò)誤的目的結(jié)點(diǎn)(不論這個(gè)概率有多???)假如一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中所有鏈路的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議都能正確工作,試問從源結(jié)點(diǎn)到目的結(jié)點(diǎn)之間的端到端通訊能否必定也是靠譜的(見5-11)?答:有可能。大的突發(fā)噪聲可能損壞分組。使用k位的效驗(yàn)和,差錯(cuò)仍舊有2-k的概率被漏檢。假如分組的目的地址字段或虛電路的表記號(hào)被改變,分組會(huì)被送達(dá)到錯(cuò)誤的目的地,并可能被接收為正確的分組。換句話說,有時(shí)的突發(fā)噪聲可能把送往一個(gè)目的地的完好合法的分組改變?yōu)樗屯硪粋€(gè)目的地的也是完好合法的分組。即便所有的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議都工作正常,端到端的通訊不必定靠譜。(見5-11)4、廣域網(wǎng)中的主機(jī)為何采納層次構(gòu)造方式進(jìn)行編址?答:層次構(gòu)造方式進(jìn)行編址就是把一個(gè)用二進(jìn)制數(shù)表示的主機(jī)地址分為前后兩部分。前一部分的二進(jìn)制數(shù)表示該主機(jī)所連結(jié)的分組互換機(jī)的編號(hào),爾后一部分的二進(jìn)制數(shù)表示所連結(jié)的分組互換機(jī)的端口號(hào),或主機(jī)的編號(hào)。采納兩個(gè)層次的編址方案可使轉(zhuǎn)發(fā)分組時(shí)只依據(jù)分組和第一部分的地址(互換機(jī)號(hào)),即在進(jìn)行分組轉(zhuǎn)發(fā)時(shí),只依據(jù)收到的分組的主機(jī)地址中的互換機(jī)號(hào)。只有當(dāng)分組抵達(dá)與目的主機(jī)相連的結(jié)點(diǎn)互換機(jī)時(shí),互換機(jī)才檢查第二部分地址(主機(jī)號(hào)),并經(jīng)過適合的低速端口將分組交給目的主機(jī)。采納這類方案能夠減小轉(zhuǎn)發(fā)布的長度,進(jìn)而減少了查找轉(zhuǎn)發(fā)布的時(shí)間。5、一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)分組互換網(wǎng)同意各結(jié)點(diǎn)在必需時(shí)將收到的分組拋棄。設(shè)結(jié)點(diǎn)拋棄一個(gè)分組的概率為p?,F(xiàn)有一個(gè)主機(jī)經(jīng)過兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)與另一個(gè)主機(jī)以數(shù)據(jù)報(bào)方式通訊,所以兩個(gè)主機(jī)之間要經(jīng)過3段鏈路。當(dāng)傳遞數(shù)據(jù)報(bào)時(shí),只需任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)拋棄分組,則源點(diǎn)主機(jī)最后將重傳此分組。試問:(1)每一個(gè)分組在一次傳輸過程中均勻經(jīng)過幾段鏈路?(2)每一個(gè)分組均勻要傳遞幾次?(3)目的主機(jī)每收到一個(gè)分組,連同該分組在傳輸時(shí)被拋棄的傳輸,均勻需要經(jīng)過幾段鏈路?答:(1)從源主機(jī)發(fā)送的每個(gè)分組可能走1段鏈路(主機(jī)-結(jié)點(diǎn))、2段鏈路(主機(jī)-結(jié)點(diǎn)-結(jié)點(diǎn))或3段鏈路(主機(jī)-結(jié)點(diǎn)-結(jié)點(diǎn)-主機(jī))。