云计算第2章
《云计算入门基础教程》
《云计算入门基础教程》以下是《云计算入门基础教程》的范本：第一章：引言1.1 云计算的定义1.2 云计算的发展历程1.3 云计算的优势和应用场景第二章：云计算基础知识2.1 云计算的核心概念2.2 云计算的架构模型2.3 云服务的分类和特点第三章：云计算的组成技术3.1 虚拟化技术3.2 分布式计算技术3.3 网络技术3.4 数据存储和管理技术第四章：云计算平台4.1 公有云平台4.1.1 Amazon Web Services (AWS) 4.1.2 Microsoft Azure4.1.3 Google Cloud Platform (GCP) 4.2 私有云平台4.2.1 OpenStack4.2.2 VMware vSphere4.2.3 Microsoft Azure Stack第五章：云计算服务模型5.1 基础设施即服务 (IaaS)5.2 平台即服务 (PaaS)5.3 软件即服务 (SaaS)第六章：云安全与隐私保护6.1 云安全的挑战和威胁6.2 数据隐私保护措施6.3 云计算的合规性及监管要求第七章：云计算的未来发展7.1 边缘计算与云计算的融合7.2 与云计算的结合7.3 量子计算与云计算的前景附件：附件1：云计算相关术语解释附件2：云计算实践案例分析法律名词及注释：1. 云计算：指通过网络（通常是互联网）提供计算服务的一种模式，包括基础设施、平台和应用三个层次。
2. 公有云：即云服务提供商将资源提供给所有用户使用，用户可以按需订购、灵活扩展和付费。
3. 私有云：即云服务部署在用户内部的数据中心或专用设备上，仅供内部组织使用。
4. 边缘计算：一种将计算资源靠近数据源和终端设备的计算模式，可以提供低延迟和高可用性的计算服务。
5. 量子计算：基于量子力学原理，利用量子位（qubit）进行计算的一种计算模式，具有强大的计算能力和破解密码的潜力。
请注意，以上范本仅为示例，具体内容需根据实际情况进行修改和补充。
云计算与大数据技术教案全套 第1-8章 云计算和大数据基础- 综合实践搭
云计算与大数据技术教案全套第1-8章云计算和大数据基础- 综合实践搭云计算与大数据技术教案全套第1-8章云计算和大数据基础- 综合实践搭建第1章云计算概述云计算是一种通过互联网提供计算资源和服务的方式。
它将计算能力、存储空间和应用程序提供给用户，使其能够根据需求动态分配和管理这些资源。
可通过远程服务器进行实时数据同步和协作处理，以实现数据存储和共享等功能。
云计算在大数据领域扮演重要角色，其高效的计算能力和灵活的服务模式能够满足大规模数据处理的需求。
在教学实践中，我们可以通过搭建云计算平台来进行相关实验和案例的学习。
第2章大数据技术概述大数据是指数据量大、种类多、处理速度快的数据集合。
大数据技术是指对这些大规模数据进行收集、存储、处理、分析和应用的一系列技术手段和方法。
这些技术包括数据挖掘、机器学习、分布式存储和计算等。
在教学实践中，我们可以通过搭建大数据技术平台来进行实验和演示。
这样的平台可以提供数据采集、数据存储、数据处理和数据分析等功能，帮助学生深入理解和应用大数据技术。
第3章云计算平台搭建搭建云计算平台是实现云计算教学的基础。
教师可以选择适合的云计算平台，如OpenStack、VMware和Amazon EC2等。
首先，需要选择合适的硬件设备，如服务器、存储设备和网络设备。
其次，需要安装和配置云计算软件，搭建虚拟化环境和云管理平台。
最后，需要测试和优化平台性能，确保其稳定和可靠。
在教学实践中，教师可以通过搭建云计算平台，让学生观察和理解云计算的基本原理和工作方式。
学生可以通过登陆平台，进行云计算相关实验和案例的操作和实践。
第4章大数据技术平台搭建搭建大数据技术平台是实现大数据教学的关键。
教师可以选择适合的大数据技术平台，如Hadoop、Spark和Hive等。
首先，需要选择合适的硬件设备，如服务器和存储设备。
其次，需要安装和配置大数据软件，搭建分布式存储和计算环境。
最后，需要测试和优化平台性能，确保其高效和可靠。
云计算与大数据技术 第2章-云计算基础
并行取数困难 JDBC访问效率太低 数据库并发访问数太多
理想的解决方案是把大数据存储到分布式文件系统中。云计算系统中广泛使用的数据存储系统 是GFS和HDFS。
2、虚拟化技术
虚拟化技术是云计算系统的核心组成部分之一，是将各种计算及存储资源 充分整合和高效利用的关键技术。 资源分享 资源定制 细粒度资源管理
