天津电子信息职业技术学院 暨国家示范性软件职业技术学院
课 程 设 计
课 程： 实训题目： 系 别： 专 业： 班 级： 姓 名： 指导教师：
网络管理综合实训
《校园网DHCP服务器的配置》
网络技术系 计算机网络技术专业
网络S09-4 韩超（1） 闫明
设计时间： 2011年11月28日--2011年12月30日
《校园网DHCP服务器的配置》
专业：计算机网络技术 班级： 网络S09-4 姓名： 韩超 指导教师： 闫明 日期：2011年12月30日
天津电子信息职业技术学院
（暨国家示范性软件职业技术学院）
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校园网DHCP服务器的配置
韩超 目录
1 DHCP服务概述 ...............................................................................................................错误!未定义书签。
1.1 DHCP的概述 .............................................................................................. 错误!未定义书签。
1.1.1 DHCP分配地址的方式................................................................... 错误!未定义书签。 1.2 DHCP的工作过程 ...................................................................................... 错误!未定义书签。
1.2.1 寻找DHCP服务器 ......................................................................... 错误!未定义书签。 1.2.2 分配IP地址 ................................................................................. 错误!未定义书签。 1.2.3 接收IP地址 ................................................................................. 错误!未定义书签。 1.2.4 IP地址分配确认 .......................................................................... 错误!未定义书签。 1.2.5 重新登录 ....................................................................................... 错误!未定义书签。 1.2.6 更新租约 ....................................................................................... 错误!未定义书签。
2 DHCP服务器的搭建 .......................................................................................................错误!未定义书签。
2.1 安装DHCP服务器 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
2.1.1 DHCP服务器安装软件版本 ........................................................... 错误!未定义书签。 2.1.2 DHCP的安装 .................................................................................. 错误!未定义书签。 2.2 DHCP服务器配置文件介绍....................................................................... 错误!未定义书签。
2.2.1主配置文件dhcpd.conf ................................................................ 错误!未定义书签。 2.2.2 常用参数介绍 ............................................................................... 错误!未定义书签。 2.2.3 常用选项介绍 ............................................................................... 错误!未定义书签。 2.2.4 常用声明介绍 ............................................................................... 错误!未定义书签。 2.2.5 租约数据库文件 ........................................................................... 错误!未定义书签。 2.3 应用实例 ................................................................................................... 错误!未定义书签。
