Materiais do instrutor Capítulo 1: Conceitos de roteamento

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1 Materiais do instrutor Capítulo 1: Conceitos de roteamento CCNA Routing and Switching Routing and Switching Essentials v6.0 1

2 Material do instrutor Capítulo 1 Guia de planejamento Esta apresentação em PowerPoint é dividida em duas partes: 1. Guia de Planejamento do Instrutor Informações para ajudar você a se familiarizar com o capítulo Material didático 2. Apresentação de aulas Slides opcionais que podem ser usados em sala de aula Começa no slide 13 Nota: remova o Guia de Planejamento desta apresentação antes de compartilhar com outras pessoas. 2

3 Routing and Switching Essentials 6.0 Guia de planejamento Capítulo 1: Conceitos de Roteamento 3

4 Capítulo 1: Atividades Quais atividades estão relacionadas a este capítulo? Nº da página Tipo de atividade Nome da atividade Opcional? Atividade em sala de aula Precisamos realmente de um mapa? Opcional Atividade em sala de aula Identificar os componentes do roteador Packet Tracer Usar o Traceroute para descobrir a rede Recomendada Laboratório Mapeamento da Internet Opcional Verificador de sintaxe Configurar a SVI de gerenciamento em S Atividade em sala de aula Documentar um esquema de endereçamento Packet Tracer Documentar a rede Recomendada Verificador de sintaxe Definir configurações básicas em R Verificador de sintaxe Configurar uma interface do roteador IPv Packet Tracer Configurar interfaces IPv4 e IPv6 Recomendada A senha usada nas atividades do Packet Tracer neste capítulo é: PT_ccna5 4

5 Capítulo 1: Atividades Quais atividades estão relacionadas a este capítulo? Nº da página Tipo de atividade Nome da atividade Opcional? Verificador de sintaxe Verificar interfaces do roteador (Fig.4) Verificador de sintaxe Verificar interfaces IP do roteador (Fig.5) Verificador de sintaxe Comandos show de filtragem Verificador de sintaxe Recurso de histórico de comandos Packet Tracer Configurar e verificar uma rede pequena Recomendada Laboratório Definir as configurações básicas de roteador com a CLI do IOS Atividade em sala de aula Ajustar o endereçamento das camadas 2 e Atividade em sala de aula Ordenar as etapas do processo de encaminhamento de pacotes Atividade em sala de aula Equiparar a distância administrativa à origem da rota - Opcional Atividade em sala de aula Interpretar o conteúdo de uma entrada de tabela de roteamento - A senha usada nas atividades do Packet Tracer neste capítulo é: PT_ccna5 5

6 Capítulo 1: Atividades Quais atividades estão relacionadas a este capítulo? Nº da página Tipo de atividade Nome da atividade Opcional? Verificador de sintaxe Configurar as interfaces diretamente conectadas em R Packet Tracer Investigação do PT de rotas diretamente conectadas Recomendada Verificador de sintaxe Configurar uma rota estática padrão em R1 (Fig. 3) Verificador de sintaxe Configurar a rota estática em R2 (Fig. 4) Atividade em sala de aula Nós realmente podíamos ter usado um mapa! Opcional - A senha usada nas atividades do Packet Tracer neste capítulo é: PT_ccna5 6

7 Capítulo 1: Avaliação Os alunos devem concluir a "Avaliação" do Capítulo 1 quando terminarem o Capítulo 1. Testes, laboratórios, Packet Tracers e outras atividades podem ser usadas para avaliar informalmente o progresso dos alunos. 7

8 Capítulo 1: Melhores Práticas Antes de ensinar o Capítulo 1, o instrutor deve: Concluir a "Avaliação" do Capítulo 1. Os objetivos deste capítulo são: Descrever as principais funções e os recursos de um roteador. Conectar dispositivos para uma rede roteada pequena. Configurar um roteador para rotear entre várias redes diretamente conectadas usando a CLI. Explicar o processo de encapsulamento e desencapsulamento usado por roteadores para o switching de pacotes entre interfaces. Explicar a função de determinação do caminho de um roteador. Comparar as formas pelas quais um roteador cria uma tabela de roteamento em redes de empresas de pequeno e médio porte. Explicar entradas da tabela de roteamento para redes conectadas diretamente. Explicar como um roteador cria uma tabela de roteamento para redes diretamente conectadas. Explicar como um roteador cria uma tabela de roteamento usando rotas estáticas. Explicar como um roteador cria uma tabela de roteamento usando um protocolo de roteamento dinâmico. 8

