Docker--利用dockerfile搭建mysql主从集群和redis集群

news2025/4/13 5:40:18

Docker镜像制作的命令 链接

Docker 镜像制作的注意事项 链接

搭建mysql主从集群

mysql主从同步的原理

MySQL主从同步（Replication）是一种实现数据冗余和高可用性的技术，通过将主数据库（Master）的变更操作同步到一个或多个从数据库（Slave），实现数据的实时或准实时复制。

为什么要用主从分离？

  • 读写分离，提高性能：主库负责写，从库负责读

  • 数据实时备份：主库的数据实时存储到从库

  • 高可用HA：当有一个节点发生故障时，可以随时切换

核心流程

主库记录变更日志（Binary Log）

  • 主库将所有数据变更操作（如INSERT、UPDATE、DELETE）记录到二进制日志（Binary Log）中。
  • Binary Log是二进制格式的文件，记录了每个事务的SQL语句或行级变更。

从库读取主库的日志

  • 从库通过I/O线程连接到主库，并请求读取Binary Log。
  • 主库的I/O线程将Binary Log的内容发送给从库。

从库重放日志（Relay Log）

  • 从库将接收到的Binary Log写入本地的中继日志（Relay Log）。
  • 从库的SQL线程读取Relay Log，并按照顺序执行其中的SQL语句，从而实现数据同步。

数据一致性保障

  • 主库和从库通过日志的顺序执行保证数据一致性。
  • 异步复制模式下，从库可能稍有延迟；半同步复制模式下，主库会等待至少一个从库确认接收日志。

主从分布架构图

在这里插入图片描述

组件作用
Binary Log主库记录所有数据变更的日志，是主从同步的核心。
I/O线程从库的线程，负责从主库获取Binary Log并写入Relay Log。
SQL线程从库的线程，负责读取Relay Log并执行其中的SQL语句。
Relay Log从库本地存储主库Binary Log的中间日志，用于SQL线程重放。

当主节点mysql接收到数据的时候，向binlog写入事务，binlog通过多线程的读取，发送到从节点，从节点先由IO线程接收，然后再写入laylog中，之后让laolog线程进行读取，最后放入到从节点的mysql中

主从同步的方式

异步复制（Asynchronous Replication）

主库提交事务后立即返回，不等待从库确认。

  • 优点：性能高，延迟低。
  • 缺点：从库可能滞后，数据一致性较差。
    在这里插入图片描述

半同步复制（Semi-Synchronous Replication）

主库提交事务后，至少等待一个从库确认接收日志。

  • 优点：数据一致性更好。
  • 缺点：性能略有下降。
    在这里插入图片描述

全同步复制（Synchronous Replication）

主库提交事务后，等待所有从库确认接收日志。

  • 优点：数据一致性更好。
  • 缺点：性能较低。
    在这里插入图片描述

增强半同步复制 （Rising-Semi-Synchronous Replication）

对半同步复制做的一个改进，原理上几乎是一样的，主要是解决幻读的问题.

  • 优点：数据一致性更好，解决幻读问题
  • 缺点：性能略有下降
    在这里插入图片描述

主要配置

1.主库配置
启用Binary Log：

[mysqld]
log-bin=mysql-bin
server-id=1  # 唯一标识符

创建同步用户（供从库连接）：

CREATE USER 'repl'@'%' IDENTIFIED BY 'password';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'%';

2.从库配置
指定主库信息：

CHANGE MASTER TO
  MASTER_HOST='master_host',
  MASTER_USER='repl',
  MASTER_PASSWORD='password',
  MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001',
  MASTER_LOG_POS=120;

启动同步：

START SLAVE;

3.验证同步状态
检查从库状态：

SHOW SLAVE STATUS\G;

实战

创建对应目录
在这里插入图片描述

编辑Master目录下的Dockerfile：

FROM mysql:5.7.36
RUN ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime

FROM mysql:5.7.36:这一行指定了 Docker 镜像的基础镜像。
RUN ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime:

