IP地址分配系统及IP地址分配方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201280066427.0

申请日:

2012.01.10

公开号:

CN104106239A

公开日:

2014.10.15

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):H04L 12/28申请日:20120110|||公开

IPC分类号:

H04L12/28

主分类号:

H04L12/28

申请人:

三菱电机株式会社

发明人:

重枝哲也

地址:

日本东京

优先权:

专利代理机构:

上海专利商标事务所有限公司 31100

代理人:

宋俊寅

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内容摘要

本发明所涉及的IP地址分配系统包括:由多个开关装置(5、6)形成的网络;根据来自与开关装置相连的终端(7~10)的请求来分派IP地址的IP地址分配装置(3、4);以及在网络内对包含位置信息的位置信息包进行广播的多个位置信息分配装置(1、2),所述IP地址分配系统通过在开关装置中的一台以上的开关装置的特定物理端口中对位置信息包进行拦截,从而向各个设备仅分配单一的位置信息包,设备在请求分派IP地址的情况下,将包含位置信息以及设备固有信息的IP地址请求信号进行发送,IP地址分配装置在接收到IP地址请求信号的情况下,从与位置信息以及设备固有信息相对应的范围中选择IP地址并分配给请求源的设备。

权利要求书

1.  一种IP地址分配系统,其特征在于,包括:
由多个开关装置形成的网络;
IP地址分配装置,该IP地址分配装置根据来自与所述开关装置相连的设备的请求来分派IP地址;以及
多个位置信息分配装置,该多个位置信息分配装置在所述网络内将包含位置信息的位置信息包进行广播,
所述IP地址分配系统通过在所述开关装置中的一台以上的开关装置的特定物理端口中对所述位置信息包进行拦截,从而对各个所述设备仅分配单一的位置信息包,
所述设备在请求分派IP地址的情况下,将包含所述位置信息以及设备固有信息的IP地址请求信号进行发送,
所述IP地址分配装置在接收到所述IP地址请求信号的情况下,从与该IP地址请求信号所包含的位置信息以及设备固有信息相对应的范围中选择IP地址并分配给请求源的设备。

2.
  如权利要求1所述的IP地址分配系统,其特征在于,
所述设备将表示自身的设备种类的信息包含在IP地址请求信号中以作为所述设备固有信息。

3.
  如权利要求1所述的IP地址分配系统,其特征在于,
所述位置信息分配装置对所述开关装置的物理端口中的、连接位置信息包的分配对象设备的物理端口是否使位置信息包通过进行个别设定,然后对包含物理端口编号信息的位置信息包进行广播,从而向位置信息包的分配对象设备通知该设备所连接的物理端口的识别编号,
所述设备将自身所连接的物理端口的识别编号包含在IP地址请求信号中以作为所述设备固有信息。

4.
  如权利要求1所述的IP地址分配系统,其特征在于,
所述网络为构建在列车内的网络。

5.
  如权利要求4所述的IP地址分配系统,其特征在于,
所述位置信息分配装置设置在各车厢中,
所述开关装置中、与设置在其它车厢中的开关装置相连的开关装置在与设置在其它车厢中的开关装置相连的物理端口中对位置信息包进行拦截。

6.
  一种系统中的IP地址分配方法,该系统包括:由多个开关装置形成的网络;IP地址分配装置,该IP地址分配装置根据来自与所述开关装置相连的设备的请求来分派IP地址;以及多个位置信息分配装置,该位置信息分配装置在所述网络内对包含位置信息的位置信息包进行广播,所述IP地址分配方法的特征在于,具备如下步骤:
位置信息分配步骤,通过在所述开关装置中的一台以上的开关装置的特定物理端口中对所述位置信息包进行拦截,从而对各个所述设备仅分配单一的位置信息包;
IP地址请求步骤,所述设备将包含所述位置信息以及设备固有信息的IP地址请求信号进行发送;以及
IP地址分配步骤,所述IP地址分配装置在接收到所述IP地址请求信号的情况下,从与该IP地址请求信号所包含的位置信息以及设备固有信息相对应的范围中选择IP地址并分配给请求源的设备。

7.
  如权利要求6所述的IP地址分配方法,其特征在于,
所述设备将表示自身的设备种类的信息包含在IP地址请求信号中以作为所述设备固有信息。

8.
  如权利要求6所述的IP地址分配方法,其特征在于,
还包括物理端口信息通知步骤,所述位置信息分配装置对所述开关装置的物理端口中的、连接位置信息包的分配对象设备的物理端口是否使位置信息包通过进行个别设定,然后对包含物理端口编号信息的位置信息包进行广播,从而向位置信息包的分配对象设备通知该设备所连接的物理端口的识别编号,
所述设备将表示自身所连接的物理端口的识别编号包含在IP地址请求信号中以作为所述设备固有信息。