2.3.1 设置服务器的静态IP地址。 ...................................................... 错误!未定义书签。 2.3.2 编辑主配置文件dhcpd.conf。 ................................................... 错误!未定义书签。 2.3.3 用service dhcpd restart命令重新启动服务器 .................... 错误!未定义书签。 2.3.4 验证测试 ....................................................................................... 错误!未定义书签。 2.4 启动和检查DHCP服务器 ......................................................................... 错误!未定义书签。
2.4.1 启动/停止DHCP服务 ................................................................... 错误!未定义书签。 2.4.2 使用ps命令检查dhcpd进程 ...................................................... 错误!未定义书签。 2.5 配置DHCP客户端 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
2.5.1 Linux客户端配置 ........................................................................ 错误!未定义书签。 2.5.2 Windows客户端配置 .................................................................... 错误!未定义书签。
3 管理和维护DHCP服务器 ..............................................................................................错误!未定义书签。
3.1 DHCP服务器常见故障排除....................................................................... 错误!未定义书签。
3.2 DHCP服务器的安全 ................................................................................ 错误!未定义书签。
引言：
随着互联网的普及，人们的工作，学习和生活与网络联系越来越紧密，搭建了许多不同的网络。网络管理是大型计算机网络成功的关键因素，利用DHCP服务已经显得相当流行。构建DHCP服务器需要一个稳定的操作系统和服务器软件。在操作系统的竞争之中，Linux以“免费，高效，稳定，跨平台”的特点，迅速地占领了一些其他商业操作系统市场。而Red hat Linux操作系统经过一段时间的发展已经成为一个主要的Linux发行版本，Red Hat Linux中附带的DHCP服务也是目前Internet上最上欢迎的动态IP地址分配服务器。本文以企业网的DHCP服务器为基础，一步步地描述DHCP服务器的构建过程。
1 DHCP服务概述
1.1 DHCP的概述
DHCP是“动态主机配置协议（Dynamic Host Configuration Protocol）的简写，主要是用来给网络客户机分配动态的IP地址。一台DHCP服务器可以让网络管理员集中指派和指定全局的或子网特有的TCP/IP参数供整个网络使用。客户机不需要手动配置TCP/IP，并且当客户机断开与服务器的连接后，旧的IP地址将被释放以便重新使用。有了DHCP服务器，它就能激活“从DHCP服务器获得IP地址“选项，此时DHCP服务器就接管了对工作站的TCP/IP进行适当配置的责任，这也有助于大幅度降低网络维护和管理的耗费。 1.1.1 DHCP分配地址的方式
DHCP服务器有3种为DHCP客户机分配TCP/IP地址的方式：
1、自动分配（Automatic Allocation）：当DHCP客户机第一次向DHCP服务器租用到IP地址后，这个地址就永久的分配给了该DHCP客户机。
2、动态分配（Dynamic Allocation）：当DHCP客户机向DHCP服务器租用IP地址时，DHCP服务器只是暂时分配给客户机一个IP地址。只要租约到期，这个地址就会还给DHCP服务器。如果DHCP客户机仍需要一个IP地址来完成工作，则可以再要求另外一个IP地址。
3、手动分配：在手工分配中，当DHCP客户机要求网络服务时，DHCP服务器把网络管理员手工配置的IP地址传递给DHCP客户机。
动态分配方法是唯一能够自动重复使用IP地址的方法，它对于暂时连接到网上的DHCP客户机来说尤其方便，对于永久性与网络连接的新主机来说也是分配IP地址的好方法。同时还可以