  • RUN 是 Dockerfile 中的一个指令，表示在构建镜像时运行指定的命令。
  • ln -sf 是创建符号链接（symbolic link）的命令：
  • -s 表示创建符号链接（软链接）。
  • -f 表示如果目标文件已存在，则强制覆盖。
  • /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai 是系统中的时区文件，表示中国上海时区（东八区）。
  • /etc/localtime 是 Linux 系统中表示当前容器时区的文件。
    这一行的作用是将 /etc/localtime 链接到 /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai，从而将容器的时区设置为上海时区（UTC+8）。

编辑slave目录下的Dockerfile:

FROM mysql:5.7.36
RUN ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
COPY ./slave/slave.sql /docker-entrypoint-initdb.d

编辑slave.sql

change master to master_host='mysql-master', 
master_user='root',master_password='root',master_port=3306;
start slave;

CHANGE MASTER TO 语句：用于配置从库连接主库的相关信息。
参数说明：

  • master_host=‘mysql-master’：
    指定主库的主机名或 IP 地址，这里的主库名是 mysql-master。
  • master_user=‘root’：
    指定用于从库连接主库的用户名，这里是 root。
  • master_password=‘root’：
    指定用于从库连接主库的密码，这里是 root。
  • master_port=3306：
    指定主库的端口号，这里是默认的 MySQL 端口 3306。
  • 作用：
    这部分语句告诉从库如何连接到主库，包括主库地址、用户名、密码和端口号

START SLAVE 语句：

  • 用于启动从库的复制进程。
  • 在执行 CHANGE MASTER TO 配置后，从库需要执行 START SLAVE; 才能开始从主库拉取数据并同步

在主目录mysqlcluster下创建docker-compose.yml文件进行编辑:

name: mysqlcluster

services:
  mysql-master:
    build:
      context: ./
      dockerfile: ./master/Dockerfile
    image: mysqlmaster:1.0
    restart: always
    container_name: mysql-master
    volumes:
      - ./mastervarlib:/var/lib/mysql
    ports:
      - 8080:3306
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: root
    privileged: true
    command: ['--server-id=1',
      '--log-bin=master-bin',
      '--binlog-ignore-db=mysql',
      '--binlog_cache_size=256M',
      '--binlog_format=mixed',
      '--lower_case_table_names=1',
      '--character-set-server=utf8',
      '--collation-server=utf8_general_ci']

  mysql-slave:
    build:
      context: ./
      dockerfile: ./slave/Dockerfile
    image: mysqlslave:1.0
    restart: always
    container_name: mysql-slave
    volumes:
      - ./slavevarlib:/var/lib/mysql
    ports:
      - 8081:3306
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: root
    privileged: true
    command: ['--server-id=2',
      '--relay_log=slave-relay',
      '--lower_case_table_names=1',
      '--character-set-server=utf8',
      '--collation-server=utf8_general_ci']
    depends_on:
      - mysql-master

  mysql-slave2:
    build:
      context: ./
      dockerfile: ./slave/Dockerfile
    image: mysqlslave:1.0
    restart: always
    container_name: mysql-slave2
    volumes:
      - ./slavevarlib2:/var/lib/mysql
    ports:
      - 8082:3306
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: root
    privileged: true
    command: ['--server-id=3',
      '--relay_log=slave-relay',
      '--lower_case_table_names=1',
      '--character-set-server=utf8',
      '--collation-server=utf8_general_ci']
    depends_on:
      - mysql-master

mysql-master:

  • restart:指定容器的重启策略。
    always 表示无论容器因何种原因退出，Docker 都会尝试重新启动它。

  • volume:用于将主机目录挂载到容器中
    ./mastervarlib 是主机上的目录，/var/lib/mysql 是容器中 MySQL 默认的数据存储路径。
    作用：将 MySQL 的数据存储在主机上，确保容器重启或删除后数据不会丢失。