说明书

IP地址分配系统及IP地址分配方法
技术领域
本发明涉及IP地址分配系统以及IP地址分配方法。
背景技术
在多用作为装置间的通信协议的TCP/IP中,使用IP地址作为识别装置的信息。在使用TCP/IP的情况下,需要对网络上的各装置分配唯一确定的IP地址。
作为决定网络上各装置的IP地址的方法,具有如下方法:即,对各装置赋予不重复的IP地址,并预先将IP地址记录在装置内的记录装置中,启动装置时,使用所记录的IP地址。
此外,作为决定网络上各装置的IP地址的方法,具有反向地址转换协议(RARP:Reverse Address Resolution Protocol)。在应用该RARP的情况下,各装置在启动时向网络广播发送RARP消息。存在于网络上的RARP服务器根据RARP消息、将IP地址经由网络分配给发送源装置。
此外,作为代替RARP的IP地址分配方法,具有BOOTP(Bootstrap Protocol:引导协议)、DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol:动态主机配置协议)。无论哪一个结构均通过由管理IP地址的服务器根据来自装置的请求分配IP地址,从而决定IP地址(例如,参照非专利文献1)。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1:基于TCP/IP的网络构建(TCP/IPによるネットワーク構築),Vol.1,第4版,Douglas E.Comer编(共立出版)
发明内容
发明所要解决的技术问题
在上述的各种IP地址分配方法中,接受IP地址的分配请求的服务器对请求源的设备分派IP地址。然而,由于并不考虑网络的物理结构来分派IP地址,因此,存在如下所示的问题。
例如,考虑在预先设计了设备结构的网络中使用TCP/IP的情况。在该网络中,由于决定了各网络设备的配置,因此在网络运用上,当由于装置的故障而需要更换装置时,优选为根据设备的配置对更换后的该装置赋予与发生故障的装置所被赋予的IP地址相同(或者相关联)的IP地址。在根据设备的配置赋予IP地址的情况下,提高了管理设备上的便利性,例如当发生通信异常时易于确定该设备等。为了对更换后的装置赋予与赋予给更换前的装置的IP地址相同或相关联的IP地址,虽然能由操作者在设置装置时写入期望的IP地址来对应,但若在装置更换后自动地赋予与设置位置相对应的IP地址,则能提高运用上的简便性。此外,在由人以手工操作进行设定的情况下,可能会发生误操作,而通过自动化也能防止误操作。因此,在设置装置的情况下,优选为自动分配与设备的配置相对应的IP地址。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于获得一种IP地址分配系统及IP地址分配方法,在由于更换装置等而新设置未赋予IP地址的装置时,能根据设置位置对新设置的装置赋予IP地址。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述问题,实现发明目的,本发明所涉及的IP地址分配系统 的特征在于,包括:由多个开关装置形成的网络;IP地址分配装置,该IP地址分配装置根据来自与所述开关装置相连的设备的请求来分派IP地址;以及多个位置信息分配装置,该多个位置信息分配装置在所述网络内对包含位置信息的位置信息包进行广播,所述IP地址分配系统通过在所述开关装置中的一台以上的开关装置的特定物理端口中对所述位置信息包进行拦截,从而对各个所述设备仅分配单一的位置信息包,所述设备在请求分派IP地址的情况下,对包含所述位置信息以及设备固有信息的IP地址请求信号进行发送,所述IP地址分配装置在接收到所述IP地址请求信号的情况下,从与该IP地址请求信号所包含的位置信息以及设备固有信息相对应的范围中选择IP地址并分配给请求源的设备。
发明效果
根据本发明,位置信息分配装置向接受IP地址分派的终端分配位置信息,终端在请求分配IP地址时,将包含位置信息以及自身的装置种类信息的IP地址请求信号进行发送,IP地址分配装置将与请求源的终端种类以及位置信息相对应的IP地址进行分派,因此,能起到与设备在网络的物理布线上的位置相对应地来分配IP地址的效果。
附图说明
图1是表示实施方式1的IP地址分配系统的结构例的图。
图2是表示位置信息包的结构例的图。
图3是表示IP地址请求信号的结构例的图。
图4是表示IP地址分配表的结构例的图。
图5是表示实施方式1的IP地址分配系统中决定终端的IP地址的步骤的一个示例的序列图。
图6是表示实施方式2的IP地址分配系统的结构例的图。
图7是表示实施方式3的IP地址分配系统的结构例的图。
图8是表示实施方式3的位置信息包的结构例的图。
图9是表示实施方式3的IP地址请求信号的结构例的图。
图10是表示实施方式4的IP地址分配系统的结构例的图。
具体实施方式
下面,参照附图详细说明本发明所涉及的IP地址分配系统及IP地址分配方法的实施方式。本发明并不由其实施方式所限定。
实施方式1
图1是表示实施方式1的IP地址分配系统的结构例的图。本实施方式的IP地址分配系统包含位置信息分配装置1和2、IP地址分配装置3和4、以太网(注册商标)开关即开关装置5和6而构成。位置信息分配装置1以及IP地址分配装置3与开关装置5相连,位置信息分配装置2以及IP地址分配装置4与开关装置6相连。开关装置5和开关装置6通过开关装置5的物理端口11以及开关装置6的物理端口12相连。
此外,终端7和8与开关装置5的物理端口相连,终端9和10与开关装置6的物理端口相连。此外,终端7~10是对IP地址分配装置3或4发出分派IP地址的请求、并接受IP地址分派的网络设备。位置信息分配装置1和2向与开关装置5或6相连的终端分配表示存在于网络内的何处(物理性的设置位置)的位置信息。IP地址分配装置3和4保存有IP地址分配表(细节将在下文阐述),在从终端接受到IP地址的分配请求时,根据IP地址分配表来分派IP地址。
图2是表示实施方式1的IP地址分配系统中、位置信息分配装置1、2向终端通知位置信息时发送的位置信息包的结构例的图。如图所示,位置信息包具有用于分别储存发送目的地地址、发送源地址、以及位置信息值的区域。
位置信息分配装置1和2在规定的时刻发送图2所示的位置信息包(例如周期性发送)。此时,位置信息分配装置1和2设定用于分配位置信息的多播地址以作为发送目的地地址,设定本装置的IP地址作为发送源地址,并设定表示接收到位置信息包的终端在网络内的位置的值以作为位置信息值。另外,位置信息分配装置1和2将各位置信息分配装置所固有的值设定为位置信息值,使得其它位置信息分配装置不会与位置信息包中设定的值重复。
