宽带ip城域网试题概念是由什么演化而来

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宽带ip城域网建设中应当注意的几个问题_电信网络
作者:网友供稿
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江西省数据通信局 刘 勇
  宽带IP城域网的建设经过各网络试点城市的不断实践与尝试,大家在网络层次划分方面已基本达成共识。IP城域网在组网功能结构上可分为3层,即①核心层负责数据的快速转发,并与CHINANET骨干网互联,提供城市的高速IP数据出口;②汇聚层负责汇集分散的接入点,进行数据交换,提供流量控制和用户管理功能;③接入层负责提供各种类型用户的接入。
但是,问题也正在于此,由于各地一般将注意力偏重于3个网络层次的建设上,往往忽略了前期的全面规划和工程关键细节,导致业务开通不畅、网络扩容不便的情况时有发生。下面仅就网络规划、管理、接入3个方面中容易忽视的几个问题与大家共同商榷。
1 网络建设前的全面规划
(1)&以省为单位全面规划
为保证全程全网业务VPN等的开放,设备选型时应充分考虑设备的兼容性和互通性,以保证网络为用户提供全面的服务。宽带IP城域网的规划应当以省为单位全面铺开,对本省IP城域网进行统一的规划。各省公司应从全程全网的角度,对城域网的网络组织、技术选型、路由、地址分配等提出具体的意见,指导各地市分公司进行城域网的建设。
(2)&预留资源,分步实施
各地应超前规划城域网的建设,特别要根据用户分布规划好本地光纤网络、设备机房、小区管道、IP地址等城域网建设中的关键资源,协调好用户接入网络的建设。由于城域网设备布置灵活、扩容简单方便,在掌握关键资源后,网络建设可根据竞争态势和用户情况分期分步建设,可以不要求一次到位。在经济特别发达的城市可以将城域网拓展为宽带IP本地网的概念,充分预留资源,可以通过裸光纤或其他方式将网络延伸到县和发达乡镇一级;对中小地市群,技术上可以考虑合建一个城域网;在已建ATM宽带数据网且竞争不激烈的地区,可以先利用现有ATM网络提供服务;在没有竞争或用户需求小的地区可小规模建设,在竞争激烈和用户需求量较大的地区则要抓紧规划,组织建设。
(3)大品牌意识
目前,网络的大趋势是融合(当然并不强求所有的网络必须融合),因此在有条件的地区应当考虑将原有的ATM/FR网络如何与规划中的宽带IP城域网有机地融合起来,树立统一的数据宽带城域网的大品牌。确实很难融合或代价很高的情况下,也应当找出两网的共同点提供给业务部门,以便在业务宣传上实现统一品牌的包装。
(4)兼顾窄带
以前各地进行163窄带网建设时,往往将窄带接入服务器放在各城市中心局的机房,这样当市内其分局范围内的用户上网时,要通过局间中继转接,这样随着用户规模的急剧膨胀,局间中继占用很严重,资源浪费较大。而在宽带IP城域网的建设中,大部分城市内网络节点的布局也将由单节点向多节点模式转变,可以趁此良机根据市内电话分局的分布格局来设置网络节点,并在节点内配置窄带接入服务器,以旁路市话中继话务量,做到在建设宽带网的同时也兼顾窄带网的发展。
2&&网络结构与管理
(1)网络结构选择的多样性
目前从宽带IP城域网试点城市的反馈及各地实际使用情况来看,星型结构的网络占了极大的比例。此结构的优点是:①组网方式简单;②网络的配置和管理上与目前模式相同,易实现网络平滑升级;③初期建设成本较低。缺点是:①网络其余节点对主节点的依赖性高,城域网中心路由器的负担重;②如每个节点都采用冗余备份,则要求中心节点必须具有较高的端口密度,端口资源浪费严重;③网络如进行大规模扩容,由于冗余的需要,将导致扩容的投资费用较高。&&&
采用环型结构的宽带IP城域网一般采用DPT技术或SDH技术,其优点是:①以最少的中心汇聚端口投资,具有较大的规模扩展性;②全冗余③带宽的高有效利用率,网络资源实现动态分配而无星型所常见的带宽资源浪费;④具有自愈保护功能,网络安全可靠。缺点是:①初期投资比星型结构大;②网络的配置和管理比目前的模式复杂;③DPT技术是Cisco的专有技术,非公开标准。