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解决IP地址不够用的困扰。 1.2 DHCP的工作过程
DHCP分为两个部分：一个是服务器端，另一个是客户端。根据客户端是否第一次登录网络，DHCP的工作形式会有所不同。客户端从DHCP服务器上获得IP地址的整个过程分为以下6个步骤。
1.2.1 寻找DHCP服务器
当DHCP客户端第一次登录网络的时候，计算机发现本机上没有任何IP地址设定，将以广播方式发送DHCP discover发现信息来寻找DHCP服务器。网络上每一台安装了TCP/IP协议的主机都会接收到这种广播，但只有DHCP服务器才会做出响应。
图1 DHCP DISCOVER
1.2.2 分配IP地址
在网络中接收到DHCP discover发现信息的DHCP服务器都会做出响应，向DHCP客户机发送一个包含尚未出租的IP地址和其他设置的DHCP offer提供信息。
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图2 DHCP OFFER
1.2.3 接收IP地址
DHCP客户端接收到DHCP offer提供信息之后，选择第一个接收到的提供信息，然后以广播方式回答一个DHCP request请求信息，该信息中包含向它所选定的DHCP服务器请求IP地址的内容。
图3 DHCP REQUEST
1.2.4 IP地址分配确认
当DHCP服务器收到DHCP客户机回答的DHCP request请求信息之后，便向DHCP客户端发送一个包含它所提供的IP地址和其他设置的DHCP ack确认信息。然后，DHCP客户机便将其TCP/IP协议与网卡绑定，未被选中DHCP服务器将收回曾提供的IP地址。 1.2.5 重新登录
当DHCP客户机每次重新登录网络时，就不需要再发送DHCP discover发现信息了，而是直接发送包含前一次所分配的IP地址的DHCP request请求信息。当DHCP服务器收到这一信息后，它会尝试让DHCP客户机继续使用原来的IP地址，并回答一个DHCP ack确认信息。如果此IP地址已无法再分配给原来的DHCP客户机使用时，则DHCP服务器给DHCP客户机回答一个DHCP nack否认信息。当原来的DHCP客户机收到此DHCP nack否认信息后，它就必须重新发送DHCP discover发现信息来请求新的IP地址。 1.2.6 更新租约
DHCP服务器向DHCP客户机出租的IP地址一般都有一个租借期限，期满后DHCP服务器便会收回出租的IP地址。如果DHCP客户机要延长其IP租约，则必须更新其IP租约。DHCP客户机启动时和IP租约期限过一半时，DHCP客户机都会自动向DHCP服务器发送更新其IP租约的信息。
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2 DHCP服务器的搭建
2.1 安装DHCP服务器
2.1.1 DHCP服务器安装软件版本
（1） dhcp-3.0.5-3.el5.i386.rpm(DHCP主程序包，包括DHCP服务和中继代理程序。安装该
软件包，进行相应配置，即可以为客户机动态分配IP地址及其他TCP/IP信息)。
（2） dhcp-devel-3.0.5-3.el5.i386.rpm(DHCP服务器开发工具软件包，为DHCP开发提供库
文件系统)。
（3） dhcpv6-0.10-33.el5.i386.rpm（DHCP的IPv6扩展工具，使DHCP服务器能够支持IPv6
的最新功能）。
（4） dhcpv6_client-0.10-33.el5.i386.rpm（DHCP客户端IPv6软件包，帮助客户端获取动
态IP地址） 2.1.2 DHCP的安装
在安装DHCP服务器之前，使用rpm –qa|grep dhcp命令检测系统是否安装了DHCP相关软件包。
图4 查看系统是否安装了DHCP相关软件包
图4所显示结果表明系统还未完全安装DHCP软件包，待安装完后再用rpm –qa命令查看。
图5 查看系统是否安装了DHCP相关软件包
从图5中可看出DHCP服务器软件包已全部安装上了。
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2.2 DHCP服务器配置文件介绍 2.2.1主配置文件dhcpd.conf
dhcpd.conf是最核心的配置文件，它包括DHCP服务的配置信息。绝大部分的设置都需要修改该配置文件来完成。dhcpd.conf文件大致包括两个部分，分别为全局配置和局部配置。全局配置可以包含参数和选项，该部分设置对整个DHCP服务器生效。局部配置通常由声明部分表示，该部分仅对局部生效，如仅对某个IP作用有效。 dhcpd.conf文件的格式如下： #全局配置
参数或选项；//全局有效 #局部配置 声明{
参数或选项；//局部有效 }
在RH Enterprise Linux 5中dhcp的配置文件不存在，需手动建立，但主程序包安装后，会自动生成一个配置文件范本，存放于/usr/share/doc/dhcp-3.0.5/dhcpd.conf.sample,可以用cp命令把该文件复制到/etc/目录下，然后重命名为dhcpd.conf,使用命令如下：
cp /usr/share/doc/dhcp-3.0.5/dhcpd.conf.sample /etc/dhcpd.conf
将范本文件复制并重命名后使用vi命令编辑/etc/dhcpd.conf文件，该文件的内容包含了部分参数，声明以及选项的用法，其中注释部分可以放在任何位置，并以“#”号开头，如下所示。 #全局配置