对开关装置5和6的动作(物理端口的设定)进行说明。开关装置5的物理端口11对位置信息分配用的多播地址被设定为发送目的地地址的包进行拦截。在其它物理端口中,不对发送目的地地址为位置信息分配用的多播地址的包进行拦截。此外,开关装置6的物理端口12对位置信息分配用的多播地址被设定为发送目的地地址的包进行拦截。在其它物理端口中,不对发送目的地地址为位置信息分配用的多播地址的包进行拦截。即,在开关装置5和6中,在与其它开关装置相连的物理端口中,对位置信息分配用的多播地址被设定为发送目的地地址的包进行拦截。
由此,从位置信息分配装置1发送的位置信息包仅到达终端7和8,从位置信息分配装置2发送的位置信息包仅到达终端9和10。
图3是表示在实施方式1的IP地址分配系统中,当终端7~10请求分配IP地址时,发送至IP地址分配装置3或4的IP地址请求信号的结构例的图。如图所示,IP地址请求信号具有用于分别储存发送目的地地址、发送源地址、位置信息值以及设备固有信息的地区。发送目的地地址以及发送源地址中分别设定了多播地址以及临时IP地址。位置信息值中设定有发送源的设备从位置信息分配装置接收到的位置信息包中包含的位置信息值(参照图2)。设备固有信息中设定了表示发送源的设备的种类的信息(设备种类信息)。例如在终端7~10是设置在列车车厢中的设备的情况下,将表示引导显示器、空调装置、制动装置等的设备种类信息设定到设备固有信息中。另外, 假设各终端预先保存了设备种类信息。
这里,对IP地址分配装置所保存的IP地址分配表进行说明。IP地址分配表是表示对位置信息值与设备固有信息(本实施方式中为设备种类信息)的组合分配的IP地址、或分配的IP地址的范围的信息,例如是图4所示那样的结构的信息。IP地址分配装置接收到IP地址请求信号后,对接收到的请求信号中设定的位置信息值与设备固有信息(设备种类信息)进行确认,将与这些信息的组合相对应的IP地址分派给请求源的终端。当保存有图4所示的IP地址分配表的IP地址分配装置接收到例如位置信息值设定为“1”、且设备固有信息设定为“A装置”的IP地址请求信号时,将“192.168.1.1”作为IP地址进行分派。此外,当接收到位置信息值设定为“2”、且设备固有信息设定为“其它”的IP地址请求信号时,选择“192.168.2.3~192.168.2.254”的范围中包含的IP地址中、未分派给任何终端的IP地址来作为IP地址进行分派。
接着,利用图5的序列图来对在本实施方式的IP地址分配系统中决定终端的IP地址的步骤进行说明。如图所示,位置信息分配装置1和2定期对位置信息包进行组播传输。此时,由于位置信息包会被开关装置的特定物理端口(连接其它开关装置的物理端口)拦截,因此终端7~10不会从多个位置信息分配装置接收位置信息包。终端7~10接收到位置信息包后,从位置信息包中提取出位置信息值。并且,终端7~10在请求分派IP地址的情况(不接受IP地址分派的情况)下,将从位置信息分配装置1或2获取到的位置信息与预先保存的设备种类信息设定为IP地址请求信号进行发送。IP地址分配装置3和4接收到IP地址请求信号后,利用所保存的IP地址分配表(参照图4)来决定分派给请求源终端的IP地址,并将包含所决定的IP地址信息的IP地址分配信号发送给请求源终端。
另外,IP地址分配装置3和4保存有相同的IP地址分配表,当接收到IP地址请求信号的情况下,以相同的步骤来分派IP地址。即,当IP地址分配 装置3和4接收到位置信息值以及设备种类信息相同的IP地址请求信号时,分派相同的IP地址。由于终端7~10会多次从不同的IP地址分配装置接收到相同内容的IP地址分配信息,因此在先到达的信号被正常接收的情况下,可以忽略后到达的信号。此外,也可以在多次接收到的IP地址分配信号包含了相同的IP地址信息的情况下、判断为正确地进行了IP地址分派,并开始使用所分派的IP地址。
另外,作为本实施方式的IP地址分配系统中的IP地址分配装置与终端之间的IP地址分配的结构,也可以使IP地址分配装置承担DHCP服务器的工作,使终端承担DHCP客户端的工作。
如上所述,本实施方式的IP地址分配系统包含位置信息分配装置、IP地址分配装置以及开关装置而构成,位置信息分配装置向接受IP地址分派的终端分配表示物理设置位置的位置信息,终端在请求分配IP地址时,发送包含有从位置信息分配装置获取到的位置信息以及自身的装置种类信息在内的IP地址请求信号,IP地址分配装置将与请求源的终端的种类以及设置位置相对应的IP地址进行分派。由此,能与网络的物理布线上的设备位置(设置位置)相对应地分配IP地址。例如,即使接受IP地址分配的设备由于故障等原因而进行更换,只要在更换时或更换前释放赋予给故障设备的IP地址,就能对更换后的设备赋予与交换前的设备相同的IP地址。此外,即使不释放赋予给故障设备的IP地址,也能对更换后的设备赋予与赋予给更换前的设备的IP地址值接近的IP地址。
另外,作为释放已赋予给故障设备的IP地址的处理,例如可以采用如下等方法:即,IP地址分配装置以规定周期向已赋予IP地址的各设备发送信号,进行询问,若没有应答,则释放赋予给该设备的IP地址。
还可以采用如下方法:IP地址分配装置在接收到IP地址请求信号后,发送将所附加的配置信息所对应的范围中、各个已分配的IP地址作为发送 地址的信号,询问设备(已赋予IP地址的设备)是否存在,若存在不应答的设备,则将赋予给该设备的IP地址再分配给IP地址请求信号的发送源设备。在该情况下,若发生了设备更换,则能将赋予更换前的设备的IP地址可靠地赋予给更换后的设备。
此外,开关装置利用规定的物理端口对位置信息包进行拦截,使得仅由一台位置信息分配装置发送给各终端的位置信息包到达,因此,能可靠地对与终端的实际设置位置相对应的IP地址进行分派。
另外,本实施方式中对包括两台IP地址分配装置的IP地址分配系统进行了说明,但系统内有一台IP地址分配装置即可。
此外,假设位置信息分配装置与IP地址分派装置为不同的装置进行了说明,但也可以将位置信息分配功能和IP地址分配功能纳入到相同的装置来实施。
实施方式2