走1段鏈路的概率是p,走2段鏈路的概率是p(1-p),走3段鏈路的概率是(1-p)2則,一個(gè)分組均勻通路長度的希望值是這3個(gè)概率的加權(quán)和,即等于L=1×p+2×p(1-p)+3×(1-p)2=p2-3p+3注意,當(dāng)p=0時(shí),均勻經(jīng)過3段鏈路,當(dāng)p=1時(shí),均勻經(jīng)過1段鏈路,當(dāng)0<p<1時(shí),可能需要多次發(fā)送。(2)一次傳遞成功的概率=(1-p)2,令α=(1-p)2,兩次傳遞成功的概率=(1-α)α,三次傳遞成功的概率=(1-α)2α,所以每個(gè)分組均勻傳遞次數(shù)T=α+2α(1-α)+3α(1-α)2+=[α/(1-α)][(1-α)+2(1-α)2+3(1-α)3+]因?yàn)椤辦qk=q/(1-q)2k=1所以T=[α/(1-α)]×(1-α)/[1-(1-α)]2=1/α=1/(1-p)2(3)每個(gè)接收到的分組均勻經(jīng)過的鏈路數(shù)HH=L×T=(p2-3p+3)/(1-p)25、一個(gè)分組互換網(wǎng)其內(nèi)部采納虛電路服務(wù),沿虛電路共有n個(gè)結(jié)點(diǎn)互換機(jī),在交換機(jī)中每一個(gè)方向設(shè)有一個(gè)緩存,可寄存一個(gè)分組。在互換機(jī)之間采納停止等候協(xié)議,并采納以下舉措進(jìn)行擁堵控制。結(jié)點(diǎn)互換機(jī)在收到分組后要發(fā)回確認(rèn),但條件是:①接收端已成功收到了該分組;②有安閑的緩存。設(shè)發(fā)送一個(gè)分組需T秒(數(shù)據(jù)或確認(rèn)),傳輸?shù)牟铄e(cuò)可忽視不計(jì),主機(jī)和結(jié)點(diǎn)互換機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延也可忽視不計(jì)。試問:交托給目的主機(jī)的速率最快為多少?答:對(duì)時(shí)間以T秒為單位分槽。在時(shí)槽1,源結(jié)點(diǎn)互換機(jī)發(fā)送第1個(gè)分組。在時(shí)槽2的開始,第2個(gè)結(jié)點(diǎn)互換機(jī)收到了分組,但不可以應(yīng)答。在時(shí)槽3的開始,第3個(gè)結(jié)點(diǎn)互換機(jī)收到了分組,但也不可以應(yīng)答。這樣,今后所有的路由器都不會(huì)應(yīng)答。僅當(dāng)目的主機(jī)從目的地結(jié)點(diǎn)互換機(jī)獲得分組時(shí),才會(huì)發(fā)送第1個(gè)應(yīng)答?,F(xiàn)在確認(rèn)應(yīng)答開始往回流傳。在源結(jié)點(diǎn)互換機(jī)能夠發(fā)送第2個(gè)分組以前,需兩次穿行該子網(wǎng),需要花銷的時(shí)間等于2(n-1)T。所以,源結(jié)點(diǎn)互換機(jī)往目的主機(jī)送達(dá)分組的速度是每2(n-1)T秒1個(gè)分組。明顯這類協(xié)議的效率是很低的。6、有AB和BC兩條鏈路。A經(jīng)過B向C發(fā)送數(shù)據(jù)。若B收到A發(fā)來的數(shù)據(jù)時(shí),能夠先向C轉(zhuǎn)發(fā)再向A發(fā)確認(rèn),也能夠把這次序反過來。也就是說,B要做的三件事的次序是:按收數(shù)據(jù)-轉(zhuǎn)發(fā)-發(fā)確認(rèn),或:接收數(shù)據(jù)-發(fā)確認(rèn)-轉(zhuǎn)發(fā)。現(xiàn)假設(shè)B在做完第二件過后辦理機(jī)出現(xiàn)故障,儲(chǔ)存器中所存信息所有丟掉,但很快又恢復(fù)了工作。試證明:只有采納端到端發(fā)確認(rèn)信息的方法(即從