9 Capítulo 1: Melhores Práticas (Continuação) Seção 1.1 Analise o modelo OSI e a pilha do protocolo TCP/IP e estudar o processo de encapsulamento. Discuta as principais características de rede: o Topologia o Confiabilidade o Escalabilidade o Disponibilidade o Velocidade o Custo o Segurança Destaque a posição dos roteadores no modelo OSI e o processo de encapsulamento. Frisando que roteadores são computadores especializados. Enfatize os tipos de memória usados por roteadores e o que é armazenado em cada um. 9

10 Capítulo 1: Melhores Práticas (Continuação) Seção 1.1 (cont.) Certifique-se de que os alunos compreendam o papel do roteador em uma rede: o Determinar o melhor caminho para os pacotes o Encaminhar pacotes ao seu destino o Interconectar redes Discuta os três mecanismos de encaminhamento de pacotes que os roteadores usam. Frisando que o Cisco Express Forwarding (CEF) é o método mais recente e preferencial Pergunte aos alunos quais endereços são necessários para se conectar a uma rede. E como são atribuídos. Endereço IP, máscara de sub-rede ou prefixo e gateway padrão. Revise a configuração básica de um roteador e os comandos para verificá-la. O comando show pode ser filtrado em parâmetros específicos para a redução do volume de saída usando o caractere de barra vertical ( ) após o comando. o o Show ip interface brief exclude unassigned Exiba a configuração atual section line vty 10

11 Capítulo 1: Melhores Práticas (Continuação) Seção 1.2 Revise o encapsulamento e o desencapsulamento de pacotes. Incentive os alunos a testarem sua compreensão com a atividade Discuta as Métricas e como o protocolo de roteamento seleciona o melhor caminho com base no valor ou métrica utilizados para determinar a distância até uma rede. o Peça que os alunos avaliem diferentes caminhos para um destino local, por exemplo por rodovia - mais longo, porém mais rápido ou rotas locais - mais curto, no entanto mais lento. Compare com métricas de roteamento. Os alunos devem estar muito familiarizados com as distâncias administrativas padrão. Descreva as diferenças entre roteamento estático e dinâmico, e quais são suas vantagens e desvantagens. Seção 1.3 Reforce a importância de entender a tabela de roteamento para verificar se as entradas de rota estão presentes e corretas. As tabelas de roteamento contêm informações importantes utilizadas na solução de problemas. 11

12 Capítulo 1: Melhores Práticas (Continuação) Seção 1.3 (cont.) Forneça ao aluno os exercícios práticos extras de interpretação de entradas na tabela de roteamento. Demonstre como usar o utilitário Verificador de sintaxe para praticar comandos CLI e encoraje os alunos a fazê-lo. Recomendação Os alunos devem fazer anotações sobre os comandos, (especialmente "comandos show") e os resultados. Recursos de CLI Comandos CLI básicos do roteador routconf.html 12

13 Capítulo 1: Ajuda Adicional Para obter ajuda adicional com estratégias de ensino, incluindo planos de aula, analogias para conceitos difíceis e tópicos para discussão, visite a comunidade do CCNA em: Melhores práticas globais para o ensino do CCNA Routing and Switching Se você tiver planos de aula ou recursos que queira compartilhar, carregue-os na comunidade do CCNA para ajudar outros instrutores. Os alunos podem se inscrever no Packet Tracer Know How 1: Packet Tracer 101 (matrícula automática) 13

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15 Capítulo 1: Conceitos de Roteamento Routing and Switching Essentials v6.0 15

16 Capítulo 1 - Seções e Objetivos 1.1 Configuração inicial do roteador Descrever as principais funções e os recursos de um roteador. Definir as configurações básicas de um roteador para rotear entre duas redes diretamente conectadas, usando o CLI. Verificar a conectividade entre duas redes diretamente conectadas a um roteador. 1.2 Decisões de roteamento Explicar o processo de encapsulamento e desencapsulamento usado por roteadores para o switching de pacotes entre interfaces. Explicar a função de determinação do caminho de um roteador. 1.3 Operação do roteador Explicar entradas da tabela de roteamento para redes conectadas diretamente. Explicar como um roteador cria uma tabela de roteamento para redes diretamente conectadas. Explicar como um roteador cria uma tabela de roteamento usando rotas estáticas. Explicar como um roteador cria uma tabela de roteamento usando um protocolo de roteamento dinâmico. 16