  • envirnment:设置环境变量
    MYSQL_ROOT_PASSWORD: root 指定 MySQL 的 root 用户密码为 root。
    privileged:设置容器以特权模式运行

  • command:
    设置 MySQL 服务器的唯一 ID，主从复制中必须指定，且每个服务器的 ID 必须唯一
    启用二进制日志（Binary Log），日志文件前缀为 master-bin,记录主库的写操作
    指定忽略mysql系统数据库的二进制日志记录
    设置二进制日志缓存的大小为 256MB
    设置二进制日志的格式为 mixed
    设置表名不区分大小写
    设置服务器的默认字符集为 utf8
    设置服务器的默认排序规则为 utf8_general_ci

mysql-slave1:

  • depends-on:指定服务之间的依赖关系
    mysql-slave 服务依赖于 mysql-master 服务
    确保在启动 mysql-slave 之前，mysql-master 服务已经启动

创建出镜像并创建启动对应的容器:

docker compose build
docker compose up -d

查看对应状态

docker ps

在这里插入图片描述
运行主数据库查看运转

docker exec -it mysql-master bash

连上主库，查看数据库可以看到运行正常

mysql -u root -p

在这里插入图片描述
连接上从库，通过命令查看

SHOW MASTER STATUS\G
SHOW SLAVE STATUS\G

在这里插入图片描述
主库创建一个数据库

create database test;

在这里插入图片描述
从库上查看，可以看到也有了对应的test数据库：
在这里插入图片描述
主库上创建表，插入数据：

mysql> use test;
Database changed
mysql> create table users(sno int,sname varchar(20));
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)


mysql> insert into  users values (1,'xixi');
Query OK, 1 row affected (0.02 sec)


mysql> insert into  users values (2,'haha');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

在从表上查看

mysql> use test;
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A


Database changed
mysql> show tables;
+----------------+
| Tables_in_test |
+----------------+
| users          |
+----------------+
1 row in set (0.00 sec)


mysql> select * from users;
+------+-------+
| sno  | sname |
+------+-------+
|    1 | xixi  |
|    2 | haha  |
+------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

至此完成了mysql主从集群的部署；

docker compose down

搭建Redis集群

Redis 集群是 Redis 提供的一种分布式解决方案，旨在通过将数据分布到多个节点上来实现水平扩展和高可用性。它解决了单机 Redis 在存储容量、读写性能和容错能力上的限制，适用于大规模、高并发的应用场景。

核心特性

数据分片（Sharding）

  • Redis 集群将数据分散到多个节点上，每个节点负责一部分数据。
  • 数据分片基于哈希槽（Hash Slot），共有 16384 个哈希槽，每个键通过哈希算法映射到一个哈希槽，再分配到具体节点。

高可用性

  • 每个主节点（Master）可以有多个从节点（Slave）。
  • 当主节点故障时，集群会自动将从节点提升为主节点（故障转移），确保服务可用。

水平扩展

  • 可以通过增加节点来扩展集群的存储容量和性能。
  • 集群支持动态添加或移除节点，无需停机。

无中心架构

  • Redis 集群没有中心节点，所有节点平等，避免了单点故障。

下载源码压缩包

首先，我们要去官网，找到源码的下载链接
redis-7.0.15 版本的链接

组成

  • 主节点（Master）：负责处理读写请求和存储数据。
  • 从节点（Slave）：复制主节点的数据，用于故障转移和只读请求。
  • 哈希槽（Hash Slot）：数据分片的基本单位，共有 16384 个。

准备目录

 mkdir /data/ahri/dockerfile/rediscluster/redis

设置redis.conf

在redis目录下创建一个redis.conf进行配置

#表示前台运行
daemonize no
#端口
port 6379
#持久化
dir /data/redis
#启用集群
cluster-enabled yes
#集群参数配置
cluster-config-file nodes.conf
#集群超时时间
cluster-node-timeout 5000
#密码配置
requirepass 123456
#主节点密码配置
masterauth 123456
#表示远端可以连接
bind * -::*

