lunes, 10 de septiembre de 2012

Rutas estáticas e interfaces de salida Ethernet

 Por Ernesto Vilarrasa


Análisis del punto 2.5.4 de Exploration 2: Rutas estáticas e interfaces de salida Ethernet
Fecha: 6 de Septiembre del 2012

Fragmento de  la currícula:

Volvamos a configurar una ruta estática con una interfaz de salida Ethernet en lugar de una dirección IP del siguiente salto.
Cambie la ruta estática por 192.168.2.0/24 para utilizar una interfaz de salida con este comando:

R1(config)#ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 fastethernet 0/1

La diferencia entre una red Ethernet y una red serial punto a punto es que una red punto a punto sólo tiene un dispositivo
más en esa red (el router que se encuentra en el otro extremo del enlace).
Con las redes Ethernet, es posible que existan muchos dispositivos diferentes que comparten la misma red de accesos múltiples,
incluyendo hosts y hasta routers múltiples.
La designación de la interfaz de salida Ethernet en la ruta estática por sí sola no provee al router información suficiente para
determinar qué dispositivo es el dispositivo del siguiente salto.

R1 tiene información de que el paquete se debe encapsular en una trama de Ethernet y se debe enviar desde la interfaz FastEthernet 0/1.
Sin embargo, R1 no tiene información sobre la dirección IP del siguiente salto; por lo tanto, no puede determinar la dirección MAC
de destino para la trama de Ethernet.

Según la topología y las configuraciones de otros routers, esta ruta estática puede funcionar o no. No entraremos en detalles ahora, pero
se recomienda no utilizar sólo la interfaz de salida en la ruta estática cuando la interfaz de salida sea una red Ethernet.

Uno podría preguntarse: ¿Existe una manera de configurar una ruta estática en una red Ethernet de modo que no tenga que utilizar la
búsqueda recurrente de la dirección IP del siguiente salto? Sí, puede realizarse configurando la ruta estática para que incluya la interfaz
de salida y la dirección IP del siguiente salto.

Como puede verse en la figura, la interfaz de salida sería FastEthernet 0/1 y la dirección IP del siguiente salto sería 172.16.2.2.

R1(config)#ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 fastethernet 0/1 172.16.2.2

La entrada en la tabla de enrutamiento para esta ruta sería:

S 192.168.2.0/24 [1/0] via 172.16.2.2 FastEthernet0/1

El proceso de la tabla de enrutamiento necesitará realizar una sola búsqueda para obtener la interfaz de salida y la dirección IP del
siguiente salto.

Ventajas del uso de una interfaz de salida con rutas estáticas

Existe una ventaja en la utilización de interfaces de salida en rutas estáticas tanto para redes seriales punto a punto como para redes de
salida Ethernet. El proceso de la tabla de enrutamiento tiene que realizar una sola búsqueda para encontrar la interfaz de salida en lugar
de una segunda búsqueda para resolver una dirección del siguiente salto.

Para las rutas estáticas con redes seriales punto a punto de salida, es mejor configurar las rutas estáticas solamente con la interfaz de salida.
Para interfaces seriales punto a punto, el proceso de entrega de paquetes nunca utiliza la dirección del siguiente salto en la tabla de
enrutamiento, por lo que no se necesita.

Para rutas estáticas con redes de salida Ethernet, es mejor configurar las rutas estáticas tanto con la dirección del siguiente salto como con
la interfaz de salida.

Nota: para obtener más información acerca de los problemas que pueden presentarse con las rutas estáticas que sólo utilizan una interfaz de
salida Ethernet o FastEthernet, consulte el libro Cisco IP Routing, de Alex Zinin.