图6是表示实施方式2的IP地址分配系统的结构例的图。本实施方式的IP地址分配系统包含位置信息分配装置1和2、IP地址分配装置3和4、以太网(注册商标)开关即开关装置20~22而构成。位置信息分配装置1以及IP地址分配装置3与开关装置20相连,位置信息分配装置2以及IP地址分配装置4与开关装置22相连。开关装置20和开关装置21通过开关装置20的物理端口23以及开关装置21的物理端口24相连。开关装置21和开关装置22通过开关装置21的物理端口25以及开关装置22的物理端口26相连。
此外,终端7与开关装置20的物理端口相连,终端8与开关装置21的物理端口相连,终端9与开关装置22的物理端口相连。
本实施方式的IP地址分配系统与实施方式1的IP地址分配系统的不同 处在于开关装置中的端口设定。位置信息分配装置、IP地址分配装置以及终端进行与实施方式1相同的动作,因此省略动作说明。
对开关装置20~22的动作(物理端口的设定)进行说明。开关装置20的物理端口23以及开关装置21的物理端口24使位置信息分配用的多播地址通过。另一方面,开关装置21的物理端口25以及开关装置22的物理端口26将位置信息分配用的多播地址拦截。
由此,终端7和8仅接受从位置信息分配装置1发送的位置信息包,终端9仅接受从位置信息分配装置2发送的位置信息包。
基于上述那样的条件,在实施方式2也通过与实施方式1相同的IP地址决定步骤来决定各终端的IP地址。即,开关装置的特定物理端口根据位置信息分配装置的台数以及设置位置来拦截位置信息包,仅从一台位置信息分配装置向接受IP地址分配的各终端分配位置信息包,因此实现了能获得与实施方式1相同效果的IP地址分配系统。
实施方式3
图7是表示实施方式3的IP地址分配系统的结构例的图。本实施方式的IP地址分配系统的结构与实施方式1中说明的IP地址分配系统相同。
在本实施方式的IP地址分配系统中,开关装置5和6的各物理端口具有识别编号(P1、P2、。。。),并能对每个物理端口设定位置信息包的通过和拦截。开关装置的位置信息包的通过和拦截的设定由位置信息分配装置来进行。即,由位置信息分配装置1对开关装置5的各物理端口的位置信息包的分配和拦截进行设定,由位置信息分配装置2对开关装置6的各物理端口的位置信息包的分配和拦截进行设定。另外,与实施方式1、2同样,在开关装置的特定的物理端口(连接了其它开关装置的物理端口)中进行位置信息包的拦截,使得不会由两台位置信息分配装置对一台终端分配位 置信息包。
本实施方式的位置信息分配装置1、2发送图8所示结构的位置信息包。图8是表示实施方式3的位置信息分配装置所分配的位置信息包的结构例的图。即,位置信息分配装置1、2在位置信息包中设定位置信息值和物理端口编号。位置信息分配装置1、2在发送位置信息包之前,控制开关装置的物理端口,设定为仅从设定在位置信息包内的物理端口编号所对应的物理端口发送位置信息包。并且,虽然位置信息分配装置1、2与实施方式1同样地定期发送位置信息包,但每次发送都对位置信息包内的物理端口编号进行变更来发送。其结果,位置信息包内的物理端口编号周期性地变化。此外,各终端能对所连接的开关装置的物理端口编号进行识别。
图9是表示实施方式3的终端所发送的IP地址请求信号的结构例的图。本实施方式的终端所发送的IP地址请求信号的结构与实施方式1中说明的IP地址请求信号相同。然而,设备固有信息中设定的信息是不同的。即,本实施方式的终端将从位置信息分配装置接收到的位置信息包中设定的物理端口编号设定为设备固有信息。在发送目的地地址、发送源地址以及位置信息值中设定与实施方式1相同的信息。
本实施方式的IP地址分配装置3、4保存有与位置信息值和物理端口编号的组合相对应的IP地址分配表,在从终端接收到IP地址请求信息后,利用IP地址请求信号中设定的位置信息和物理端口编号、以及所保持的IP地址分配表来决定IP地址,并向终端分配IP地址。
由此,根据本实施方式,由于根据终端所连接的开关装置的物理端口来分配IP地址,因此在终端产生故障等而更换为新的终端的情况下,能对新终端分派与旧终端相同的IP地址。
实施方式4
图10是表示实施方式4的IP地址分配系统的结构例的图。本实施方式中,对构建在列车内的IP地址分配系统进行说明。
本实施方式的IP地址分配系统包括:开关装置30~33、IP地址分配装置34、位置信息分配装置35和36。上述各装置搭载在列车上,开关装置30和31、IP地址分配装置34、位置信息分配装置35设置在1号车厢中。开关装置32和33、位置信息分配装置36设置在2号车厢中。开关装置30与开关装置31相连,还与IP地址分配装置34相连。开关装置31与位置信息分配装置35相连。此外,开关装置31的物理端口41与开关装置32的物理端口42相连。开关装置32与开关装置33相连,开关装置33与位置信息分配装置36相连。并且,开关装置30连接有空调装置(AC)37作为终端,开关装置31连接有制动装置(BR)38作为终端,开关装置32连接有空调装置39以及制动装置40作为终端。
构成IP地址分配系统的各装置(开关装置、IP地址分配装置、位置信息分配装置)具有与实施方式1中说明的各装置相同的功能。
在上述结构的IP地址分配系统中,在将设置在互不相同的车厢中的开关装置彼此相连的物理端口中对位置信息包进行拦截。具体而言,开关装置31的物理端口41对从位置信息分配装置35发送的位置信息包进行拦截,开关装置32的物理端口42对从位置信息分配装置36发送的位置信息包进行拦截。
由此能对每个车厢以及每个装置种类固定地提供IP地址。其结果是,即使更换空调装置、制动装置,也能对更换后的设备分配与赋予给更换前的设备的IP地址相同的IP地址。
另外,也能应用实施方式3中说明的各装置以作为构成图10所示的IP地址分配系统的各装置。
此外,以上示出了在各车厢中设置位置信息分配装置、并将来自各位置信息分配装置的位置信息包分配给同一车厢内时的示例,但也可以采用图10所示结构以外的结构,例如采用每多个车厢具备一台位置信息分配装置、并在多个车厢之间分配相同的位置信息包的结构;或采用在同一车厢内具备多台位置信息分配装置、并在同一车厢内分配多种位置信息包的结构等。
如各实施方式中说明的那样,根据本发明所涉及的IP地址分配系统,由于能向各终端提供固定的IP地址,因此在更换终端时,无需通过手动作业来个别地设定IP地址。
工业上的实用性
如上所述,本发明所涉及的IP地址分配系统在如下情况下有用:即,需要考虑网络的物理结构来进行IP地址的管理与分派的情况。
标号说明
1,2,35,36位置信息分配装置
3,4,34IP地址分配装置
5,6,20~22,30~33开关装置
7~10终端
37,39空调装置(AC)
38,40制动装置(BR)