(2)地址分配与管理
考虑到地址日益短缺和长远发展的因素,为了节约IP地址资源,加快业务的发展,城域网内可同时使用公有IP地址和私有IP地址。
在公有IP地址有保证的前提下,城域网内应尽量使用公有地址。考虑到申请流程和周期,各地在规划城域网时应当尽早进行公有地址的申请工作
应提前做好本地的私有地址和公有地址的规划,根据不同的地域、不同的应用进行地址块的划分,私有IP地址由各省统一规划。其中,设备的管理地址、设备间互连的地址、ADSL和PPPoE拨号地址池、NAT地址池使用公有IP地址;企业内部网如果需要通过城域网进行上网,应分配公有IP地址,由企业自己进行私有IP地址和公有IP地址的转换。带外网管应使用私有IP地址;只限于在城域网内开放的业务和同城互连可使用私有IP地址,小区内以LAN方式接入的用户可分配私有IP地址,并可通过私有IP地址访问城域网内的宽带业务;当这类用户需要上网时,可通过IP地址池分配公有IP地址。
(3)用户认证和计费
宽带IP城域网用户的认证计费方式一般有两种:
若向用户分配唯一静态的IP地址,则无需进行认证。采用此种方式,相对应的计费方式为包月制。当选用的接入层网络设备可以提供基于硬件的流量控制时,建议采用不同带宽不同月租的计费方式。虽然大部分网络设备可以对用户数据流量进行收集,但是由于收集的流量中包含了广播包等流量,不能作为计费依据,仅可作为网管的参考。
若向用户分配动态IP地址,则由认证服务器分配IP地址。在各种用户接入的认证方式上,目前主要有PPPoE、DHCP+、SSOService&Sign&On,业务登录系统等几种技术。虽然PPPoE还有一些问题,但目前已成为标准且比较成熟的只有这一种宽带认证方式,建议采用。
PPPoE方式用户以虚拟拨号方式接入宽带接入服务器,通过用户名密码验证后才能得到IP地址并连接网络。PPPoE的优点是可实现对用户的控制,不用规划用户端IP地址。
但是,部署宽带接入服务器时需特别注意以下几点:①&PPPoE不能穿过三层网络设备,在使用三层设备组建核心层的城域网中,宽带接入服务器必须分散放置,位于三层设备的前端。②使用二/三层设备组网的城市在初期用户较少时,宽带接入服务器可采取集中放置的方式作为过渡;用户数量增加时为避免过多的广播数据包穿过网络骨干,增加的宽带接入服务器应采用分散放置方式。③PPPoE使用的是二层广播包,所经过的网络必须支持广播包通过。为防止广播风暴,应选用支持VLAN的宽带接入服务器产品。由于较难实现每用户单独划分VLAN到宽带接入服务器,最好同时配合接入层设备的端口隔离、MAC地址过滤、广播包总量限制等功能使用。
由于宽带接入服务器可以实现对用户上网时段、带宽控制、连接方向等多方面的灵活控制,并能记录用户上下网时间、数据包流量等,所以其对应的计费方式可以为用户提供计时、计量等各种灵活的计费式,能配合营销,开展上网卡、时段优惠、赠送时长等业务促销活动,通过城域网间认证系统的互联,还可以实现帐号漫游。
(4)&IP地址盗用
采用向用户分配固定的静态IP地址的计费认证方式时,应当考虑解决用户IP地址盗用的问题,现阶段可采取的方法主要有:①IP地址与MAC地址绑定,这种方式适用于用户终端相对固定的情况,在用户主机更换时需网管人员更改用户信息。②每个用户划分一个VLAN,用户和用户间使用路由相连。这种方式用户使用方便,并能对用户实现完全的二层隔离,但网络设备要求至少采用支持VLAN的二层交换机,不能使用廉价的HUB和不提供VLAN的交换机。在用户大量增加时,离用户最近的三层网络设备要支持的VLAN数很大。另外,由于每个用户至少占用了4个IP地址,对IP地址的消耗也很大。③开发业务网络管理系统,对IP地址的盗用进行控制和管理。收到用户关于IP被盗用的投诉后,系统可以通过查找非法IP使用者、封闭或限制相应设备端口等手段对非法使用IP进行治理。
3 用户接入层
(1)&接入方式的选择
接入层节点的设置主要是为了将不同地理分布的用户快速有效地接入骨干。接入层节点可以根据实际环境中用户数量、距离、密度等的不同,设置一级或级联接入。