Pruebas con un Cisco 1841

Escenario


Verificación inicial en router

1841_WAN#sh ip int bri
Interface                  IP-Address      OK? Method Status                Protocol
FastEthernet0/0            10.0.1.1        YES NVRAM  up                    up  (LAN)
FastEthernet0/1            200.0.0.1       YES NVRAM  up                    up  (WAN)
1841_WAN#sh arp
Protocol  Address   Age(min)  Hardware Addr   Type   Interface
Internet  10.0.1.2      1     001b.387e.f171  ARPA   FastEthernet0/0 (PC de pruebas)
Internet  10.0.1.1      -     0018.bad1.1f90  ARPA   FastEthernet0/0
Internet  200.0.0.1     -     0018.bad1.1f91  ARPA   FastEthernet0/1 (conectada a un PC con Wireshark)
1841_WAN#

Verificación inicial en PC

C:\>ipconfig

Configuración IP de Windows

Adaptador Ethernet Intel on board          :

        Sufijo de conexión específica DNS :
        Dirección IP. . . . . . . . . . . : 10.0.1.2
        Máscara de subred . . . . . . . . : 255.255.255.0
        Puerta de enlace predeterminada   : 10.0.1.1
C:\>

Configuración inicial en router

1841_WAN#
1841_WAN#conf t
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
1841_WAN(config)#ip route 172.16.0.0 255.255.255.0 fa0/1
1841_WAN(config)#

Verificación

1841_WAN#sh ip route
---resumido---
     200.0.0.0/30 is subnetted, 1 subnets
C       200.0.0.0 is directly connected, FastEthernet0/1
     172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
S       172.16.0.0 is directly connected, FastEthernet0/1 (observación: directly connected)
     10.0.0.0/24 is subnetted, 2 subnets
S       10.0.0.0 [1/0] via 200.0.0.2
C       10.0.1.0 is directly connected, FastEthernet0/0
1841_WAN#

1841_WAN#debug ip pack
IP packet debugging is on
1841_WAN#
*Sep  6 10:54:31.615: IP: tableid=0, s=10.0.1.2 (FastEthernet0/0), d=172.16.0.1 (FastEthernet0/1), routed via RIB
*Sep  6 10:54:31.615: IP: s=10.0.1.2 (FastEthernet0/0), d=172.16.0.1 (FastEthernet0/1), g=172.16.0.1, len 60, forward
*Sep  6 10:54:31.619: IP: s=10.0.1.2 (FastEthernet0/0), d=172.16.0.1 (FastEthernet0/1), len 60, encapsulation failed
(no se obtiene la MAC de destino, Ping 1 de 4)
*Sep  6 10:54:36.727: IP: tableid=0, s=10.0.1.2 (FastEthernet0/0), d=172.16.0.1 (FastEthernet0/1), routed via RIB
*Sep  6 10:54:36.727: IP: s=10.0.1.2 (FastEthernet0/0), d=172.16.0.1 (FastEthernet0/1), g=172.16.0.1, len 60, forward
*Sep  6 10:54:36.727: IP: s=10.0.1.2 (FastEthernet0/0), d=172.16.0.1 (FastEthernet0/1), len 60, encapsulation failed
(no se obtiene la MAC de destino, Ping 2 de 4)
*Sep  6 10:54:42.227: IP: tableid=0, s=10.0.1.2 (FastEthernet0/0), d=172.16.0.1 (FastEthernet0/1), routed via RIB
*Sep  6 10:54:42.227: IP: s=10.0.1.2 (FastEthernet0/0), d=172.16.0.1 (FastEthernet0/1), g=172.16.0.1, len 60, forward
*Sep  6 10:54:42.227: IP: s=10.0.1.2 (FastEthernet0/0), d=172.16.0.1 (FastEthernet0/1), len 60, encapsulation failed
(no se obtiene la MAC de destino, Ping 3 de 4)
*Sep  6 10:54:47.727: IP: tableid=0, s=10.0.1.2 (FastEthernet0/0), d=172.16.0.1 (FastEthernet0/1), routed via RIB
*Sep  6 10:54:47.727: IP: s=10.0.1.2 (FastEthernet0/0), d=172.16.0.1 (FastEthernet0/1), g=172.16.0.1, len 60, forward
*Sep  6 10:54:47.727: IP: s=10.0.1.2 (FastEthernet0/0), d=172.16.0.1 (FastEthernet0/1), len 60, encapsulation failed
(no se obtiene la MAC de destino, Ping 4 de 4)


Cambios en la ruta estática

1841_WAN#conf t
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
1841_WAN(config)#no ip route 172.16.0.0 255.255.255.0 fa0/1 (eliminamos con interfaz de salida)
1841_WAN(config)#ip route 172.16.0.0 255.255.255.0 200.0.0.2 (agregamos con siguiente salto)
1841_WAN(config)#^Z