基于以上特点，虚拟化技术成为实现云计算资源池化和按需服务的基础。
3、云平台技术
云平台技术能够使大量的服务器协同工作，方便地进行业务部署，快速 发现和恢复系统故障，通过自动化、智能化的手段实现大规模系统的可靠运 营。
计算服务
负载管理
虚拟化
主机
基础设施 虚拟化
网络
备份 其他硬件
管 理
开 和
发 业
工 务
具 支 撑
1、软件即服务（SaaS）
SaaS是Software as a Service（软件即服务）的简称，它是一种通过 Internet提供软件的模式，用户无需购买软件，而是向提供商租用基于Web 的软件。 随时随地访问 支持公开协议 安全保障 多用户机制
问题：
安全性 可用性
2、私有云
私有云，是指企业自己使用的云，它所有的服务不是供别人使用， 而是供自己内部人员或分支机构使用。 优点是安全性、可用性相比公有云好一些； 缺点是成本较大。
3、混合云
混合云，是指供自己和客户共同使用的云，它所提供的服务既可以 供别人使用，也可以供自己使用。
混合云是两种或两种以上的云计算模式的混合体，如公有云和私有 云混合。
第2章 云计算与虚拟化技术基础
服务器、桌面虚拟化
？ ？
V V V V V
易受攻击
？
利用率不足
提升的整合率、使用率、和效率 虚拟服务器，虚拟桌面
管理成本不断攀升
V V
V V
V V
V
V
V
V
V V
V
8/18/2014
虚拟化主要解决方案
VMware
2
8/18/2014
XenServer产品家族
Platinum • Provisioning Server for DataCenter Edition
操作系统 Hyper-V ISV / IHV / OEM
父分区
Config Store Worker Processes
子分区
应用程序 应用程序 应用程序
Microsoft / XenSource
WMI Provider
Management Service
User Mode (Ring 3)
Windows Server 2008
虚拟化层
虚拟架构视图
File/Print
Operating System Operating System
虚拟化层
虚拟层
CPU池
内存池
VPN
Operating System Operating System
虚拟化层
CRM
Operating System Operating System
虚拟化层
存储池
4
每个层次的价值
云计算服务 应用软件服务（Software as a Service, SaaS） 办公 应用 信息 化应 用 通讯 应用 互联网 应用 终端用户可以增强业务 性能，降低业务提供成 本，降低终端要求 收益
2.云计算逆战课堂-第02章-文件和用户管理
你准备好了吗？
在床上
不经历风雨，怎么会长成大树；不经历百炼，怎么会炼成钢。
在吃饭
马上就上高地了！ 学霸三连
学习技巧
记笔记 多练习
不经历风雨，怎么会长成大树；不经历百炼，怎么会炼成钢。
多互动 不拖拉
云计算逆战课堂 第二章 文件和用户管理
1
目录
2
文件管理
1.Linux目录结构简洁 Windows: 以多根的方式组织文件 C:\ D:\ E:\ Linux: 以单根的方式组织文件 / 且他
用户管理
4.用户/组的提权 永久提权Switching users with su 临时提权Running commands as root且w他ith sudo
作业
1.熟悉10个根目录下的一级目录的名称和功能。
2.熟悉至少3中文件类型
3.掌握改变目录的命令。
4.理解绝对路径和相对路径
且他
5.掌握创建文件文件和目录的命令。
。。。
文件管理
4.Linux文件和目录管理示范 讲师演示
且他
1
目录
2
用户管理
1.用户和组的基本概念和作用
Users and groups： . Every process (running program) on且t他he system runs as a particular user. . Every file is owned by a particular user. . Access to files and directories are restricted by user. . The user associated with a running process determines the files and directories accessible to that process.