当前用于提供宽带接入的方式主要有ADSL和FTTx+LAN两种,分别对应于基于ADSL技术的宽带接入网和基于以太网的宽带接入网。ADSL适用于零散分布用户或不计划改造现有双绞线布线计划的小区/大厦用户,并可作为信息化大厦小区建设的补充接入方式;FTTx+LAN方式主要适用于用户密集的住宅小区和商业大厦。
这两种方式孰优孰劣,目前国际上尚无定论。但考虑到国内大部分城市的用户线质量均难以支持大规模的ADSL应用,以及五类线布线成本较低的现状,可以说FTTx+LAN方式已占了主导地位。
(2)&接入层与汇聚层的连接方式
接入层节点到汇聚层节点间的网络连接依据设备情况而定,接入层节点使用二/三层交换机等设备的一般采用星型连接,每个接入节点与一个汇聚节点相连;接入层节点使用宽窄带综合接入环路设备的,接入层使用环型连接,每个接入环上有一个节点与汇聚层节点相连;接入层节点使用宽带PON设备的,接入层可使用树型连接。
  作为数据通信产品“供应链”中的重要一环,系统集成商是实际的网络建设者。他们既需要熟悉各设备制造商的产品与解决方案,又要针对不同的运营环境设计和建设实际的网络,对于“宽带城域网”他们有着自己的理解。本次专题策划的最后一篇就是南京联创系统集成公司的技术总监黄锡伟博士对宽带城域网技术发展和市场的展望。原文较长,本刊作了删减。希望此次“宽带城域网”的专辑能为我国的宽带信息化建设提供一些帮助。本刊今后将继续关注宽带城域网的发展,欢迎惠赐稿件。
摘自《电信技术》
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以下关于宽带城域网技术特征的描述中,哪个是错误的?A.城域网的概念泛指:网络运营商在城市范围内
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以下关于宽带城域网技术特征的描述中,哪个是错误的?A.城域网的概念泛指:网络运营商在城市范围内提供各种信息服务业务的所有网络B.它是以TCP/IP协议为基础,通过各种网络互联没备C.它可以实现语音、数据、图像、多媒体视频、IP电话、IP接人和各种增值业务服务与智能业务D.它是一种典型的广域计算机网络请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!
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确认密码:城域网的组网技术及解决方案
摘 要:IP城域网是在一个城市范围内提供宽带数据及多媒体业务、用于接入用户和发展增值业务的综合数据网络。随着互联网市场的发展,用户对互联网质量的要求日益提高,而互联网网络结构直接影响到互联网质量,因此,如何对原有网络进行优化,就成为提高互联网质量的关键问题所在,文章介绍了宽带IP城域网组网技术及解决方案。&&&&关键词:带宽;组网;城域网;pos&&&&中图分类号:TN915.6 文献标识码:A 文章编号:(49-02&&&&IP城域网正逐渐成为宽带舞台的新宠。宽带运营商的IP城域网建设思路及技术方案对运营商至关重要。如何建设一个能够提供统一的多业务的网络平台,成为运营商应对当前激烈竞争的重要选择。&&&&1 概念
  1.1 宽带IP城域网
   城域网在通信发展过程中扮演着重要的角色,为满足网络接入层带宽大幅度增长的需求而建立的综合业务网。IP城域网的概念是由计算机网络化而来,指介于广域网和局域网之间,在城市及郊区范围内实现信息传输与交换的一种网络。这里所说的IP城域网,是指覆盖城市范围、为全市各类用户提供宽带接入的数字通信网络。对一个城市而言,IP城域网的建设是其信息化基础设施的重要组成部分:从技术和运营模式来看,IP城域网是计算机网络和传统电信网络的融合;从技术发展的趋势来看,IP城域网将会是传统电信体系发展的必然趋势。
  1.2 带宽
   “带宽”有以下两种不同的意义:①指信号具有的频带宽度。信号的带宽是指该信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。②在计算机网络中,带宽用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力,因此,网络带宽表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。