ddns-update-style interim；//指明DNS的更新方式 ignore client-updates；//忽略客户端机更新DNS记录 #局部配置
subnet 192.168.0.0 netmask 255.255.255.0{ //声明一个网段，该网段相当于是windows中的作用域
#---default gateway
option routers 192.168.0.1；//网关地址
option subnet-mask 255.255.255.0；//分配给客户机的netmask
option nis-domain “domain.org”；//为客户端指定所属的NIS域服务器的地址
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option domain-name “domain.org”；//域名，要与DNS的域名保持一致 option domain-name-servers 192.168.1.1；//DNS服务器的地址
option time-offset -18000；# Eastern standard Time //为客户端设定和格林威治时间的偏移时间，单位是秒
# option ntp-servers 192.168.1.1；//为客户端设定网络时间服务器IP地址 # option netbios-name-servers 192.168.1.1；//为客户端指定WINS服务器的IP地址 #---Selects point-to-point node （default is hybrid）.Don’t change this unless #---you understand Netbios very well
# option netbios-node-type 2；//为客户端指定节点类型
range dynamic-bootp 192.168.0.128 192.168.0.254；//该网段中哪些用于对客户端
进行分配
default-lease-time 21600；//默认的租约时间 max-lease-time 43200；//最大的租约时间
# we want the nameserver to appear at a fixed address host ns{ //对主机名为ns的主机做host声明
next-server marvin.Red Hat.com；设置服务器从引导文件中装主机名，应用于无盘工作站
hardware ethernt 12:34:46:78:AB:CD；//该主机的MAC地址 fixed-address 202.185.42.254；//该地址始终分配给该主机 } }
打开dhcpd.conf文件可见原配置文件。
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图6 dhcpd.conf文件
从上述配置文件中看出，整个配置文件分为全局和局部两个部分。 2.2.2 常用参数介绍
parameters：表明服务器如何执行任务，是否执行任务，或者将哪些网络配置选项发给客户，或者是否检查客户端所用的IP地址等。
表1 常用参数表
参数 解释 ddns-update-style（none|interim|ad-hoc） 定义所支持的DNS动态更新类型（不支持更新|DNS互动更新|特殊DNS更新） default-lease-time max-lease-time hardware fix-address ip authritative ignore client-updates server-name get-lease-hostnames flag 定义默认的IP租约时间 定义客户端IP租约时间的最大值 定义网络接口类型及硬件地址 定义DHCP客户端指定的IP地址 拒绝不正确的IP地址的需求 忽略客户端更新 通知DHCP客户服务器名称 检查客户端使用的IP地址
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2.2.3 常用选项介绍
option：某些参数必须以option关键字开头，它们被称为选项，通常用来配置DHCP客户端的可选参数。
表2 常用选项表
选项 routers broadcast-address domain-name domain-name-servers time-offset ntp-servers host-name 2.2.4 常用声明介绍
解释 为客户端指定默认网关 为客户端设定广播地址 为客户端指定dns服务器域名 为客户端指定dns服务器的地址 为客户端设定和格林威治时间的偏移时间 为客户端设定网络时间服务器IP地址 为客户端设定主机名称 declaration：描述网络布局描述客户；提供客户的地址；或把一组参数应用到一组声明中。
表3 常用声明表
声明 subnet 网络号 netmask 子网掩码 rang 起始ip地址 结束ip地址 host 主机名称 group sunbet subnet-mask shared-network allow|deny unknown-clients allow|deny bootp allow|deny booting next-name next-server 解释 定义作用域，即指定子网 指定动态IP地址范围 用于定义保留地址 为一组参数提供声明 描述一个IP地址是否属于该子网 设置客户机的子网掩码 用来告知是否一些子网分享相同网络 是否动态分配IP给未知的使用者 是否响应激活查询 是否响应使用者查询 开始启动文件的名称，应用于无盘工作站 设置服务器，重引导文件中装入主机名，应用于无盘工作站 7