17 1.1 Configuração inicial do roteador 17

18 Funções do roteador Características de uma rede 18

19 Funções do roteador Por que fazer o roteamento? O roteador é responsável pelo roteamento de tráfego entre redes. 19

20 Funções do roteador Os roteadores são computadores Os roteadores são computadores especializados que contêm os seguintes componentes necessários para operar: Unidade central de processamento (CPU) Sistema operacional (OS) - Os roteadores usam Cisco IOS Memória e armazenamento (RAM, ROM, NVRAM, flash, disco rígido) 20

21 Funções do roteador Os roteadores são computadores (cont.) Os roteadores usam portas especializadas e cartões de interface de rede para fazer interconexões com outras redes. 21

22 Funções do roteador Os roteadores são computadores Memória do Roteador 22

23 Funções do roteador Os roteadores interconectam redes 23

24 Funções do roteador Os roteadores escolhem os melhores caminhos Os roteadores usam rotas estáticas e os protocolos de roteamento dinâmico para aprender sobre redes remotas e criar suas tabelas de roteamento. Os roteadores usam tabelas de roteamento para determinar o melhor caminho para o envio de pacotes. Os roteadores fazem o encapsulamento do pacote e o encaminham para a interface indicada na tabela de roteamento. 24

25 Funções do roteador Métodos de encaminhamento de pacotes Switching de processo um mecanismo antigo de encaminhamento de pacotes que ainda está disponível para os roteadores da Cisco Switching rápido um mecanismo comum de encaminhamento de pacotes que usa um cache de switching rápido para armazenar informações de próximo salto. Cisco Express Forwarding (CEF) o método mais recente, mais rápido e preferencial de encaminhamento de pacotes do Cisco IOS. 25

26 Conectar dispositivos Conectar a uma rede 26

27 Conectar dispositivos Gateways padrão Para habilitar o acesso à rede, os dispositivos devem ser configurados com as seguintes informações de endereço IP: Endereço IP - identifica um host único em uma rede local Máscara de sub-rede - identifica a sub-rede da rede em que o host está localizado. Gateway padrão - identifica o roteador para o qual o pacote foi encaminhado quando o destino está em uma sub-rede local diferente. 27

28 Conectar dispositivos Documentar endereçamento de rede O endereçamento de rede deve incluir pelo menos os seguintes itens em um diagrama de topologia e tabela de endereçamento: Nomes de dispositivo Interfaces Endereço IP e máscaras de sub-rede Gateways padrão 28

29 Conectar dispositivos Habilitar IP em um host Endereço IP estaticamente atribuído Um endereço IP, uma máscara de sub-rede e um gateway padrão são manualmente atribuídos a um host. Também pode ser atribuído um endereço IP do servidor DNS. Usado para identificar recursos de rede específicos, como servidores de rede e impressoras. Pode ser usado em redes muito pequenas com poucos hosts. Endereço IP atribuído dinamicamente as informações do endereço IP são atribuídas dinamicamente pelo servidor usando DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). A maioria dos hosts recebe as informações do endereço IP por meio do DHCP. Os serviços de DHCP podem ser oferecidos pelos roteadores da Cisco. 29

30 Conectar dispositivos Habilitar IP em um host 30

31 Conectar dispositivos Habilitar IP em um host 31

32 Conectar dispositivos LEDs do dispositivo 32

33 Acesso de console Conectar dispositivos Acesso de console 33

34 Conectar dispositivos Habilitar IP em um switch Os dispositivos de infraestrutura de rede exigem que os endereços IP habilitem o gerenciamento remoto. Em um switch, o endereço IP de gerenciamento é atribuído em uma interface virtual chamada de interface virtual de switch (SVI) 34