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资源描述

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1、10申请公布号CN104106239A43申请公布日20141015CN104106239A21申请号201280066427022申请日20120110H04L12/2820060171申请人三菱电机株式会社地址日本东京72发明人重枝哲也74专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31100代理人宋俊寅54发明名称IP地址分配系统及IP地址分配方法57摘要本发明所涉及的IP地址分配系统包括由多个开关装置5、6形成的网络;根据来自与开关装置相连的终端710的请求来分派IP地址的IP地址分配装置3、4;以及在网络内对包含位置信息的位置信息包进行广播的多个位置信息分配装置1、2,所述IP地址分配系统。

2、通过在开关装置中的一台以上的开关装置的特定物理端口中对位置信息包进行拦截,从而向各个设备仅分配单一的位置信息包,设备在请求分派IP地址的情况下,将包含位置信息以及设备固有信息的IP地址请求信号进行发送,IP地址分配装置在接收到IP地址请求信号的情况下,从与位置信息以及设备固有信息相对应的范围中选择IP地址并分配给请求源的设备。85PCT国际申请进入国家阶段日2014070886PCT国际申请的申请数据PCT/JP2012/0502852012011087PCT国际申请的公布数据WO2013/105219JA2013071851INTCL权利要求书2页说明书7页附图4页19中华人民共和国国家知识。

3、产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书7页附图4页10申请公布号CN104106239ACN104106239A1/2页21一种IP地址分配系统,其特征在于,包括由多个开关装置形成的网络;IP地址分配装置,该IP地址分配装置根据来自与所述开关装置相连的设备的请求来分派IP地址;以及多个位置信息分配装置,该多个位置信息分配装置在所述网络内将包含位置信息的位置信息包进行广播,所述IP地址分配系统通过在所述开关装置中的一台以上的开关装置的特定物理端口中对所述位置信息包进行拦截,从而对各个所述设备仅分配单一的位置信息包,所述设备在请求分派IP地址的情况下,将包含所述位置信息以及设备固有信息的IP地。

4、址请求信号进行发送,所述IP地址分配装置在接收到所述IP地址请求信号的情况下,从与该IP地址请求信号所包含的位置信息以及设备固有信息相对应的范围中选择IP地址并分配给请求源的设备。2如权利要求1所述的IP地址分配系统,其特征在于,所述设备将表示自身的设备种类的信息包含在IP地址请求信号中以作为所述设备固有信息。3如权利要求1所述的IP地址分配系统,其特征在于,所述位置信息分配装置对所述开关装置的物理端口中的、连接位置信息包的分配对象设备的物理端口是否使位置信息包通过进行个别设定,然后对包含物理端口编号信息的位置信息包进行广播,从而向位置信息包的分配对象设备通知该设备所连接的物理端口的识别编号,。

5、所述设备将自身所连接的物理端口的识别编号包含在IP地址请求信号中以作为所述设备固有信息。4如权利要求1所述的IP地址分配系统,其特征在于,所述网络为构建在列车内的网络。5如权利要求4所述的IP地址分配系统,其特征在于,所述位置信息分配装置设置在各车厢中,所述开关装置中、与设置在其它车厢中的开关装置相连的开关装置在与设置在其它车厢中的开关装置相连的物理端口中对位置信息包进行拦截。6一种系统中的IP地址分配方法,该系统包括由多个开关装置形成的网络;IP地址分配装置,该IP地址分配装置根据来自与所述开关装置相连的设备的请求来分派IP地址;以及多个位置信息分配装置,该位置信息分配装置在所述网络内对包含。

6、位置信息的位置信息包进行广播,所述IP地址分配方法的特征在于,具备如下步骤位置信息分配步骤,通过在所述开关装置中的一台以上的开关装置的特定物理端口中对所述位置信息包进行拦截,从而对各个所述设备仅分配单一的位置信息包;IP地址请求步骤,所述设备将包含所述位置信息以及设备固有信息的IP地址请求信号进行发送;以及IP地址分配步骤,所述IP地址分配装置在接收到所述IP地址请求信号的情况下,从与该IP地址请求信号所包含的位置信息以及设备固有信息相对应的范围中选择IP地址并分权利要求书CN104106239A2/2页3配给请求源的设备。7如权利要求6所述的IP地址分配方法,其特征在于,所述设备将表示自身的。

7、设备种类的信息包含在IP地址请求信号中以作为所述设备固有信息。8如权利要求6所述的IP地址分配方法,其特征在于,还包括物理端口信息通知步骤,所述位置信息分配装置对所述开关装置的物理端口中的、连接位置信息包的分配对象设备的物理端口是否使位置信息包通过进行个别设定,然后对包含物理端口编号信息的位置信息包进行广播,从而向位置信息包的分配对象设备通知该设备所连接的物理端口的识别编号,所述设备将表示自身所连接的物理端口的识别编号包含在IP地址请求信号中以作为所述设备固有信息。权利要求书CN104106239A1/7页4IP地址分配系统及IP地址分配方法技术领域0001本发明涉及IP地址分配系统以及IP地。

8、址分配方法。背景技术0002在多用作为装置间的通信协议的TCP/IP中,使用IP地址作为识别装置的信息。在使用TCP/IP的情况下,需要对网络上的各装置分配唯一确定的IP地址。0003作为决定网络上各装置的IP地址的方法,具有如下方法即,对各装置赋予不重复的IP地址,并预先将IP地址记录在装置内的记录装置中,启动装置时,使用所记录的IP地址。0004此外,作为决定网络上各装置的IP地址的方法,具有反向地址转换协议RARPREVERSEADDRESSRESOLUTIONPROTOCOL。在应用该RARP的情况下,各装置在启动时向网络广播发送RARP消息。存在于网络上的RARP服务器根据RARP消。

9、息、将IP地址经由网络分配给发送源装置。0005此外,作为代替RARP的IP地址分配方法,具有BOOTPBOOTSTRAPPROTOCOL引导协议、DHCPDYNAMICHOSTCONGURATIONPROTOCOL动态主机配置协议。无论哪一个结构均通过由管理IP地址的服务器根据来自装置的请求分配IP地址,从而决定IP地址例如,参照非专利文献1。现有技术文献非专利文献0006非专利文献1基于TCP/IP的网络构建TCP/IP構築,VOL1,第4版,DOUGLASECOMER编共立出版发明内容发明所要解决的技术问题0007在上述的各种IP地址分配方法中,接受IP地址的分配请求的服务器对请求源的设。