云计算导论第二章
2.2 .2平台即服务
云计算服务模型
2.2 .2平台即服务 部署开发环境简单
云计算服务模型
服务丰富
代码实时托管
维护方便
著名的PaaS云服务包括Google App Engine、Microsoft Azure和Saleforce Platform。
2.2 .3软件即服务
云计算服务模型
2.2 .3软件即服务
云计算系统架构参考模型
2.1.1 NIST云计算参考架构
云 计 算 参 考 架 构
云计算系统架构参考模型
2.1.1 NIST云计算参考架构
角色
云消费者 云审核员 云提供商 云代理商 云承载者
职责
与云提供商保持业务关系，并使用云提供商提供的云计算服 务的个人或组织
能够对云计算服务、信息系统操作、性能和安全性进行独立 评估的中立机构
云计算服务模型
2.2 云计算服务模型
云计算是一种通过出售服务盈利的商业模式，具有一套完整 的业务交付系统，即云计算服务模型。
基础设施即服务（Infrastructure as a Service，IaaS） 平台即服务（Platform as a Service，PaaS） 软件即服务（Software as a Service，SaaS）
资 源 层 资源层即基础设施经过虚拟化后形成的IT资源池。
平 台 层 平台层是链接应用层和资源层的中间层。
应用层
应用层直接面向客户的需求，通常采用友好的交互界面，以向云消 费者提供高度集成化的软件云服务。
2.1.2”四层两域“模型
云计算系统架构参考模型
服务域 管理域
服务域由基础设施层、资源层、平台层和应用层共同构成，它主 要是面向云计算系统的用户提供资源服务、平台资源调用服务和应用 服务等。
大数据导论第2章 大数据与云计算
2.1 云计算概述
2.1.2云计算的定义
简而言之，云计算是一种通过互联网以服务 的方式提供动态可伸缩的虚拟化资源的计算模式。 云计算的资源是分布式架构并通过虚拟化技术实 现动态易扩展，通过互联网提供的一种具有服务 等级协议（Service-Level Agreement，SLA）的服 务。该协议是云服务提供商和客户之间的一份商 业保障合同，而非一般的服务承诺。终端用户不 需要了解“云”中基础设施的细节，不必具有相 应的专业知识，也无需直接进行控制，只关注自 己真正需要什么样的资源以及如何通过网络来得 到相应的服务。
目前，比较流行的公有云平台有国外的亚马逊云平 台AWS（Amazon Web Services）、GAE（Google App Engine）等，国内的有阿里云、SAE（SiS提供了大量基 于云的全球性产品，包括计算、存储、数据库、分析、 联网、移动产品、开发人员工具、管理工具、物联网、 安全性和企业级应用程序，这些服务及应用程序可帮助 企业或组织快速发展自己的业务、降低IT成本，使来自中 国乃至全球的众多客户从中获益。
（2）美国国家标准与技术实验室（National Institute of Standards and Technology，NIST）：云计算是一种无 处不在的、便捷的通过互联网访问的一个可定制的IT资 源（IT资源包括网络、服务器、存储、应用软件和服务） 共享池，是一种按使用量付费的模式。它能够通过最少 量的管理或与服务供应商的互动实现计算资源的迅速供 给和释放。这也是现阶段广为接受的云计算的定义。
公有云有很多优点，但最大的缺点是难以保证数据 的私密性。
2.1 云计算概述
2.2 云计算的主要部署模式
第2章 大数据与云计算
Big Data and Cloud Computing
云计算与大数据技术课后习题
第一章云计算与大数据基础1.在信息产业的发展历程中。
硬件驱动力，网络驱动力，作为两个重要的内在动力在不同的时期起着重要的作用6．MapReduce思想来源LISP语言7。
按照资源封装层次，云计算分为 Iaas paas saas三种8。
教材P2 1。
1.210。
教材P8 1。
2。
211. 教材P10 1.2.3第二章云计算与大数据相关技术1。
一致性hash算法原理:哈希算法是一种从稀疏值到紧密值范围的映射方法，在存储和计算定位时可以被看做是一种路由算法。
通过这种路与哦算法文件块能被唯一的定位到一个节点的位置.传统的hash算法容错性和扩展性都不好，无法有效的适应面向数据系统节点的动态变化。