35 Configurações básicas do roteador Definir as configurações básicas do roteador Dar nome ao dispositivo Isso o diferencia de outros roteadores Proteger o acesso de gerenciamento Protege o acesso ao EXEC privilegiado, EXEC do usuário e Telnet e criptografa senhas. Configurar um banner Apresenta avisos legais sobre acesso não autorizado. Salvar a configuração 35

36 Configurações básicas do roteador Configurar uma interface do roteador IPv4 Para estar disponível, uma interface do roteador deve ser: Configurada com um endereço e máscara de sub-rede. Ativada usando o comando no shutdown. Por padrão, as interfaces da LAN e da WAN não são ativadas. Configurada com o comando clock rate na extremidade do cabo serial chamada DCE. A descrição opcional pode ser incluída. 36

37 Configurações básicas do roteador Configurar uma interface do roteador IPv6 Como configurar a interface com endereço e máscara de sub-rede IPv6: Use o comando de configuração de interface ipv6 address ipv6-address/ipv6-length [linklocal eui-64] Ative-a utilizando o comando no shutdown. 37

38 Configurações básicas do roteador Configurar uma interface do roteador IPv6 (cont.) As interfaces IPv6 podem comportar mais de um endereço: Defina um unicast global específico ipv6address ipv6- address /ipv6-length Defina um endereço IPv6 global com uma ID de interface na ordem baixa de 64 bits - ipv6address ipv6-address /ipv6-length eui-64 Defina um endereço link-local - ipv6address ipv6- address /ipv6-length link-local 38

39 Configurações básicas do roteador Configurar uma interface de loopback IPv4 Uma interface de loopback é uma interface lógica interna ao roteador: Ela não está atribuída a uma porta física, ela é considerada uma interface de software que é automaticamente um estado UP. Uma interface de loopback é útil para testes. É importante no processo de roteamento OSPF. 39

40 Verificar a conectividade de redes diretamente conectadas Verificar as configurações de interface Os comandos show são usados para verificar a operação e a configuração da interface: show ip interfaces brief show ip route show running-config Comandos show usados para coletar informações mais detalhadas da interface: show interfaces show ip interfaces 40

41 Verificar a conectividade de redes diretamente conectadas Verificar as configurações de interface (cont.) 41

42 Verificar a conectividade de redes diretamente conectadas Verificar as configurações de interface IPv6 Comandos comuns para verificar a configuração da interface IPv6: show ipv6 interface brief - exibe um resumo de cada interface. show ipv6 interface gigabitethernet 0/0 - exibe o status da interface e todos os seus endereços IPv6. show ipv6 route - verifica se as redes IPv6 e endereços de interface IPv6 específicos foram instalados na tabela de roteamento IPv6. 42

43 Verificar a conectividade de redes diretamente conectadas Filtrar a saída do comando show A saída do comando show pode ser gerenciada usando o comando e filtros a seguir: Use o comando terminal length number para especificar o número de linhas a ser exibido. Para filtrar a saída específica dos comandos, use o caractere ( ) depois do comando show. Os parâmetros que podem ser usados depois a barra vertical incluem: section, include, exclude, begin 43

44 Verificar a conectividade de redes diretamente conectadas Recurso de histórico de comandos O recurso de histórico de comandos armazena temporariamente uma lista de comandos executados para acessar: Para recuperar comandos, pressione Ctrl + P ou a seta para cima. Para retornar aos comandos mais recentes, pressione Ctrl+N ou a seta para baixo. O histórico de comandos é ativado por padrão e o sistema grava os últimos 10 comandos do buffer. Use o comando EXEC privilegiado show history para exibir o conteúdo do buffer. Use o comando EXEC de usuário show history para aumentar ou reduzir o tamanho do buffer. 44

45 1.2 Decisões de roteamento 45

46 Mudança de pacotes entre redes Função do switching de roteadores 46

47 Mudança de pacotes entre redes Enviar um pacote 47

48 Mudança de pacotes entre redes Encaminhar para o próximo salto 48

49 Mudança de pacotes entre redes Roteamento de pacotes 49

50 Mudança de pacotes entre redes Chegar ao destino 50

51 Determinação do caminho Decisões de roteamento 51

52 Determinação do caminho Melhor caminho O melhor caminho é selecionado por um protocolo de roteamento baseado no valor ou métrica usados para determinar a distância até uma rede: o Uma métrica é o valor usado para medir a distância até uma rede especificada. o O melhor caminho para uma rede é o caminho com a menor métrica. Protocolos de roteamento dinâmicos usam suas próprias regras e métricas para criar e atualizar tabelas de roteamento: o Protocolo RIP - contagem de saltos o Protocolo OSPF - custo baseado na largura de banda cumulativa da origem para o destino o Protocolo EIGRP - largura de banda, atraso, carga, confiabilidade 52