C向

A發(fā)確認(rèn)信息),才能保證在任何狀況下數(shù)據(jù)都能從

A經(jīng)

B正確無誤地交托到

C。答:情況

1:如

B采納按收數(shù)據(jù)

-轉(zhuǎn)發(fā)-發(fā)確認(rèn)次序工作,在把

A的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給C后(隨后C接收到該數(shù)據(jù)),辦理機(jī)出現(xiàn)故障,儲(chǔ)存器中所存信息所有丟掉,沒法發(fā)確認(rèn)給A;A在重發(fā)計(jì)時(shí)器到時(shí)后仍未收到確認(rèn),就會(huì)重發(fā),這時(shí)B已恢復(fù)工作,再轉(zhuǎn)發(fā)給C,則C收到兩個(gè)重復(fù)的數(shù)據(jù)。情況2:如B采納接收數(shù)據(jù)-發(fā)確認(rèn)-轉(zhuǎn)發(fā)次序工作,在向A發(fā)送完確認(rèn)后(隨后A收到確認(rèn),以為該數(shù)據(jù)已成功交托),辦理機(jī)出現(xiàn)故障,儲(chǔ)存器中所存信息所有丟掉,沒法轉(zhuǎn)發(fā)給C,而A以為該數(shù)據(jù)已成功交托,致使數(shù)據(jù)丟掉。所以就算所有的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議都工作正常,端到端的通訊不必定靠譜。假如采納端到端發(fā)確認(rèn)信息的方法,情況1中C在收到數(shù)據(jù)后,會(huì)給A發(fā)送確認(rèn),A收到后不會(huì)重發(fā)數(shù)據(jù)。在情況2中,C未收到數(shù)據(jù),沒有給A發(fā)送確認(rèn),A在重發(fā)計(jì)時(shí)器到時(shí)后未收到確認(rèn),就重發(fā)數(shù)據(jù),不會(huì)造成數(shù)據(jù)的丟掉。所以只有采用端到端發(fā)確認(rèn)信息的方法,才能保證在任何狀況下數(shù)據(jù)都能從A經(jīng)B正確無誤地交托到C。7、作為中間系統(tǒng)。轉(zhuǎn)發(fā)器、網(wǎng)橋、路由器和網(wǎng)關(guān)有何差別?答:轉(zhuǎn)發(fā)器:是物理層中間設(shè)施。主要作用是在物理層中實(shí)現(xiàn)透明的二進(jìn)制比特復(fù)制,以賠償信號(hào)衰減。網(wǎng)橋:是數(shù)據(jù)鏈路層的中間設(shè)施。主要作用是依據(jù)MAC幀的目的地址對(duì)收到的幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)橋擁有過濾幀的功能。路由器:網(wǎng)絡(luò)層的中間設(shè)施。作用是在互連網(wǎng)中達(dá)成路由選擇的功能。網(wǎng)關(guān):網(wǎng)絡(luò)層以上的中間系統(tǒng)。作用是在高層進(jìn)行協(xié)議的變換以連結(jié)兩個(gè)不兼容的系統(tǒng)。8、試簡單說明以下協(xié)議的作用:IP、ARP、RARP和ICMP。答:IP協(xié)議:實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連。使參加互連的性能各異的網(wǎng)絡(luò)從用戶看起來仿佛是一個(gè)一致的網(wǎng)絡(luò)。ARP協(xié)議:達(dá)成IP地址到MAC地址的映照。RARP:使只知道自己硬件地址的主機(jī)能夠知道其IP地址。ICMP:同意主機(jī)或路由器報(bào)告差錯(cuò)狀況和供給相關(guān)異樣狀況的報(bào)告。進(jìn)而提升IP數(shù)據(jù)報(bào)交托成功的時(shí)機(jī)。9、(1)子網(wǎng)掩碼為代表什么意思?(2)一網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為,問該網(wǎng)絡(luò)能夠連結(jié)多少臺(tái)主機(jī)?(3)一A類網(wǎng)絡(luò)和一B類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)號(hào)subnet-id分別為16bit的8bit,問這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼有何不一樣?(4)一個(gè)B類地址的子網(wǎng)掩碼是。試問在此中每一個(gè)子網(wǎng)上的主機(jī)數(shù)最多是多少?(5)一個(gè)A類地址的子網(wǎng)掩碼為。它能否為一個(gè)有效的子網(wǎng)掩碼?(6)某個(gè)IP地址的十六進(jìn)制表示是C22F1481,試將其變換為點(diǎn)分十進(jìn)制的形式.這個(gè)地址是哪一類

IP

地址?(7)C

類網(wǎng)絡(luò)使用子網(wǎng)掩碼有無實(shí)質(zhì)意義

?為何?答:(1)C類地址對(duì)應(yīng)的子網(wǎng)掩碼值。但也能夠是即主機(jī)號(hào)由最后的8位決定。而路由器找尋網(wǎng)絡(luò)由前(2)6個(gè)主機(jī)。(3)子網(wǎng)掩碼同樣,但子網(wǎng)數(shù)量不一樣。