Verificación

1841_WAN# sh ip route
---resumido---
     200.0.0.0/30 is subnetted, 1 subnets
C       200.0.0.0 is directly connected, FastEthernet0/1
     172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
S       172.16.0.0 [1/0] via 200.0.0.2
     10.0.0.0/24 is subnetted, 2 subnets
S       10.0.0.0 [1/0] via 200.0.0.2
C       10.0.1.0 is directly connected, FastEthernet0/0
1841_WAN#

Prueba

C:\>ping 172.16.0.1 (de todas maneras, el destino no existe)

Haciendo ping a 172.16.0.1 con 32 bytes de datos:

Tiempo de espera agotado para esta solicitud.
Tiempo de espera agotado para esta solicitud.
Tiempo de espera agotado para esta solicitud.
Tiempo de espera agotado para esta solicitud.

Estadísticas de ping para 172.16.0.1:
    Paquetes: enviados = 4, recibidos = 0, perdidos = 4
    (100% perdidos),
C:\>

1841_WAN#debug arp (para estudiar comportamiento del paquete -o la trama-)
ARP packet debugging is on
1841_WAN#
*Sep  6 10:58:28.207: IP: tableid=0, s=10.0.1.2 (FastEthernet0/0), d=10.0.1.255 (FastEthernet0/0), routed via RIB
*Sep  6 10:58:28.207: IP: s=10.0.1.2 (FastEthernet0/0), d=10.0.1.255 (FastEthernet0/0), len 236, rcvd 3
*Sep  6 10:58:46.651: IP ARP: rcvd req src 200.0.0.2 0003.4749.bdc2, dst 200.0.0.2 FastEthernet0/1
*Sep  6 10:59:02.535: IP: tableid=0, s=10.0.1.2 (FastEthernet0/0), d=172.16.0.1 (FastEthernet0/1), routed via RIB
*Sep  6 10:59:02.535: IP: s=10.0.1.2 (FastEthernet0/0), d=172.16.0.1 (FastEthernet0/1), g=200.0.0.2, len 60, forward
(paquete reenviado)


Detalles de las tramas reenviadas por el 1841 (con interfaz de salida)

Frame 1 (60 bytes on wire, 60 bytes captured) (para primer Ping de cuatro)
Ethernet II, Src: 00:18:ba:d1:1f:91 (00:18:ba:d1:1f:91), Dst: ff:ff:ff:ff:ff:ff (ff:ff:ff:ff:ff:ff)
    Destination: ff:ff:ff:ff:ff:ff (ff:ff:ff:ff:ff:ff)
    Source: 00:18:ba:d1:1f:91 (00:18:ba:d1:1f:91)
    Type: ARP (0x0806)
    Trailer: 000000000000000000000000000000000000
Address Resolution Protocol (request)
    Hardware type: Ethernet (0x0001)
    Protocol type: IP (0x0800)
    Hardware size: 6
    Protocol size: 4
    Opcode: request (0x0001)
    Sender MAC address: 00:18:ba:d1:1f:91 (00:18:ba:d1:1f:91)
    Sender IP address: 200.0.0.1 (200.0.0.1)
    Target MAC address: 00:00:00:00:00:00 (00:00:00:00:00:00)
    Target IP address: 172.16.0.1 (172.16.0.1) (la IP no pertenece al mismo segmento, nadie responde, si hubiese
                                                                                      un proxy-arp, funcionaría)
Frame 2 (60 bytes on wire, 60 bytes captured) (para segundo Ping de cuatro)
Ethernet II, Src: 00:18:ba:d1:1f:91 (00:18:ba:d1:1f:91), Dst: ff:ff:ff:ff:ff:ff (ff:ff:ff:ff:ff:ff)
    Destination: ff:ff:ff:ff:ff:ff (ff:ff:ff:ff:ff:ff)
    Source: 00:18:ba:d1:1f:91 (00:18:ba:d1:1f:91)
    Type: ARP (0x0806)
    Trailer: 000000000000000000000000000000000000
Address Resolution Protocol (request)
    Hardware type: Ethernet (0x0001)
    Protocol type: IP (0x0800)
    Hardware size: 6
    Protocol size: 4
    Opcode: request (0x0001)
    Sender MAC address: 00:18:ba:d1:1f:91 (00:18:ba:d1:1f:91)
    Sender IP address: 200.0.0.1 (200.0.0.1)
    Target MAC address: 00:00:00:00:00:00 (00:00:00:00:00:00)
    Target IP address: 172.16.0.1 (172.16.0.1)