意思就是当集群需要增加节点，传统的hash算法不容易检测到新增加的节点,此为扩展性不好，而一致性hash算法增加一个节点只会影响增加的这个节点到前一个节点之间的数据.容错性就是如果不幸一个机器C宕机了，那么机器B和C之间的数据都会被D执行，那么受影响的数据只是机器B和C之间的数据。
当然,容错性和扩展性对于节点数较多的集群是比较有意义的，对于节点较少的集群似乎这两个特性并没有什么诱惑力。
一致性hash的实际目的就是解决节点频繁变化时的任务分配问题,一致性hash将整个hash值空间组织成一个虚拟圆环，我们这里假设某hash函数H值空间为0~（2^32—1），即32位无符号整形。
下面简述一下一致性hash的原理：这是一致性hash的整个值空间0～（2^32-1）下一步将各个服务器使用Hash进行一个哈希，具体可以选择服务器的ip或主机名作为关键字进行哈希,这样每台机器就能确定其在哈希环上的位置，假设使用四台机器进行hash：将数据key使用相同的函数Hash计算出哈希值，并确定此数据在环上的位置，从此位置沿环顺时针“行走”，第一台遇到的服务器就是其应该定位到的服务器。
例如我们有Object A、Object B、Object C、Object D四个数据对象,经过哈希计算后，在环空间上的位置如下：根据一致性哈希算法，数据A会被定为到Node A上，B被定为到Node B上，C被定为到Node C上，D被定为到Node D上下面我们看看当集群机器比较少的情况例如系统中只有两台服务器，其环分布如下，此时必然造成大量数据集中到Node A上，而只有极少量会定位到Node B上。
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计
算
IaaS提供硬件基础设施部署服务，为用户按需提供实体
或虚拟的计算、存储和网络等资源。在使用IaaS层服务的过 程中，用户需要向IaaS层服务提供商提供基础设施的配置信 息、运行于基础设施的程序代码以及相关的用户数据。由于 数据中心是IaaS层的基础，因此数据中心的管理和优化问题 近年来成为研究热点。另外，为了优化硬件资源的分配， IaaS层引入了虚拟化技术。借助于Xen、KVM、VMware等 虚拟化工具，可以提供可靠性高、可订制性强、规模可扩展 的IaaS层服务。
算和存储资源同处一地。由于网络带宽的限制，网格计算中的数据 传输时间占总运行时间的很大一部分。网格将数据和计算资源虚拟
化，而云计算则进一步将硬件资源虚拟化，并灵活运用虚拟机技术，
对失败任务重新执行，而不必重启任务。同时，网格内各节点采用 统一的操作系统，而云计算放宽了条件，在各种操作系统的虚拟机 上提供各种服务。和网格的复杂管理方式不同，云计算提供一种简 单、易用的管理环境。另外，网格和云在付费方式上有着显著的不 同。网格按照固定的资费标准收费或者若干组织之间共享空闲资源， 而云则采用计时付费以及服务等级协议的模式收费。
第2章 云
计
算
云计算利用高速互联网的传输能力，将数据的处理过程
从个人计算机或服务器移到互联网上的计算机集群中。这些 计算机都是普通的工业标准服务器，由一个大型的数据处理 中心管理。数据中心按客户的需要即时进行资源的聚合、重 组和分配，达到与超级计算机同样的效果。
第2章 云
计
算
2.3 云计算和其他超级计算的区别
机构、大学、厂商等，同时也是全球各顶尖IT厂商展示新产 品、新技术的竞技场。在本次大会上，发布了最新的 Top500榜单，来自美国能源部橡树岭国家实验室的“泰坦 Titan”获得了第一名的殊荣。
第2章 云
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2.4
云计算的服务类型
云计算从一开始就以实现XaaS（everythingasaservice）
数据中心，导致其安全性和可用性存在一定隐患。
第2章 云
计
算
(2)私有云：指企业使用自有基础设施构建的云，它提
供的服务仅供自己内部人员或分支机构使用。私有云的部署 比较适合于有众多分支机构的大型企业或政府部门。大型企 业数据中心的集中化趋势日益明显，私有云将会成为企业部 署IT系统的主流模式。 私有云部署在企业自身内部，其数据安全性、系统可用 性都可由企业自己控制，但其缺点是建设投资规模较大，成 本较高，同时需要有相应的维护人员。 (3)混合云：指部分使用公有云，部分使用私有云所构 成的云，它所提供的服务可以供别人使用。混合云可以结合 公有云和私有云的优势，但其部署方式对服务提供者的技术