编辑 Dockefile

在redis目录下创建Dockerfile文件进行编辑

注：centos:7 已经停止维护了，所以这里使用了ubuntu

# 第一阶段：构建阶段
FROM ubuntu:22.04 AS buildstage

# 更新包列表并安装必要的构建工具和依赖
RUN apt-get update && apt-get install -y \
    build-essential \
    wget \
    gcc \
    g++ \
    make \
    && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

# 下载 Redis 源码和配置文件
#wget https://download.redis.io/releases/redis-7.0.15.tar.gz
ADD redis-7.0.15.tar.gz /
ADD redis.conf /redis/

# 切换到 Redis 源码目录并编译
WORKDIR /redis-7.0.15
RUN make 

# 将 Redis 可执行文件移动到指定目录
RUN mv /redis-7.0.15/src/redis-server /redis/ && mv /redis-7.0.15/src/redis-cli /redis/
ENTRYPOINT ["/redis/redis-server", "/redis/redis.conf"]

# 第二阶段：运行阶段
FROM ubuntu:22.04
RUN mkdir -p /data/redis && mkdir -p /redis
COPY --from=buildstage /redis /redis
EXPOSE 6379
ENTRYPOINT ["/redis/redis-server", "/redis/redis.conf"]

测试

通过docker build创建镜像进行测试

docker build -t myredis:v1.0 .

尝试启动一个容器进行测试

docker run -d --name myredis  --rm myredis:1.0 
416541b280d91f04e80c7df864ed097d5471b26bf93a5c82b090d458402217f9

在这里插入图片描述
测试成功，释放资源

docker stop myredis

编写Docker-compose.yml

name: rediscluster

services:
  redis01:
    image: myredis:1.0
    build: ./redis
    ports:
      - 6379:6379
    container_name: redis01
    healthcheck:
      test: /redis/redis-cli ping
      interval: 10s
      timeout: 5s
      retries: 10
  redis02:
    image: myredis:1.0
    container_name: redis02
    healthcheck:
      test: /redis/redis-cli ping
      interval: 10s
      timeout: 5s
      retries: 10
  redis03:
    image: myredis:1.0
    container_name: redis03
    healthcheck:
      test: /redis/redis-cli ping
      interval: 10s
      timeout: 5s
      retries: 10
  redis04:
    image: myredis:1.0
    container_name: redis04
    healthcheck:
      test: /redis/redis-cli ping
      interval: 10s
      timeout: 5s
      retries: 10
  redis05:
    image: myredis:1.0
    container_name: redis05
    healthcheck:
      test: /redis/redis-cli ping
      interval: 10s
      timeout: 5s
      retries: 10
  redis06:
    image: myredis:1.0
    container_name: redis06
    healthcheck:
      test: /redis/redis-cli ping
      interval: 10s
      timeout: 5s
      retries: 10
  redis07:
    image: myredis:1.0
    container_name: redis07
    entrypoint: ["/redis/redis-cli",
      "--cluster",
      "create",
      "redis01:6379",
      "redis02:6379",
      "redis03:6379",
      "redis04:6379",
      "redis05:6379",
      "redis06:6379",
      "--cluster-replicas",
      "1",
      "-a",
      "123456",
      "--cluster-yes"]
    depends_on:
      redis01:
        condition: service_healthy
      redis02:
        condition: service_healthy
      redis03:
        condition: service_healthy
      redis04:
        condition: service_healthy
      redis05:
        condition: service_healthy
      redis06:
        condition: service_healthy