Frame 3 (60 bytes on wire, 60 bytes captured) (para tercer Ping de cuatro)
Ethernet II, Src: 00:18:ba:d1:1f:91 (00:18:ba:d1:1f:91), Dst: ff:ff:ff:ff:ff:ff (ff:ff:ff:ff:ff:ff)
    Destination: ff:ff:ff:ff:ff:ff (ff:ff:ff:ff:ff:ff)
    Source: 00:18:ba:d1:1f:91 (00:18:ba:d1:1f:91)
    Type: ARP (0x0806)
    Trailer: 000000000000000000000000000000000000
Address Resolution Protocol (request)
    Hardware type: Ethernet (0x0001)
    Protocol type: IP (0x0800)
    Hardware size: 6
    Protocol size: 4
    Opcode: request (0x0001)
    Sender MAC address: 00:18:ba:d1:1f:91 (00:18:ba:d1:1f:91)
    Sender IP address: 200.0.0.1 (200.0.0.1)
    Target MAC address: 00:00:00:00:00:00 (00:00:00:00:00:00)
    Target IP address: 172.16.0.1 (172.16.0.1)

Frame 4 (60 bytes on wire, 60 bytes captured) (para cuarto Ping de cuatro)
Ethernet II, Src: 00:18:ba:d1:1f:91 (00:18:ba:d1:1f:91), Dst: ff:ff:ff:ff:ff:ff (ff:ff:ff:ff:ff:ff)
    Destination: ff:ff:ff:ff:ff:ff (ff:ff:ff:ff:ff:ff)
    Source: 00:18:ba:d1:1f:91 (00:18:ba:d1:1f:91)
    Type: ARP (0x0806)
    Trailer: 000000000000000000000000000000000000
Address Resolution Protocol (request)
    Hardware type: Ethernet (0x0001)
    Protocol type: IP (0x0800)
    Hardware size: 6
    Protocol size: 4
    Opcode: request (0x0001)
    Sender MAC address: 00:18:ba:d1:1f:91 (00:18:ba:d1:1f:91)
    Sender IP address: 200.0.0.1 (200.0.0.1)
    Target MAC address: 00:00:00:00:00:00 (00:00:00:00:00:00)
    Target IP address: 172.16.0.1 (172.16.0.1)

Detalles de las tramas reenviadas por el 1841 (con siguiente salto)

Frame 1 (60 bytes on wire, 60 bytes captured)
Ethernet II, Src: 00:18:ba:d1:1f:91 (00:18:ba:d1:1f:91), Dst: ff:ff:ff:ff:ff:ff (ff:ff:ff:ff:ff:ff)
    Destination: ff:ff:ff:ff:ff:ff (ff:ff:ff:ff:ff:ff)
    Source: 00:18:ba:d1:1f:91 (00:18:ba:d1:1f:91)
    Type: ARP (0x0806)
    Trailer: 000000000000000000000000000000000000
Address Resolution Protocol (request)
    Hardware type: Ethernet (0x0001)
    Protocol type: IP (0x0800)
    Hardware size: 6
    Protocol size: 4
    Opcode: request (0x0001)
    Sender MAC address: 00:18:ba:d1:1f:91 (00:18:ba:d1:1f:91)
    Sender IP address: 200.0.0.1 (200.0.0.1)
    Target MAC address: 00:00:00:00:00:00 (00:00:00:00:00:00)
    Target IP address: 200.0.0.2 (200.0.0.2) (la IP pertenece al mismo segmento)