53 Determinação do caminho Balanceamento de carga Quando um roteador tem dois ou mais caminhos para um destino com métricas de custo igual, o roteador encaminha os pacotes usando os caminhos da mesma maneira: o o O balanceamento de carga de custo igual pode melhorar o desempenho da rede. O balanceamento de carga de custo igual pode ser configurado para usar protocolos de roteamento dinâmico e rotas estáticas. 53

54 Determinação do caminho Distância administrativa Se vários caminhos para um destino estiverem configurados no roteador, o caminho instalado na tabela de roteamento terá a menor distância administrativa (AD): o o Uma rota estática com uma AD 1 é mais segura do que uma rota descoberta por um protocolo EIGRP com uma AD 90. Uma rota diretamente conectada com uma AD 0 é mais segura do que uma rota estática com uma AD 1. 54

55 1.3 Operação do roteador 55

56 Analisar a tabela de roteamento A tabela de roteamento Uma tabela de roteamento é um arquivo armazenado em RAM que contém informações sobre: o o Rotas diretamente conectadas Rotas remotas 56

57 Analisar a tabela de roteamento Fontes da tabela de roteamento O comando show ip route é usado para exibir o conteúdo da tabela de roteamento: o Interfaces de rotas locais - Adicionadas à tabela de roteamento quando uma interface está configurada. (exibidas no IOS 15 ou versões para rotas IPv4 e em todas as versões para rotas IPv6.) o Interfaces diretamente conectadas - Adicionadas à tabela de roteamento quando uma interface está configurada e ativa. o Rotas estáticas - Adicionadas quando uma rota é manualmente configurada e a interface de saída está ativa. o Protocolo de roteamento dinâmico - Adicionado quando o protocolo EIGRP ou OSPF estão implementados e as redes foram identificadas. 57

58 Analisar a tabela de roteamento Fontes da tabela de roteamento (cont.) 58

59 Analisar a tabela de roteamento Entradas do roteamento de rede remota Interpretação das entradas da tabela de roteamento 59

60 Rotas diretamente conectadas Interfaces diretamente conectadas Um roteador recém-implantado, sem nenhuma interface configurada, possui uma tabela de roteamento vazia. 60

61 Rotas diretamente conectadas Entradas da tabela de roteamento diretamente conectadas 61

62 Rotas diretamente conectadas Exemplo diretamente conectado 62

63 Rotas diretamente conectadas Exemplo IPv6 diretamente conectado 63

64 Rotas aprendidas estatisticamente Rotas estáticas As rotas estáticas e as rotas estáticas padrão podem ser implementadas após as interfaces diretamente conectadas serem adicionadas à tabela de roteamento: o As rotas estáticas são manualmente configuradas. o Elas definem um caminho explícito entre dois dispositivos de rede. o As rotas estáticas devem ser manualmente atualizadas se a topologia for alterada. o Seus benefícios incluem segurança aprimorada e controle de recursos. o Configure uma rota estática para uma rede específica usando o comando ip route network mask {next-hop-ip exit-intf}. o Uma rota estática padrão é usada quando uma tabela de roteamento não contém um caminho para uma rede de destino. o Configure uma rota estática padrão usando o comando ip route {exit-intf next-hop-ip}. 64

65 Rotas aprendidas estaticamente Exemplo de rota estática 65

66 Rotas aprendidas estaticamente Exemplo de rota estática (cont.) Inserção e verificação de uma rota estática 66

67 Rotas aprendidas estaticamente Exemplos de rotas estáticas IPv6 67

68 Rotas aprendidas estaticamente Exemplos de rotas estáticas IPv6 68

69 Protocolos de roteamento dinâmico Roteamento dinâmico O roteamento dinâmico é usado por roteadores para compartilhar informações sobre acessibilidade e status de redes remotas. Ele executa a descoberta de redes e faz a manutenção de tabelas de roteamento. Os roteadores convergiram depois que completaram a troca e a atualização de suas tabelas de roteamento. 69