10、备分派IP地址。然而,由于并不考虑网络的物理结构来分派IP地址,因此,存在如下所示的问题。0008例如,考虑在预先设计了设备结构的网络中使用TCP/IP的情况。在该网络中,由于决定了各网络设备的配置,因此在网络运用上,当由于装置的故障而需要更换装置时,优选为根据设备的配置对更换后的该装置赋予与发生故障的装置所被赋予的IP地址相同或者相关联的IP地址。在根据设备的配置赋予IP地址的情况下,提高了管理设备上的便利性,例如当发生通信异常时易于确定该设备等。为了对更换后的装置赋予与赋予给更换前的装置的IP地址相同或相关联的IP地址,虽然能由操作者在设置装置时写入期望的IP地址来对应,但若在装置更换后自。

11、动地赋予与设置位置相对应的IP地址,则能提高运用上的简便性。此外,在由人以手工操作进行设定的情况下,可能会发生误操作,而通过自动化也能防止误操作。因此,在设置装置的情况下,优选为自动分配与设备的配置相对应的说明书CN104106239A2/7页5IP地址。0009本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于获得一种IP地址分配系统及IP地址分配方法,在由于更换装置等而新设置未赋予IP地址的装置时,能根据设置位置对新设置的装置赋予IP地址。解决技术问题所采用的技术方案0010为了解决上述问题,实现发明目的,本发明所涉及的IP地址分配系统的特征在于,包括由多个开关装置形成的网络;IP地址分配装置,该I。

12、P地址分配装置根据来自与所述开关装置相连的设备的请求来分派IP地址;以及多个位置信息分配装置,该多个位置信息分配装置在所述网络内对包含位置信息的位置信息包进行广播,所述IP地址分配系统通过在所述开关装置中的一台以上的开关装置的特定物理端口中对所述位置信息包进行拦截,从而对各个所述设备仅分配单一的位置信息包,所述设备在请求分派IP地址的情况下,对包含所述位置信息以及设备固有信息的IP地址请求信号进行发送,所述IP地址分配装置在接收到所述IP地址请求信号的情况下,从与该IP地址请求信号所包含的位置信息以及设备固有信息相对应的范围中选择IP地址并分配给请求源的设备。发明效果0011根据本发明,位置信。

13、息分配装置向接受IP地址分派的终端分配位置信息,终端在请求分配IP地址时,将包含位置信息以及自身的装置种类信息的IP地址请求信号进行发送,IP地址分配装置将与请求源的终端种类以及位置信息相对应的IP地址进行分派,因此,能起到与设备在网络的物理布线上的位置相对应地来分配IP地址的效果。附图说明0012图1是表示实施方式1的IP地址分配系统的结构例的图。图2是表示位置信息包的结构例的图。图3是表示IP地址请求信号的结构例的图。图4是表示IP地址分配表的结构例的图。图5是表示实施方式1的IP地址分配系统中决定终端的IP地址的步骤的一个示例的序列图。图6是表示实施方式2的IP地址分配系统的结构例的图。。

14、图7是表示实施方式3的IP地址分配系统的结构例的图。图8是表示实施方式3的位置信息包的结构例的图。图9是表示实施方式3的IP地址请求信号的结构例的图。图10是表示实施方式4的IP地址分配系统的结构例的图。具体实施方式0013下面,参照附图详细说明本发明所涉及的IP地址分配系统及IP地址分配方法的实施方式。本发明并不由其实施方式所限定。0014实施方式1图1是表示实施方式1的IP地址分配系统的结构例的图。本实施方式的IP地址分配系统包含位置信息分配装置1和2、IP地址分配装置3和4、以太网注册商标开关即开说明书CN104106239A3/7页6关装置5和6而构成。位置信息分配装置1以及IP地址分。

15、配装置3与开关装置5相连,位置信息分配装置2以及IP地址分配装置4与开关装置6相连。开关装置5和开关装置6通过开关装置5的物理端口11以及开关装置6的物理端口12相连。0015此外,终端7和8与开关装置5的物理端口相连,终端9和10与开关装置6的物理端口相连。此外,终端710是对IP地址分配装置3或4发出分派IP地址的请求、并接受IP地址分派的网络设备。位置信息分配装置1和2向与开关装置5或6相连的终端分配表示存在于网络内的何处物理性的设置位置的位置信息。IP地址分配装置3和4保存有IP地址分配表细节将在下文阐述,在从终端接受到IP地址的分配请求时,根据IP地址分配表来分派IP地址。0016图。

16、2是表示实施方式1的IP地址分配系统中、位置信息分配装置1、2向终端通知位置信息时发送的位置信息包的结构例的图。如图所示,位置信息包具有用于分别储存发送目的地地址、发送源地址、以及位置信息值的区域。0017位置信息分配装置1和2在规定的时刻发送图2所示的位置信息包例如周期性发送。此时,位置信息分配装置1和2设定用于分配位置信息的多播地址以作为发送目的地地址,设定本装置的IP地址作为发送源地址,并设定表示接收到位置信息包的终端在网络内的位置的值以作为位置信息值。另外,位置信息分配装置1和2将各位置信息分配装置所固有的值设定为位置信息值,使得其它位置信息分配装置不会与位置信息包中设定的值重复。00。

17、18对开关装置5和6的动作物理端口的设定进行说明。开关装置5的物理端口11对位置信息分配用的多播地址被设定为发送目的地地址的包进行拦截。在其它物理端口中,不对发送目的地地址为位置信息分配用的多播地址的包进行拦截。此外,开关装置6的物理端口12对位置信息分配用的多播地址被设定为发送目的地地址的包进行拦截。在其它物理端口中,不对发送目的地地址为位置信息分配用的多播地址的包进行拦截。即,在开关装置5和6中,在与其它开关装置相连的物理端口中,对位置信息分配用的多播地址被设定为发送目的地地址的包进行拦截。0019由此,从位置信息分配装置1发送的位置信息包仅到达终端7和8,从位置信息分配装置2发送的位置信。

18、息包仅到达终端9和10。0020图3是表示在实施方式1的IP地址分配系统中,当终端710请求分配IP地址时,发送至IP地址分配装置3或4的IP地址请求信号的结构例的图。如图所示,IP地址请求信号具有用于分别储存发送目的地地址、发送源地址、位置信息值以及设备固有信息的地区。发送目的地地址以及发送源地址中分别设定了多播地址以及临时IP地址。位置信息值中设定有发送源的设备从位置信息分配装置接收到的位置信息包中包含的位置信息值参照图2。设备固有信息中设定了表示发送源的设备的种类的信息设备种类信息。例如在终端710是设置在列车车厢中的设备的情况下,将表示引导显示器、空调装置、制动装置等的设备种类信息设定。