Frame 2 (42 bytes on wire, 42 bytes captured)
Ethernet II, Src: 00:03:47:49:bd:c2 (00:03:47:49:bd:c2), Dst: 00:18:ba:d1:1f:91 (00:18:ba:d1:1f:91)
    Destination: 00:18:ba:d1:1f:91 (00:18:ba:d1:1f:91)
    Source: 00:03:47:49:bd:c2 (00:03:47:49:bd:c2)
    Type: ARP (0x0806)
Address Resolution Protocol (reply)
    Hardware type: Ethernet (0x0001)
    Protocol type: IP (0x0800)
    Hardware size: 6
    Protocol size: 4
    Opcode: reply (0x0002)
    Sender MAC address: 00:03:47:49:bd:c2 (00:03:47:49:bd:c2)
    Sender IP address: 200.0.0.2 (200.0.0.2) (la IP responde con la MAC)
    Target MAC address: 00:18:ba:d1:1f:91 (00:18:ba:d1:1f:91)
    Target IP address: 200.0.0.1 (200.0.0.1)

Frame 3 (74 bytes on wire, 74 bytes captured) (primer Ping de cuatro)
Ethernet II, Src: 00:18:ba:d1:1f:91 (00:18:ba:d1:1f:91), Dst: 00:03:47:49:bd:c2 (00:03:47:49:bd:c2)
    Destination: 00:03:47:49:bd:c2 (00:03:47:49:bd:c2) (la dirección MAC de 200.0.0.2)
    Source: 00:18:ba:d1:1f:91 (00:18:ba:d1:1f:91) (la dirección MAC de 200.0.0.1 (ver CCNA1, módulo 10))
    Type: IP (0x0800)
Internet Protocol, Src: 10.0.1.2 (10.0.1.2), Dst: 172.16.0.1 (172.16.0.1)
Internet Control Message Protocol
    Type: 8 (Echo (ping) request)
    Code: 0 ()
    Checksum: 0x365c [correct]
    Identifier: 0x0200
    Sequence number: 5376 (0x1500)
    Data (32 bytes)



Conectamos otro router a la red 200.0.0.0/24 (antes se encontraba conectado un PC con Wireshark) y en la interfaz Fa0/1 habilitamos Proxy ARP,
por lo que, estando configurada como 200.0.0.2, responde los ARP en nombre de 172.16.0.X ya que es una red directamente conectada a el.

Pruebas

Verificamos monitoreo en el switch:

Switch#sh monitor
Session 1
---------
Type                   : Local Session
Source Ports           :
    Both               : Fa0/1-2 (todo lo que entra y sale de estas interfaces se reenvía a Fa0/3)
Destination Ports      : Fa0/3
    Encapsulation      : Native
          Ingress      : Disabled
Switch#

Verificamos en router:

Router#sh arp
Protocol  Address          Age (min)  Hardware Addr   Type   Interface
Internet  10.0.1.1                -   001f.9ec2.7aa2  ARPA   FastEthernet0/0 (router)
Internet  10.0.1.2                4   0019.6604.e823  ARPA   FastEthernet0/0 (PC local)
Internet  200.0.0.1               -   001f.9ec2.7aa3  ARPA   FastEthernet0/1 (router)
Internet  200.0.0.2              13   001d.e608.4b4e  ARPA   FastEthernet0/1 (router agregado)
Router#clear arp
Router#
*Sep  6 16:48:18.447: ARP: flushing ARP entries for all interfaces
Router#sh arp
Protocol  Address          Age (min)  Hardware Addr   Type   Interface
Internet  10.0.1.1                -   001f.9ec2.7aa2  ARPA   FastEthernet0/0
Internet  200.0.0.1               -   001f.9ec2.7aa3  ARPA   FastEthernet0/1

Configuramos en router con Proxy Arp:

Router_ProxyArp#conf t
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
Router_ProxyArp(config)#interface FastEthernet0/0
Router_ProxyArp(config-if)#ip address 200.0.0.2 255.255.255.0
Router_ProxyArp(config-if)#ip proxy-arp (habilitado por defecto)
Router_ProxyArp(config-if)#^Z

Router_ProxyArp#sh ip int fa0/0
FastEthernet0/1 is up, line protocol is up
  Internet address is 200.0.0.2/24
  Broadcast address is 255.255.255.255
  Address determined by setup command
  MTU is 1500 bytes
  Helper address is not set
  Directed broadcast forwarding is disabled
  Outgoing access list is not set
  Inbound  access list is not set
  Proxy ARP is enabled
  Local Proxy ARP is disabled
  Security level is default
  Split horizon is enabled
  ---resumido----