A類或B24位決定。

類地址的掩碼,(4)最多可有4094個(gè)(不考慮全0和全1的主機(jī)號(hào))。(5)有效。但不介紹這樣使用。(6)。C類。(7)有。關(guān)于小網(wǎng)絡(luò)這樣做還可進(jìn)一步簡化路由表。10、試辨識(shí)以下IP地址的網(wǎng)絡(luò)類型。答:(1)B類。(2)A類。(3)B類。(4)C類。(5)A類。(6)C類。11、一個(gè)3200bit長的TCP報(bào)文傳到IP層,加上160bit的首部后成為數(shù)據(jù)報(bào)。下面的互聯(lián)網(wǎng)由兩個(gè)局域網(wǎng)經(jīng)過路由器連結(jié)起來。但第二個(gè)局域網(wǎng)所能傳遞的最長數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)部分只有1200bit,所以數(shù)據(jù)報(bào)在路由器一定進(jìn)行分片。試問第二個(gè)局域網(wǎng)向其上層要傳遞多少比特的數(shù)據(jù)(這里的“數(shù)據(jù)”自然指局域網(wǎng)看見的數(shù)據(jù))?答:第二個(gè)局域網(wǎng)所能傳遞的最長數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)部分只有1200bit,即每個(gè)IP數(shù)據(jù)片的數(shù)據(jù)部分<1200-160(bit),因?yàn)槠剖且?字節(jié)即64bit為單位的,所以IP數(shù)據(jù)片的數(shù)據(jù)部分最大不超出1024bit,這樣3200bit的報(bào)文要分4個(gè)數(shù)據(jù)片,所以第二個(gè)局域網(wǎng)向上傳遞的比特?cái)?shù)等于(3200+4×160),共3840bit。12、設(shè)某路由器成立了以下路由表(這三列分別是目的網(wǎng)絡(luò)、子網(wǎng)掩碼和下一跳路由器,若直接交托則最后一列表示應(yīng)該從哪一個(gè)接口轉(zhuǎn)發(fā)出去):接口0接口1R2R3*(默認(rèn))R4現(xiàn)共收到5個(gè)分組,其目的站IP地址分別為:(1)(2)(3)(4)(5)試分別計(jì)算其下一跳。解:(1)分組的目的站IP地址為:。先與子網(wǎng)掩碼相與,得,可見該分組經(jīng)接口0轉(zhuǎn)發(fā)。(2)分組的目的IP地址為:。①與子網(wǎng)掩碼相與得,不等于。②與子網(wǎng)掩碼相與得,經(jīng)查路由表可知,該項(xiàng)分組經(jīng)R2轉(zhuǎn)發(fā)。(3)分組的目的IP地址為:,與子網(wǎng)掩碼相與后得,與子網(wǎng)掩碼相與后得,經(jīng)查路由表知,該分組轉(zhuǎn)發(fā)選擇默認(rèn)路由,經(jīng)R4轉(zhuǎn)發(fā)。(4)分組的目的IP地址為:。與子網(wǎng)掩碼相與后得。與子網(wǎng)掩碼相與后得,經(jīng)查路由表知,該分組經(jīng)R3轉(zhuǎn)發(fā)。(5)分組的目的IP地址為:,與子網(wǎng)掩碼相與后得。與子網(wǎng)掩碼相與后得,經(jīng)查路由表知,該分組轉(zhuǎn)發(fā)選擇默認(rèn)路由,經(jīng)R4轉(zhuǎn)發(fā)。13、某單位分派到一個(gè)B類IP地址,其net-id為。該單位有4000臺(tái)機(jī)器,均勻散布在16個(gè)不一樣的地址。如采納子網(wǎng)掩碼為,試給每一地址分派一個(gè)子網(wǎng)號(hào)碼,并計(jì)算出每個(gè)地址主機(jī)號(hào)碼的最小值和最大值。答:4000/16=250,均勻每個(gè)地址250臺(tái)機(jī)器。如選為掩碼,則每個(gè)網(wǎng)絡(luò)所連主機(jī)數(shù)=28-2=254>250,共有子網(wǎng)數(shù)=28-2=254>16,能知足實(shí)質(zhì)需求??山o每個(gè)地址分派以下子網(wǎng)號(hào)碼地址:子網(wǎng)號(hào)(subnet-id)子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)IP的最小值和最大值1:000000012:000000103:000000114:000001005:000001016:000001107:000001118:000010009:0000100110:0000101011:0000101112:0000110013:0000110114:0000111015:0000111116:0001000014、一具數(shù)據(jù)報(bào)長度為4000字節(jié)(固定首部長度)。此刻經(jīng)過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳遞,但此網(wǎng)絡(luò)能夠傳遞的最大數(shù)據(jù)長度為1500字節(jié)。試問應(yīng)該區(qū)分為幾個(gè)短些的數(shù)據(jù)報(bào)片?各數(shù)據(jù)報(bào)片的數(shù)據(jù)字段長度、片偏移字段和MF標(biāo)記應(yīng)為何數(shù)值?答:IP數(shù)據(jù)報(bào)固定首部長度為20字節(jié)總長度(字節(jié))數(shù)據(jù)長度(字節(jié))MF片偏移原始數(shù)據(jù)報(bào)4000398000數(shù)據(jù)報(bào)片11500148010數(shù)據(jù)報(bào)片2150014801185數(shù)據(jù)報(bào)片310401020037015、試找出可產(chǎn)生以下數(shù)量的A類子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼(采納連續(xù)掩碼)(1)2,(2)6,(3)20,(4)62,(5)122,(6)250答:(3)20+2=22<25(加2馬上不可以作為子網(wǎng)號(hào)的全1和全0的兩種,所以子網(wǎng)號(hào)占用5bit,所以網(wǎng)絡(luò)號(hào)加子網(wǎng)號(hào)共13bit,子網(wǎng)掩碼為前13個(gè)1后19個(gè)0,即。依此方法:(1),(2),(4),(5),(6)16、以下有四個(gè)子網(wǎng)掩碼,哪些是不介紹使用的?(1),(2),(3),(4)答:只有(4)是連續(xù)的1和連續(xù)的0的掩碼,是介紹使用的。17、有以下的四個(gè)/24地址塊,試進(jìn)行最大

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