   在网络中有两种不同的速率:信号(即电磁波)在传输媒体上的传播速率(m/s或km/s);计算机向网络发送比特的速率(Bit/s)。
  2 宽带IP城域网的组网技术
   目前,宽带IP城域网组网技术主要有:ATM技术、POS、千兆以太网(GE),还有融合了IP路由和ATM交换特点的MPLS技术。
  2.1 利用ATM技术组建城域网
   采用ATM技术组建IP城域网,能充分利用ATM技术灵活组网的优点。传统电信运营商在组建城域网时大多都采用IPoverATM网络的技术。ATM可以提供CBR、VBR、ABR、UBR等多种服务类别,可以按时间、端口、流量、平均流量、最小流量等以及组合方式来计费。但是,相对IP技术来说,采用ATM承载IP业务存在一些缺点和必须解决几个问题:①所有进入ATM网络的IP包都需要分割成固定长度的信元,开销大、传输效率低;②无连接的IP网络同面向连接的ATM存在差异,要在一个面向连接的网络上承载一个不面向连接的业务,需解决呼叫建立时间、连接持续期等问题,造成协议和网络管理非常复杂;③IP地址和ATM地址之间的映射是一个很大的难题;④基于ATM实现的IP网络的带宽受限于ATM网络技术本身,这对超大规模的骨干网不太合适。
  2.2 POS方案
   POS即IP/PPP/HDLC over SDH/SONET。这种组网技术适用于经营IP业务的ISP、以IP业务量为主的电信网或在电信骨干网疏导高速数据流。PPP按RFC1661的要求实现读协议封装、错误控制和链路初始化控制,把IP分组封装以后,再按RFC1662的要求形成高层数据链路控制的帧以便定界,然后把该帧交给SDH/SONET处理后进行传输。
  2.3 利用千兆以太网技术组网
   这种方案就是将千兆以太网技术扩展到城域和广域,在城域构建纯IP的网络平台,采用核心路由交换机。基于千兆以太网的城域网互联的主要推动力是组网简单、低成本。此外,以太网技术具有较好的扩展性,可以方便地扩展用户的数量,同时其统计复用功能大大提高了网络中继带宽的利用率。
  2.4 DPT
   DPT是思科公司提出的包优化的光传输解决方案,它将IP路由的带宽效率、业务能力与光纤环丰富的带宽、自愈能力结合起来,可支持多种业务类型和基于LAN、MAN、WAN的低成本应用。因此,它的优势主要体现在网络建设与应用的经济合算中。
  3 IP城域网的分层结构
   为了便于网络的管理、维护和扩展,网络必须有合理的层次结构。因此,大型网络的设计均遵循层次化设计的原则。
   从网络结构上来分,根据目前的技术现状和发展趋势,一般将城域网的结构分为3层:核心层、汇聚层和接入层。城域网的核心节点和汇聚节点又统称为骨干节点,它们就是未来的IP目标局,支持窄带(PSTN/ISDN/DDN/FR PVC等)和宽带(AD-SL/以太网/ATM Pvc等)的IP综合接入,相互之间采用市内光纤或高速传输线互连。
  3.1 核心层
   IP城域网核心层网络主要负责进行数据的快速转发以及整个城域网路由表的维护,同时实现与IP广域骨干网的互联,提供城市的高速IP数据出口,其网络结构重点考虑可靠性和可扩展性。核心层主要由传输网络与核心交换设备构成。传输网络一般采用高容量的传输设备,负责完成数据的传送:核心路由交换设备负责建立和管理承载连接,并对这些连接进行交换和路由。
  3.2 汇聚层
   IP城域网汇聚层居于核心层和接入层中间,主要实现以下功能:扩展核心层设备的端口密度和端口种类;扩大核心层节点的业务覆盖范围;汇聚接入节点,解决接入节点到核心节点间光纤资源紧张的问题;实现接入用户的可管理性,当接入层节点设备不能保证用户流量控制时,需要由汇聚层设备提供用户流量控制及其他策略管理功能。
  3.3 接入层
   接入层网络负责提供各种类型用户的接入,在有需要时提供用户流量控制功能。接入层节点的设置主要是为了将不同地理分布的用户快速有效地接入骨干节点。接入层节点可以根据实际环境中用户数量、距离、密度等的不同,设置一级或级联接入。由于用户端设备端口需求量较大,因此要求接入设备要有优良的性价比。