70 Protocolos de roteamento dinâmico Protocolos de roteamento IPv4 Os roteadores da Cisco são compatíveis com diversos protocolos de roteamento dinâmico IPv4, como: EIGRP Enhanced Interior Gateway Routing Protocol OSPF Open Shortest Path First IS-IS Intermediate System-to-Intermediate System RIP Routing Information Protocol Use o comando roteador? No modo de configuração global para determinar quais protocolos de roteamento são compatíveis com o IOS. 70

71 Protocolos de roteamento dinâmico Exemplos de roteamento dinâmico IPv4 71

72 Protocolos de roteamento IPv6 Protocolos de roteamento dinâmico Protocolos de roteamento IPv6 Os roteadores da Cisco são compatíveis com diversos protocolos de roteamento dinâmico IPv6, como: o RIPng (RIP próxima geração) o OSPFv3 o EIGRP para IPv6 Use o comando ipv6 router? para determinar quais protocolos de roteamento são compatíveis com o IOS 72

73 Protocolos de roteamento dinâmico Exemplos de roteamento dinâmico IPv6 73

74 1.4 Resumo do Capítulo 74

75 Resumo do capítulo Resumo Descrever as principais funções e os recursos de um roteador. Definir as configurações básicas de um roteador para rotear entre duas redes diretamente conectadas, usando o CLI. Verificar a conectividade entre duas redes diretamente conectadas a um roteador. Explique como os roteadores usam as informações em pacotes de dados para tomar decisões de encaminhamento em uma rede de uma empresa de pequeno a médio porte. Explicar o processo de encapsulamento e desencapsulamento usado por roteadores para o switching de pacotes entre interfaces. Explicar a função de determinação do caminho de um roteador. Explicar como um roteador aprende sobre redes remotas ao operar em redes corporativas de pequeno e médio porte. Explicar como um roteador cria uma tabela de roteamento para redes diretamente conectadas. Explicar como um roteador cria uma tabela de roteamento usando rotas estáticas. Explicar como um roteador cria uma tabela de roteamento usando um protocolo de roteamento dinâmico. 75

76 Seção 1.1 Novos termos e comandos Topologia Velocidade Custo Segurança Disponibilidade Escalabilidade Confiabilidade Protocolo ponto a ponto (PPP) Switching de processos Switching rápido Cisco Express Forwarding (CEF) Pontos de acesso sem fio (WAPs) Roteador de Borda Porta Lógica do Último Recurso Diagrama da topologia Secure Shell (SSH) HTTPS (Secure Hypertext Transfer Protocol - Protocolo de Transferência de Hipertexto Seguro) Cabo de console Software de emulação de terminal - Tera Term, PuTTY, HyperTerminal Acesso de gerenciamento seguro comando de configuração de interface Ipv6 address ipv6-address/ipv6- length [link-local eui-64] comando no shutdown loopback interface comando de número interface loopback comando show ip route show running-config interfaceinterface-id comando show ip interface brief comandoshow runningconfig interface comandoshow ip interfaces Comandoshow ipv6 interface 76

77 Seção 1.1 (cont.) Novos termos e comandos comando show interfaces comando show ipv6 interface brief comando show ipv6 route caractere de barra vertical ( ) Ctrl+P Ctrl+N show history terminal history 77

78 Seção 1.2 Novos termos e comandos Métricas Protocolo de Informação de Roteamento (RIP) Open Shortest Path First (OSPF) Protocolo de Roteamento IGRP Melhorado (EIGRP) balanceamento de carga IS-IS - Intermediate System-to-Intermediate System RIPng (RIP próxima geração) OSPFv3 78

79 Seção 1.3 Novos termos e comandos Distância administrativa (AD) Interfaces de Rota Local Rotas estáticas Route Timestamp Origem da rota ip route network mask { next-hop-ip exit-intf } ip route { exit-intf next-hop-ip } ipv6 unicast-routing ipv6 route ::/0 {ipv6- address interface-type interface-number} ipv6 route ipv6- prefix/prefix-length {ipv6- address interface-type interface-number} Router? comando Ipv6 router? comando 79

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