19、到设备固有信息中。另外,假设各终端预先保存了设备种类信息。0021这里,对IP地址分配装置所保存的IP地址分配表进行说明。IP地址分配表是表示对位置信息值与设备固有信息本实施方式中为设备种类信息的组合分配的IP地址、或分配的IP地址的范围的信息,例如是图4所示那样的结构的信息。IP地址分配装置接说明书CN104106239A4/7页7收到IP地址请求信号后,对接收到的请求信号中设定的位置信息值与设备固有信息设备种类信息进行确认,将与这些信息的组合相对应的IP地址分派给请求源的终端。当保存有图4所示的IP地址分配表的IP地址分配装置接收到例如位置信息值设定为“1”、且设备固有信息设定为“A装置”。

20、的IP地址请求信号时,将“19216811”作为IP地址进行分派。此外,当接收到位置信息值设定为“2”、且设备固有信息设定为“其它”的IP地址请求信号时,选择“192168231921682254”的范围中包含的IP地址中、未分派给任何终端的IP地址来作为IP地址进行分派。0022接着,利用图5的序列图来对在本实施方式的IP地址分配系统中决定终端的IP地址的步骤进行说明。如图所示,位置信息分配装置1和2定期对位置信息包进行组播传输。此时,由于位置信息包会被开关装置的特定物理端口连接其它开关装置的物理端口拦截,因此终端710不会从多个位置信息分配装置接收位置信息包。终端710接收到位置信息包后,。

21、从位置信息包中提取出位置信息值。并且,终端710在请求分派IP地址的情况不接受IP地址分派的情况下,将从位置信息分配装置1或2获取到的位置信息与预先保存的设备种类信息设定为IP地址请求信号进行发送。IP地址分配装置3和4接收到IP地址请求信号后,利用所保存的IP地址分配表参照图4来决定分派给请求源终端的IP地址,并将包含所决定的IP地址信息的IP地址分配信号发送给请求源终端。0023另外,IP地址分配装置3和4保存有相同的IP地址分配表,当接收到IP地址请求信号的情况下,以相同的步骤来分派IP地址。即,当IP地址分配装置3和4接收到位置信息值以及设备种类信息相同的IP地址请求信号时,分派相同的。

22、IP地址。由于终端710会多次从不同的IP地址分配装置接收到相同内容的IP地址分配信息,因此在先到达的信号被正常接收的情况下,可以忽略后到达的信号。此外,也可以在多次接收到的IP地址分配信号包含了相同的IP地址信息的情况下、判断为正确地进行了IP地址分派,并开始使用所分派的IP地址。0024另外,作为本实施方式的IP地址分配系统中的IP地址分配装置与终端之间的IP地址分配的结构,也可以使IP地址分配装置承担DHCP服务器的工作,使终端承担DHCP客户端的工作。0025如上所述,本实施方式的IP地址分配系统包含位置信息分配装置、IP地址分配装置以及开关装置而构成,位置信息分配装置向接受IP地址分。

23、派的终端分配表示物理设置位置的位置信息,终端在请求分配IP地址时,发送包含有从位置信息分配装置获取到的位置信息以及自身的装置种类信息在内的IP地址请求信号,IP地址分配装置将与请求源的终端的种类以及设置位置相对应的IP地址进行分派。由此,能与网络的物理布线上的设备位置设置位置相对应地分配IP地址。例如,即使接受IP地址分配的设备由于故障等原因而进行更换,只要在更换时或更换前释放赋予给故障设备的IP地址,就能对更换后的设备赋予与交换前的设备相同的IP地址。此外,即使不释放赋予给故障设备的IP地址,也能对更换后的设备赋予与赋予给更换前的设备的IP地址值接近的IP地址。0026另外,作为释放已赋予给。

24、故障设备的IP地址的处理,例如可以采用如下等方法即,IP地址分配装置以规定周期向已赋予IP地址的各设备发送信号,进行询问,若没有应答,则释放赋予给该设备的IP地址。0027还可以采用如下方法IP地址分配装置在接收到IP地址请求信号后,发送将所附说明书CN104106239A5/7页8加的配置信息所对应的范围中、各个已分配的IP地址作为发送地址的信号,询问设备已赋予IP地址的设备是否存在,若存在不应答的设备,则将赋予给该设备的IP地址再分配给IP地址请求信号的发送源设备。在该情况下,若发生了设备更换,则能将赋予更换前的设备的IP地址可靠地赋予给更换后的设备。0028此外,开关装置利用规定的物理端。

25、口对位置信息包进行拦截,使得仅由一台位置信息分配装置发送给各终端的位置信息包到达,因此,能可靠地对与终端的实际设置位置相对应的IP地址进行分派。0029另外,本实施方式中对包括两台IP地址分配装置的IP地址分配系统进行了说明,但系统内有一台IP地址分配装置即可。0030此外,假设位置信息分配装置与IP地址分派装置为不同的装置进行了说明,但也可以将位置信息分配功能和IP地址分配功能纳入到相同的装置来实施。0031实施方式2图6是表示实施方式2的IP地址分配系统的结构例的图。本实施方式的IP地址分配系统包含位置信息分配装置1和2、IP地址分配装置3和4、以太网注册商标开关即开关装置2022而构成。。

26、位置信息分配装置1以及IP地址分配装置3与开关装置20相连,位置信息分配装置2以及IP地址分配装置4与开关装置22相连。开关装置20和开关装置21通过开关装置20的物理端口23以及开关装置21的物理端口24相连。开关装置21和开关装置22通过开关装置21的物理端口25以及开关装置22的物理端口26相连。0032此外,终端7与开关装置20的物理端口相连,终端8与开关装置21的物理端口相连,终端9与开关装置22的物理端口相连。0033本实施方式的IP地址分配系统与实施方式1的IP地址分配系统的不同处在于开关装置中的端口设定。位置信息分配装置、IP地址分配装置以及终端进行与实施方式1相同的动作,因此。