  4 组建IP城域网的解决方案
  4.1 IP城域网建设目标
   IP城域网是传送网与业务网、数据网与传统电信网、长途网与接入网的交汇点,是IP广域骨干网的延续,是同城信息的高速交换和宽、窄带接入的汇聚。由于IP城域网建成后的网上承载的业务将以基于IP包传送的业务为主,因此,城域网的组网技术将以IP包交换技术为核心,它的建设目标是:①开放的基础传送平台;②数字化、宽带化、综合化的接入平台,具备数据、图像及语音的多种业务综合接入能力;③具有丰富的业务提供能力,满足集团用户、行业用户和商业住宅用户不断增长的业务需求;④具有有效的网络管理能力和运营能力。
  4.2 IP城域网核心及汇聚层建设方案
   组建IP城域网,在国内外有很多思路,有各种各样的组网方案。一个好的IP城域网组网方案,一定要根据所在城市的经济和业务发展情况来统一考虑,同时所采用的技术应该是符合标准化要求的。
   目前,组建IP城域网主要有两种方案:①采用高速路由器为核心,路由器或交换机作为汇聚层的三层网络设计(路由+交换);②采用高速LAN交换机为核心,交换机作为汇聚层(全交换)的二层网络设计。
  4.2.1 采用高速路由器为核心组建的IP城域网
   在IP业务量较大的城市,IP城域网核心层将直接采用高速路由器为核心来组建,并以TGE方式组网为主,POS连接为辅,中继采用市内光纤或其他传输介质,对于IP业务量大的城市,考虑到需要处理的IP数据包较多,只有采用高速路由器才能处理得过来,并且当IP业务量较大时,IP层面的流量控制和服务级别划分等也是不可缺少的,而这些功能都只有高速路由器才能提供。所以对业务量较大的城市,应该采用高速路由器为核心来组建IP城域网。
  4.2.2 采用高速LAN交换机为核心组建IP城域网
   对于业务量中等以下的城市,可采用高速LAN交换机(同时支持第二层和第三层)为核心来组建IP城域网,并完全以GE方式组网,中继采用市内光纤或其他传输介质,对于IP业务量中等以下的城市,考虑到需要处理的IP数据包不是特别多,并且由于带宽相对较富余,IP层面的流量控制和服务级别划分(CoS)等也不是特别重要,所以采用高速LAN交换机来组网是完全可行的。
   需要指出的是,由于2层网络本身所具有的缺陷,一个纯粹的2层网络是没有很好的可扩充性及可管理性的,要使网络具备层次性的结构因素就必须引入3层的路由功能。因此,采用交换机为主的2层网络设计方案也同样必须具备3层IP的路由功能和控制功能,通常的做法是通过在高速LAN交换机上配置3层路由模块来实现。
   考虑到网络的稳定性,高速LAN交换机将同时支持链路层(第二层)和IP路由(第三层),并且需要支持链路层的用户隔离和广播数量的压制。
   对于城域网的骨干层面建设,同样应以简单的网络拓扑为主,如仍然只以2个节点为核心节点,其他骨干节点(汇聚层节点)分别与这2个核心节点相连接等;通过在核心层和汇聚层高速LAN交换机上配置3层功能和配置VLAN,构成路由网络和交换网络相互叠加,相互共存,以满足不同类型用户对网络的要求;城域网的接入层面也将主要由LAN交换机为主组成,向用户提供以太网等宽带接入。
   因此,从以上的技术特点的分析来看,尽管两种组网方案都是实际可行的方案,但采用高速路由器为核心的组网方案比采用高速LAN交换机为核心的组网方案似乎要更优秀一些。作为电信级宽带运营商来说,一般采用高速路由器为核心的组网方案,以适应用户不断丰富多样以及高速带宽的需求。
  5 结束语
   通过宽带IP城域网的概念、组建宽带IP城域网的技术、IP城域网的分层结构,以及城域网的光纤物理网的建设、宽带IP城域网出口带宽的计算方法等问题入手,阐述了建设宽带IP城域网的建设思路。对于一级城市来讲,适合采用高速路由器为核心的组网方案来建设IP城域网核心层、汇聚层网络;对于接入层网络适合采用PON技术进行建设。
  参考文献:
   [1]邹易风.宽带IP城域网的QoS优化研究[D].南京理工大学,2005.