2.2.5 租约数据库文件
租约数据库文件用于保存一系列的租约声明。其中包含客户端的主机名，Mac地址，分配到的IP地址，以及IP地址的有效期等相关信息。该数据库是一个可编辑的ASCII格式文本文件。每当发生租约变化的时候，都会在文件结尾添加新的租约记录。
当DHCP被安装好后，租约数据库并不存在。然而，它在启动时却需要这个数据库。所以只需要建立一个空文件/var/lib/dhcpd.lease即可。RH Enterprise Linux 5版本在安装过DHCP后会自动建立该租约数据库文件。
当服务器正常运行后，可以使用cat命令查看租约数据库文件。 一个典型的文件内容如下：
lease 192.168.46.46.20{ //DHCP服务器分配的IP地址 starts 1 2010/12/02 03:01:15；//lease开始租约时间 ends 1 2010/12/02 09:01:15；//lease结束租约时间 binding state active； next binding state free；
hardware ethernet 00：09：73：4B：46：AC；客户机网卡MAC地址 uid “\\001\\000\\000\\350\\240%\\206”；用来验证客户机的UID标志 client-hostname “31”；客户机名称 }
注意：lease开始租约时间和lease结束租约时间是格林威治标准时间，不是本地时间。 2.3 应用实例
学校机房拥有60台计算机，所使用的IP地址段为192.168.46.1—192.168.46.254，子网掩码为255.255.255.0，网关为192.168.46.254，客户端仅使用192.168.46.10-192.168.46.200，为主机名为31，MAC地址为00：09：73：4B：46：AC的主机使用的IP地址固定IP为192.168.46.31。配置步骤：
2.3.1 设置服务器的静态IP地址。 2.3.2 编辑主配置文件dhcpd.conf。
使用vi编辑器打开dhcpd.conf文件，修改相应字段，如下所示： 1.将动态DNS的更新方式设置为none； 2.忽略客户端更新；
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3.设置IP作用域为192.168.46.0； 4.设置默认网关为192.168.46.254； 5.设置子网掩码为255.255.255.0；
6.设置地址池，范围是192.168.46.10到192.168.46.254； 7.定义“31”主机；
8.指定以太网卡地址为00：09：73：4B：46：AC； 9.指定该客户端的IP地址为192.168.46.31。
图7 修改dhcpd.conf文件
2.3.3 用service dhcpd restart命令重新启动服务器
图8 重新启动服务器
2.3.4 验证测试
在客户机上做测试，首先修改客户端IP地址获取方式为自动获取，详细步骤见2.5.2小节Windows客户端配置。然后在31号机上打开cmd窗口，执行ipconfig命令，按Enter键确认，查看31号机上的IP地址，客户端的IP地址已经刷新为192.168.46.31。
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图9 查看IP地址
2.4 启动和检查DHCP服务器 2.4.1 启动/停止DHCP服务
可以通过/etc/rc.d/init.d/dhcpd进行操作，也可以使用service命令。 （1）启动DHCP服务:
[root@localhost ~]service dhcpd start
[root@localhost ~]/etc/rc.d/init.d/dhcpd start （2）停止DHCP服务:
[root@localhost ~]service dhcpd stop
[root@localhost ~]/etc/rc.d/init.d/dhcpd stop （3）重启DHCP服务:
[root@localhost ~]service dhcpd restart
[root@localhost ~]/etc/rc.d/init.d/dhcpd restart
图10 重启DHCP服务器
2.4.2 使用ps命令检查dhcpd进程 [root@localhost ~]ps -ef | grep dhcpd
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2.5 配置DHCP客户端
2.5.1 Linux客户端配置
Linux中配置DHCP客户端有两种方法：图形界面配置和手动配置。用文本方法手动配置步骤:
（1） 用文本的方式配置DHCP客户端，需要修改网卡配置文件，将BOOTPROTO项的值设置为dhcp即可。只要直接修改文件/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0。
图11 修改网卡配置
（2）使用ifdown和ifup命令。
图12 重新启动网卡
使用dhclient命令，则重新发送广播申请IP地址。
图13 重新发送广播申请IP地址
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（3）使用ifconfig命令测试
图14 使用ifconfig命令测试