第2章 云
计
算
此外，数据的安全性一直是用户较为关心的问题。云计
算数据中心采用的资源集中式管理方式使得云计算平台存在 单点失效问题。保存在数据中心的关键数据会因为突发事件 （如地震、断电）、病毒入侵、黑客攻击而丢失或泄露。根 据云计算服务特点，研究云计算环境下的安全与隐私保护技 术（如数据隔离、隐私保护、访问控制等）是保证云计算得 以广泛应用的关键。 除了QoS保证、安全管理外，服务管理层还包括计费管 理、资源监控等管理措施，这些管理措施对云计算的稳定运 行同样起着重要作用。
要求较高。
第2章 云
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2.2
云计算的实质
从字面上看，云计算与并行计算、分布式计算、网格计 算有些类似，确实，云计算中融合了这些计算方法的技术。 但是，实质上云计算并不是一种计算方法，与并行计算、分 布式计算、网格计算描述的不是同一范畴的问题。并行计算、 分布式计算和网格计算都属于计算科学；而云计算是一种计 算模式和商业模式，不是一项纯计算技术。
第2章 云
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算
PaaS是云计算应用程序运行环境，提供应用程序部署与 管理服务。通过PaaS层的软件工具和开发语言，应用程序开 发者只需上传程序代码和数据即可使用服务，而不必关注底 层的网络、存储、操作系统的管理问题。由于目前互联网应 用平台（如Facebook、Google等）的数据量日趋庞大，PaaS 层应当充分考虑对海量数据的存储与处理能力，并利用有效 的资源管理与调度策略提高处理效率。SaaS是基于云计算基 础平台所开发的应用程序。企业可以通过租用SaaS层服务解 决企业信息化问题，如企业通过Gmail建立属于该企业的电 子邮件服务。该服务托管于Google的数据中心，企业不必考 虑服务器的管理、维护问题。对于普通用户来讲，SaaS层服 务将桌面应用程序迁移到互联网，可实现应用程序的泛在访 问。
第2章 云
计
算
(2)平台云：为用户提供一个托管平台，用户可以将他
们所开发和运营的应用托管到云平台中。但是，这个应用的 开发部署必须遵守该平台特定的规则和限制，如语言、编程 框架、数据存储模型等。 (3)应用云：为用户提供可以为其直接所用的应用，这 些应用一般是基于浏览器的，针对某一项特定的功能。但是， 它们也是灵活性最低的，因为一种应用云只针对一种特定的 功能，无法提供其他功能的应用。
为首要任务。从体系结构上看，云计算的底层由硬件组成， 在此基础上分别是IaaS(InfrastructureasaService)、
PaaS(PlatformasaService)和SaaS(SoftwareasaService)，如图2
－1所示。这三层不仅包含了实现按需所需的资源，也同时 定义了新的应用开发模型。由于云计算起步不久，每一层内
第2章 云
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图2－2 云计算体系架构
第2章 云
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2.5.1 核心服务层
云计算核心服务层通常可以分为基础设施即服务 （IaaS）、平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）三个 层次。表2－1对三个子层服务的特点进行了比较。
第2章 云
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表2－1 IaaS、PaaS和SaaS的比较
第2章 云
第2章 云
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与并行计算、分布式计算和网格计算相比，云计算则更