Router#conf t
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
Router(config)#no ip route 172.16.0.0 255.255.255.0 200.0.0.2
Router(config)#ip route 172.16.0.0 255.255.255.0 fa0/1
Router(config)#^Z
Router#

*Sep  6 16:53:43.223: %SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console
*Sep  6 16:53:52.743: IP ARP: rcvd req src 10.0.1.2 0019.6604.e823, dst 10.0.1.1 FastEthernet0/0
*Sep  6 16:53:52.743: IP ARP: sent rep src 10.0.1.1 001f.9ec2.7aa2,
                 dst 10.0.1.2 0019.6604.e823 FastEthernet0/0
*Sep  6 16:53:52.743: IP ARP: creating incomplete entry for IP address: 172.16.0.2 interface FastEthernet0/1
*Sep  6 16:53:52.743: IP ARP: sent req src 200.0.0.1 001f.9ec2.7aa3,
                 dst 172.16.0.2 0000.0000.0000 FastEthernet0/1
*Sep  6 16:53:52.743: IP ARP: rcvd rep src 172.16.0.2 001d.e608.4b4e, dst 200.0.0.1 FastEthernet0/1
Router#

Verificamos en router:

Router_ProxyArp#sh arp
Protocol  Address          Age (min)  Hardware Addr   Type   Interface
Internet  172.16.0.1              0   0003.4749.bdc2  ARPA   FastEthernet0/1 (PC en LAN del router agregado)
Internet  172.16.0.254            -   001d.e608.4b4f  ARPA   FastEthernet0/1 (interfaz de Router_ProxyArp)
Internet  200.0.0.1               3   001f.9ec2.7aa3  ARPA   FastEthernet0/0 (interfaz de Router)
Internet  200.0.0.2               -   001d.e608.4b4e  ARPA   FastEthernet0/0 (interfaz de Router_ProxyArp)
Router_ProxyArp#

Probamos ruta con interfaz de salida: antes no se alcanzaba el destino.

C:\>ping 172.16.0.1

Haciendo ping a 172.16.0.1 con 32 bytes de datos:

Respuesta desde 172.16.0.1: bytes=32 tiempo=3ms TTL=127 (notar TTL: un solo salto a travez de 200.0.0.1, por
Respuesta desde 172.16.0.1: bytes=32 tiempo=1ms TTL=127  defecto Windows XP tiene TTL de 128)
Respuesta desde 172.16.0.1: bytes=32 tiempo=1ms TTL=127
Respuesta desde 172.16.0.1: bytes=32 tiempo=1ms TTL=127

Estadísticas de ping para 172.16.0.1:
    Paquetes: enviados = 4, recibidos = 4, perdidos = 0
    (0% perdidos),
Tiempos aproximados de ida y vuelta en milisegundos:
    Mínimo = 1ms, Máximo = 3ms, Media = 1ms

C:\>

Verificamos en router:

Router#sh arp
Protocol  Address          Age (min)  Hardware Addr   Type   Interface
Internet  10.0.1.1                -   001f.9ec2.7aa2  ARPA   FastEthernet0/0
Internet  10.0.1.2                1   0019.6604.e823  ARPA   FastEthernet0/0
Internet  172.16.0.1              1   001d.e608.4b4e  ARPA   FastEthernet0/1 (MAC del router)
Internet  200.0.0.1               -   001f.9ec2.7aa3  ARPA   FastEthernet0/1
Internet  200.0.0.2               6   001d.e608.4b4e  ARPA   FastEthernet0/1 (MAC del router)
Router#


Nota: Las tramas están repetidas ya que los ports Fa0/1 y 2 se reenvían a Fa0/3, se observa que quien responde es Router_ProxyARP.

Trama 1: pedido ARP desde 200.0.0.1 hacia 172.16.0.1
Trama 3: respuesta ARP desde 200.0.0.2 en nombre de 172.16.0.1
Trama 5: Solicitud de eco desde 10.0.1.2
Trama 7: respuesta de eco desde 172.16.0.1, a traves de MAC de 200.0.0.2


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Rosario, Argentina

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