27、省略动作说明。0034对开关装置2022的动作物理端口的设定进行说明。开关装置20的物理端口23以及开关装置21的物理端口24使位置信息分配用的多播地址通过。另一方面,开关装置21的物理端口25以及开关装置22的物理端口26将位置信息分配用的多播地址拦截。0035由此,终端7和8仅接受从位置信息分配装置1发送的位置信息包,终端9仅接受从位置信息分配装置2发送的位置信息包。0036基于上述那样的条件,在实施方式2也通过与实施方式1相同的IP地址决定步骤来决定各终端的IP地址。即,开关装置的特定物理端口根据位置信息分配装置的台数以及设置位置来拦截位置信息包,仅从一台位置信息分配装置向接受IP地址分。

28、配的各终端分配位置信息包,因此实现了能获得与实施方式1相同效果的IP地址分配系统。0037实施方式3图7是表示实施方式3的IP地址分配系统的结构例的图。本实施方式的IP地址分配系统的结构与实施方式1中说明的IP地址分配系统相同。0038在本实施方式的IP地址分配系统中,开关装置5和6的各物理端口具有识别编号P1、P2、。,并能对每个物理端口设定位置信息包的通过和拦截。开关装置的位置信息包的通过和拦截的设定由位置信息分配装置来进行。即,由位置信息分配装置1对开关装说明书CN104106239A6/7页9置5的各物理端口的位置信息包的分配和拦截进行设定,由位置信息分配装置2对开关装置6的各物理端口。

29、的位置信息包的分配和拦截进行设定。另外,与实施方式1、2同样,在开关装置的特定的物理端口连接了其它开关装置的物理端口中进行位置信息包的拦截,使得不会由两台位置信息分配装置对一台终端分配位置信息包。0039本实施方式的位置信息分配装置1、2发送图8所示结构的位置信息包。图8是表示实施方式3的位置信息分配装置所分配的位置信息包的结构例的图。即,位置信息分配装置1、2在位置信息包中设定位置信息值和物理端口编号。位置信息分配装置1、2在发送位置信息包之前,控制开关装置的物理端口,设定为仅从设定在位置信息包内的物理端口编号所对应的物理端口发送位置信息包。并且,虽然位置信息分配装置1、2与实施方式1同样地。

30、定期发送位置信息包,但每次发送都对位置信息包内的物理端口编号进行变更来发送。其结果,位置信息包内的物理端口编号周期性地变化。此外,各终端能对所连接的开关装置的物理端口编号进行识别。0040图9是表示实施方式3的终端所发送的IP地址请求信号的结构例的图。本实施方式的终端所发送的IP地址请求信号的结构与实施方式1中说明的IP地址请求信号相同。然而,设备固有信息中设定的信息是不同的。即,本实施方式的终端将从位置信息分配装置接收到的位置信息包中设定的物理端口编号设定为设备固有信息。在发送目的地地址、发送源地址以及位置信息值中设定与实施方式1相同的信息。0041本实施方式的IP地址分配装置3、4保存有与。

31、位置信息值和物理端口编号的组合相对应的IP地址分配表,在从终端接收到IP地址请求信息后,利用IP地址请求信号中设定的位置信息和物理端口编号、以及所保持的IP地址分配表来决定IP地址,并向终端分配IP地址。0042由此,根据本实施方式,由于根据终端所连接的开关装置的物理端口来分配IP地址,因此在终端产生故障等而更换为新的终端的情况下,能对新终端分派与旧终端相同的IP地址。0043实施方式4图10是表示实施方式4的IP地址分配系统的结构例的图。本实施方式中,对构建在列车内的IP地址分配系统进行说明。0044本实施方式的IP地址分配系统包括开关装置3033、IP地址分配装置34、位置信息分配装置35。

32、和36。上述各装置搭载在列车上,开关装置30和31、IP地址分配装置34、位置信息分配装置35设置在1号车厢中。开关装置32和33、位置信息分配装置36设置在2号车厢中。开关装置30与开关装置31相连,还与IP地址分配装置34相连。开关装置31与位置信息分配装置35相连。此外,开关装置31的物理端口41与开关装置32的物理端口42相连。开关装置32与开关装置33相连,开关装置33与位置信息分配装置36相连。并且,开关装置30连接有空调装置AC37作为终端,开关装置31连接有制动装置BR38作为终端,开关装置32连接有空调装置39以及制动装置40作为终端。0045构成IP地址分配系统的各装置开关。

33、装置、IP地址分配装置、位置信息分配装置具有与实施方式1中说明的各装置相同的功能。0046在上述结构的IP地址分配系统中,在将设置在互不相同的车厢中的开关装置彼此相连的物理端口中对位置信息包进行拦截。具体而言,开关装置31的物理端口41对从说明书CN104106239A7/7页10位置信息分配装置35发送的位置信息包进行拦截,开关装置32的物理端口42对从位置信息分配装置36发送的位置信息包进行拦截。0047由此能对每个车厢以及每个装置种类固定地提供IP地址。其结果是,即使更换空调装置、制动装置,也能对更换后的设备分配与赋予给更换前的设备的IP地址相同的IP地址。0048另外,也能应用实施方式。

34、3中说明的各装置以作为构成图10所示的IP地址分配系统的各装置。0049此外,以上示出了在各车厢中设置位置信息分配装置、并将来自各位置信息分配装置的位置信息包分配给同一车厢内时的示例,但也可以采用图10所示结构以外的结构,例如采用每多个车厢具备一台位置信息分配装置、并在多个车厢之间分配相同的位置信息包的结构;或采用在同一车厢内具备多台位置信息分配装置、并在同一车厢内分配多种位置信息包的结构等。0050如各实施方式中说明的那样,根据本发明所涉及的IP地址分配系统,由于能向各终端提供固定的IP地址,因此在更换终端时,无需通过手动作业来个别地设定IP地址。工业上的实用性0051如上所述,本发明所涉及的IP地址分配系统在如下情况下有用即,需要考虑网络的物理结构来进行IP地址的管理与分派的情况。标号说明00521,2,35,36位置信息分配装置3,4,34IP地址分配装置5,6,2022,3033开关装置710终端37,39空调装置AC38,40制动装置BR说明书CN104106239A101/4页11图1图2图3图4说明书附图CN104106239A112/4页12图5图6说明书附图CN104106239A123/4页13图7图8说明书附图CN104106239A134/4页14图9图10说明书附图CN104106239A14。

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