多地是一种IT资源的供应、购买/租借、使用的商业模式。 在云计算中，用户和云供应商有着明显的界线，用户无需贡 献自己的资源来参与云计算。云供应商对云的实现也不是广 域全分布式结构的，多数是以数据中心内服务器集群的方式 构建，因而效率更高、更稳定、更可靠。云计算的目标是使 计算与存储等IT资源能够像传统公共设施(如水和电)一样被 提供、使用和收费，使企业和个人不需要一次性地投入巨资 就可以拥有IT资源，最大限度地降低资源的管理成本，并提 高资源使用的灵活性。
第2章 云
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2.5.3 用户访问接口层 用户访问接口层实现了云计算服务的泛在访问，通常包括命 令行、Web服务、Web门户等形式。命令行和Web服务的访问模 式既可为终端设备提供应用程序开发接口，又便于多种服务的组 合。Web门户是访问接口的另一种模式。通过Web门户，云计算 将用户的桌面应用迁移到互联网，从而使用户随时随地通过浏览 器就可以访问数据和程序，提高了工作效率。虽然用户通过访问 接口使用便利的云计算服务，但是由于不同云计算服务商提供接 口标准不同，导致用户数据不能在不同服务商之间迁移。为此， 在Intel、Sun和Cisco等公司的倡导下，云计算互操作论坛 （CloudComputingInteroperabilityForum，CCIF）宣告成立，并致 力于开发统一的云计算接口（Unifie环境下，不同企业之间可利用云计算服务无缝协同工 作”的目标。
都还有很多尚未解决的问题，下面是各层的简单介绍。
第2章 云
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图2－1 云计算服务类型
第2章 云
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1.基础架构即服务(IaaS)
IaaS指的是以服务形式提供服务器、存储和网络硬件。 这类基础架构一般是利用网格计算架构建立虚拟化的环境， 网络光纤、服务器、存储设备、虚拟化、集群和动态配置软 件被涵盖在IaaS之中。在IaaS环境中，用户相当于在使用裸 机和磁盘，虽然可以在其上运行Windows或Linux，做许多 事情，但用户必须自己考虑如何让多台机器协同工作。IaaS 的最大优势在于允许用户动态申请或释放节点，按使用量计 费。运行IaaS的服务器规模通常多达几十万台，用户几乎可 以认为能够申请的资源是无限的。由于IaaS是供公众共享的， 因而资源使用率会较高。
SaaS指的是通过浏览器将应用程序以服务形式提供给用 户的形式，应用程序可以是公有云提供商提供的商用SaaS应 用，或私有云提供商提供的商用或订制的SaaS应用。这种类 型的云计算通过浏览器把程序提供给成千上万的用户使用。
第2章 云
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2.5
云计算的体系架构
云计算可以按需提供弹性资源，它的表现形式是一系列 服务的集合。结合当前云计算的应用与研究，其体系架构可 分为核心服务层、服务管理层和用户访问接口层，如图2－2 所示。核心服务层将硬件基础设施、软件开发环境、应用程 序抽象成服务，这些服务具有可靠性强、可用性高、规模可 伸缩等特点，以满足多样化的应用需求。服务管理层为核心 服务层提供支持，进一步确保核心服务层的可靠性、可用性 与安全性。用户访问接口层实现端到云的访问。
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2.5.2 服务管理层
服务管理层对核心服务层的可用性、可靠性和安全性提 供保障。服务管理层包括服务质量（QualityofService，QoS） 保证和安全管理等。 云计算需要提供高可靠、高可用、低成本的个性化服务。 然而云计算平台规模庞大且结构复杂，很难完全满足用户的 QoS需求。为此，云计算服务提供商需要和用户进行协商， 并制定服务水平协议（ServiceLevelAgreement，SLA），使 得双方对服务质量的需求达成一致。当服务提供商提供的服 务未能达到SLA的要求时，用户将得到补偿。
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