   [2]李爽正,翟慧,王学武,徐文凯.城域网技术的研究[J].电脑知识与技术,2008(23).
   (编辑:李敏)
  MAN Networking Technology and Solutions
  Zhang Zhi
  Abstract: IP MAN is to provide broadband data and multimedia services in a city within the integrated data network for access users and the development of value-added services, with the development of the Internet market, increasing demand for quality on the Internet, while Internet network structure directly affect the Internet quality, therefore, how to optimize the existing network, has become the key problem to improve the quality of Internet, broadband IP MAN networking technology, and solutions.
  Key words: MAN; pos
4.2.2 采用高速LAN交换机为核心组建IP城域网对于业务量中等以下的城市,可采用高速LAN交换机(同时支持第二层和第三层)为核心来组建IP城域网,并完全以GE方式组网,中继采用市内光纤或其他传输介质,对于IP业务量中等以下的城市,考虑到需要处理的IP数据包不是特别多,并且由于带宽相对较富余,IP层面的流量控制和服务级别划分(CoS)等也不是特别重要,所以采用高速LAN交换机来组网是完全可行的。需要指出的是,由于2层网络本身所具有的缺陷,一个纯粹的2层网络是没有很好的可扩充性及可管理性的,要使网络具备层次性的结构因素就必须引入3层的路由功能。因此,采用交换机为主的2层网络设计方案也同样必须具备3层IP的路由功能和控制功能,通常的做法是通过在高速LAN交换机上配置3层路由模块来实现。考虑到网络的稳定性,高速LAN交换机将同时支持链路层(第二层)和IP路由(第三层),并且需要支持链路层的用户隔离和广播数量的压制。对于城域网的骨干层面建设,同样应以简单的网络拓扑为主,如仍然只以2个节点为核心节点,其他骨干节点(汇聚层节点)分别与这2个核心节点相连接等;通过在核心层和汇聚层高速LAN交换机上配置3层功能和配置VLAN,构成路由网络和交换网络相互叠加,相互共存,以满足不同类型用户对网络的要求;城域网的接入层面也将主要由LAN交换机为主组成,向用户提供以太网等宽带接入。因此,从以上的技术特点的分析来看,尽管两种组网方案都是实际可行的方案,但采用高速路由器为核心的组网方案比采用高速LAN交换机为核心的组网方案似乎要更优秀一些。作为电信级宽带运营商来说,一般采用高速路由器为核心的组网方案,以适应用户不断丰富多样以及高速带宽的需求。5 结束语通过宽带IP城域网的概念、组建宽带IP城域网的技术、IP城域网的分层结构,以及城域网的光纤物理网的建设、宽带IP城域网出口带宽的计算方法等问题入手,阐述了建设宽带IP城域网的建设思路。对于一级城市来讲,适合采用高速路由器为核心的组网方案来建设IP城域网核心层、汇聚层网络;对于接入层网络适合采用PON技术进行建设。参考文献:[1]邹易风.宽带IP城域网的QoS优化研究[D].南京理工大学,2005.[2]李爽正,翟慧,王学武,徐文凯.城域网技术的研究[J].电脑知识与技术,2008(23).(编辑:李敏)MAN Networking Technology and SolutionsZhang ZhiAbstract: IP MAN is to provide broadband data and multimedia services in a city within the integrated data network for access users and the development of value-added services, with the development of the Internet market, increasing demand for quality on the Internet, while Internet network structure directly affect the Internet quality, therefore, how to optimize the existing network, has become the key problem to improve the quality of Internet, broadband IP MAN networking technology, and solutions.Key words: MAN; pos 转载请注明来源。
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