测试

通过下面命令检查配置文件是否书写格式错误

docker compose config

对 容器进行启动

docker compose up -d

查看容器的状态
在这里插入图片描述
查看07日志是否创建成功

root@VM-8-12-ubuntu:/data/ahri/dockerfile/rediscluster# docker logs -f redis07
Warning: Using a password with '-a' or '-u' option on the command line interface may not be safe.
>>> Performing hash slots allocation on 6 nodes...
Master[0] -> Slots 0 - 5460
Master[1] -> Slots 5461 - 10922
Master[2] -> Slots 10923 - 16383
Adding replica redis05:6379 to redis01:6379
Adding replica redis06:6379 to redis02:6379
Adding replica redis04:6379 to redis03:6379
M: 148bf218eac4b30786ef89e5c5cc1bf4facdf4be redis01:6379
   slots:[0-5460] (5461 slots) master
M: 5964d6968e8527be920f1d60aad8e549ac1c327a redis02:6379
   slots:[5461-10922] (5462 slots) master
M: 4a33cf88ed2334e78fe468c35446a2a8bd14f805 redis03:6379
   slots:[10923-16383] (5461 slots) master
S: 4ee8406f204b7ee8778a40f7d6ec979cc4f9bfff redis04:6379
   replicates 4a33cf88ed2334e78fe468c35446a2a8bd14f805
S: fb59eccda63bd4bb8d33526262612e1ab694da02 redis05:6379
   replicates 148bf218eac4b30786ef89e5c5cc1bf4facdf4be
S: 8b7b54ee2f4c7a327e1e954db379a519aa7e68b8 redis06:6379
   replicates 5964d6968e8527be920f1d60aad8e549ac1c327a
>>> Nodes configuration updated
>>> Assign a different config epoch to each node
>>> Sending CLUSTER MEET messages to join the cluster
Waiting for the cluster to join
.
>>> Performing Cluster Check (using node redis01:6379)
M: 148bf218eac4b30786ef89e5c5cc1bf4facdf4be redis01:6379
   slots:[0-5460] (5461 slots) master
   1 additional replica(s)
M: 4a33cf88ed2334e78fe468c35446a2a8bd14f805 172.19.0.5:6379
   slots:[10923-16383] (5461 slots) master
   1 additional replica(s)
S: 4ee8406f204b7ee8778a40f7d6ec979cc4f9bfff 172.19.0.2:6379
   slots: (0 slots) slave
   replicates 4a33cf88ed2334e78fe468c35446a2a8bd14f805
S: fb59eccda63bd4bb8d33526262612e1ab694da02 172.19.0.7:6379
   slots: (0 slots) slave
   replicates 148bf218eac4b30786ef89e5c5cc1bf4facdf4be
S: 8b7b54ee2f4c7a327e1e954db379a519aa7e68b8 172.19.0.4:6379
   slots: (0 slots) slave
   replicates 5964d6968e8527be920f1d60aad8e549ac1c327a
M: 5964d6968e8527be920f1d60aad8e549ac1c327a 172.19.0.6:6379
   slots:[5461-10922] (5462 slots) master
   1 additional replica(s)
[OK] All nodes agree about slots configuration.
>>> Check for open slots...
>>> Check slots coverage...
[OK] All 16384 slots covered.

登录容器01-06任意一个进行查看
登录进redis客户端

docker exec -it redis02 bash
/redis/redis-cli -c -a 123456

查看对应的配置信息

cluster info

查看对应日志

cluster nodes

设置一个key值，然后获取

set a 123
get a
"123"

退出后释放资源

exit
exit
docker compose down

注意：
[ERR] Node redis01:6379 is not empty. Either the node already knows other nodes (check with CLUSTER NODES) or contains some key in database 0.
出现这个错误时，检查你的 docker-compose.yml 文件或 Docker 命令，确保每个 Redis 实例的端口映射是唯一的，并且没有冲突。

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你是否也遇到过这种情况：本地测试通过，一到测试环境就翻车？环境变量错乱、接口地址混乱、数据源配置丢失……这些「环境切换」问题简直像定时炸弹，随时引爆你的测试流程！ 测试人员每天都跟不同的环境打交道&#xff0…
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单细胞多组学及空间组学数据分析与应用