图14显示结果表明客户端IP地址已经有原来的192.168.46.20改为192.168.46.253。图形界面配置在终端图形界面下运行“neat”命令，出现 “网络配置”窗口。
图15 网络配置
双击文件中的“eth0”一行，进入图16所示的界面，单击“自动获取IP地址设置使用”DHCP即可。
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图16 自动获取IP地址
2.5.2 Windows客户端配置
打开作为客户机的Windows系统，选择【网上邻居】并右击，在弹出的快捷菜单中选择【属性】命令，打开【网络连接】窗口后，选择与外部通信的【本地连接】并右击，在弹出的快捷菜单中选择【属性】命令，打开【本地连接属性】对话框后，选择【Internet协议（TCP/IP）】，单击【属性】按钮，进行TCP/IP设置。
图17 TCP/IP设置
打开【Internet协议（TCP/IP）属性】对话框后，启用客户端的DHCP功能，需要修改IP地址获取方式改为【自动获取IP地址】，保证客户端会向DHCP服务器提交请求。
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3 管理和维护DHCP服务器
3.1 DHCP服务器常见故障排除
通常配置DHCP服务器很容易，不过，可能会由于粗心等原因导致出现一些问题。对服务器而言，要确保网卡正常工作，并具备广播功能。对客户机而言，还要确保客户机的网卡正常工作，最后，要考虑网络的拓扑，并考虑客户机向DHCP服务器发出的广播信息是否会受到阻碍。另外如果dhcpd进程没有启动，那么可以浏览syslog消息来确定是哪里出了问题。这个消息文件通常是/var/messages。
故障现象1：配置文件出错。DHCP服务器配置完成，无法启动dhcpd服务，此时可以使用dhcpd命令进行检测，如果配置错误，会出现在提示信息当中。
图18 查看无法启动原因
如图中画红线部分，提示说配置文件错误，并告诉我们错误位置在第31行，原因是没有“}”符号结束。添加后即显示为“There’s already a DHCP server running”。
故障现象2：网卡接口配置错误。配置文件错误并不是唯一导致dhcpd服务无法启动的原因，如果网卡配置错误也可能导致服务启动失败。如，网卡（eth0）的IP地址配置错误，通过dhcpd
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命令也可以排除该错误。
图19 查看无法启动原因
如图中画红线部分，提示网卡（eth0）的IP地址为192.168.45.12，而配置文件中声明的子网为192.168.46.0/24（subnet 192.168.46.0 netmask 255.255.255.0），将其IP地址中的45改为46。
故障现象3：DHCP服务器的网卡没有开启多点传送功能。DHCP服务器配置完成，没有语法错误。但是网络中的客户机却没办法取得IP地址。
通常是Linux DHCP服务器没有办法接收來自255.255.255.255 的 DHCP 客户机的Request 封包造成的。一般是Linux DHCP服务器的网卡没有设置具有MULTICAST功能。为了让dhcpd(dhcp程序的守护进程)能够正常的和DHCP客户机沟通，dhcpd必须传送封包到255.255.255.255这个IP地址，但是有些Linux系统里255.255.255.255这个IP地址被用来做为监听区域子网域（local subnet）广播的 IP地址，所以需要在路由表（routing table）里加入255.255.255.255以激活MULTICAST功能；
使用命令：route add –host 255.255.255.255 dev eth0 如果报告错误消息：255.255.255.255：Unkown host
那么请先修改/etc/hosts加入一行： 255.255.255.255 dhcp
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3.2 DHCP服务器的安全
如果你的Linux系统连接了不止一个网络界面，但是你只想让DHCP服务器启动其中之一，你可以配置DHCP服务器只在那个设备上启动。在/etc/sysconfig/dhcpd中，把界面的名称添加到DHCPDARGS的列表中: DHCPDARGS=eth0
或者直接使用命令： Echo”DHCPDARGS=eth0”>> /etc/sysconfig/dhcpd
这样对于带有两个网卡的防火墙机器，更加安全：一个网卡可以被配置成DHCP客户来从互联网上检索IP地址；另一个网卡可以被用作防火墙之后的内部网络的DHCP服务器。仅指定连接到内
部网络的网卡使系统更加安全，因为用户无法通过互联网来连接他的守护进程。
参考文献
[1] 周奇，李震阳.Linux系统网络服务器组建、配置和管理实训教程[M].北京：清华大学出版社，2009. [2]曹占涛，王渊.Linux服务器配置与管理[M] .北京：电子工业出版社，2009. [3]张晓辉，张栋.网络服务搭建、配置与管理大全[M] .北京：电子工业出版社, 2009. [4]郝维联.Linux服务器配置实训教程[M] .北京：机械工业出版社，2009. [5]林天峰.Linux服务器架设指南[M] .北京：清华大学出版社，2010.
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