单细胞多组学及空间组学数据分析与应用

一、引言 生命科学研究正处于快速发展的阶段，随着技术的不断革新，对生物系统的理解也在逐步深入到单细胞和空间层面。单细胞多组学及空间组学技术应运而生，它们突破了传统研究手段在细胞异质性和空间结构解析上的局限，为我们打开…
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[ctfshow web入门] web39

[ctfshow web入门] web39

信息收集 题目发生了微妙的变化，只过滤flag，include后固定跟上了.php。且没有了echo $flag;，虽说本来就没什么用 if(isset($_GET[c])){$c $_GET[c];if(!preg_match("/flag/i", $c)){include($c.".php");} }else{…
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HarmonyOS-ArkUI 装饰器V2 @ObservedV2与@Trace装饰器

HarmonyOS-ArkUI 装饰器V2 @ObservedV2与@Trace装饰器

参考文档： 文档中心https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-guides-V14/arkts-new-observedv2-and-trace-V14#trace%E8%A3%85%E9%A5%B0%E5%AF%B9%E8%B1%A1%E6%95%B0%E7%BB%84由于V2的装饰器比V1的装饰器更加易用，尽管学习的过程中用到的都是V1的装饰器，但…
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基于ImGui+FFmpeg实现播放器

基于ImGui+FFmpeg实现播放器

基于ImGuiFFmpeg实现播放器 演示： ImGui播放器 继续研究FFmpeg，之前做了一个SDL的播放器，发现SDL的可视化UI界面的功能稍微差了点，所以今天我们换了一个新的工具，也就是ImGui。 ImGui官方文档：https://g…
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python的web框架flask（hello，world版）

python的web框架flask（hello，world版）

问题 最近需要基于一个开源项目进行二次开发，但是，现在的我主修java，从来没有接触过python的web开发。所以，我现在需要学习一下flask的hello，world。 python版本选择 通过这个Python版本状态页面Status of Python v…
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Java面试39-Zookeeper中的Watch机制的原理

Java面试39-Zookeeper中的Watch机制的原理

Zookeeper是一个分布式协调组件，为分布式架构下的多个应用组件提供了顺序访问控制能力。它的数据存储采用了类似于文件系统的树形结构，以节点的方式来管理存储在Zookeeper上的数据。 Zookeeper提供了一个Watch机制，可以让客户端感知到Zooke…
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同时打开多个Microchip MPLAB X IDE

同时打开多个Microchip MPLAB X IDE

0.引用 Microchip 32位MCU CAN驱动图文教程-附源码 - 哔哩哔哩 https://bbs.21ic.com/icview-3391426-1-1.html https://bbs.21ic.com/icview-3393632-1-1.html 1.前言 工作中接触到使用Microchip 的 MPLAB X IDE 开发工具，使用的MCU是Microchip SAMD21J18A MCU…
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达梦数据库使用druid提示:dbType not support : dm

达梦数据库使用druid提示:dbType not support : dm

简单处理： 移除wall即可 （但是用druid那都希望能用上它的功能的，不然为什么不用其他没带检查的jdbc呢。） 中等复杂处理： druid 是阿里开源的项目，所以去github上找对应版本的源码下载：https:/…
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[定位器]晶艺LA1823,4.5V~100V, 3.5A,替换MP9487,MP9486A,启烨科技

[定位器]晶艺LA1823,4.5V~100V, 3.5A,替换MP9487,MP9486A,启烨科技

Features  4.5V to 100V Wide Input Range  3.5A Typical Peak Current Limit  Integrated 500mΩ low resistance high side power MOS.  Constant On Time Control with Constant Switching Frequency.  180μA Low Quiescent Current  150kHz/240kHz/420kHz Swi…
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难度偏低，25西电人工智能学院821、833、834考研录取情况

难度偏低，25西电人工智能学院821、833、834考研录取情况

1、人工智能学院各个方向 2、人工智能学院近三年复试分数线对比 学长、学姐分析 由表可看出： 1、智能院25年院线相对于24年院线 全部专业下降比较多，其中控制科学与工程下降20分，计算机科学与技术下降20分，计算机技术[专硕]下降…
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