Global tiempo de sincronización puede parecer una necesidad moderna, nosotros después de todo vivimos en una economía global. Con el Internet, los mercados financieros globales y redes de computadoras separadas por océanos y continentes de mantenimiento de todo el mundo que se ejecuta en la sincronización es un aspecto crucial del mundo moderno.

Sin embargo, la necesidad de sincronía global comenzó mucho antes de la era del ordenador. La normalización internacional de pesos y medidas se inició después de la revolución francesa, cuando se introdujo el sistema decimal y una barra de platino y el peso que representa el metro y el kilogramo se instalaron en los Archivos de la République en París.

Paris tiempo se convirtió en la cabeza central del Sistema Internacional de Unidades, que estaba bien para los pesos y medidas, como representantes de diferentes países podrían visitar las bóvedas para calibrar sus propias mediciones de base; Sin embargo, cuando llegó a tiempo estandarización, con el aumento del uso de los viajes transatlánticos tras el vapor, y luego el avión, las cosas se pusieron difíciles.

En aquel entonces, los únicos relojes eran mecánicos y péndulo impulsadas. No sólo sería el reloj base que se encuentra en París la deriva sobre una base diaria, pero cualquier viajero desde el otro lado del mundo que desean sincronizar con él, tendrían que visitar París, comprobar el tiempo en el reloj de la bóveda, y luego llevar a su propio reloj de nuevo a través del Atlántico-inevitable llegar con un reloj que se había desplazado quizás varios minutos en el momento en que el reloj llegó espalda.

Con la invención del reloj electrónico, el avión y los teléfonos transatlánticas, las cosas se pusieron más fácil; Sin embargo, incluso los relojes electrónicos pueden deriva varios segundos en un día lo que la situación no era perfecto.

En estos días, gracias a la invención del reloj atómico, el estándar IS de tiempo (UTC: Tiempo Universal Coordinado) tiene tan poco la deriva incluso unos 100,000 años no ver el reloj perder un segundo. Y la sincronización a UTC, no podría ser más simple, no importa dónde usted está en el mundo, gracias a NTP (Network Time Protocol) y NTP servidores.

Ahora, utilizando las señales GPS o transmisiones puestas por organizaciones como el NIST (Instituto Nacional de Estándares y Time-WVBB difusión) y NPL (National Physical emisión Laboratorio-MSF) y el uso de servidores NTP, asegurando que está sincronizado a UTC es simple.

Servidores NTP como De Galleon NTS 6001 GPS reciben una señal de tiempo de reloj atómico y distribuye alrededor de una red de mantenimiento de todos los dispositivos dentro de unos pocos milisegundos de UTC.

NTS 6001 Tiempo GPS Servidor de Galleon

El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) es uno de los principales laboratorios de relojes atómicos del mundo y es la principal autoridad de tiempo de los Estados Unidos. Parte de una constelación de laboratorios nacionales de física, el NIST ayuda a garantizar el estándar mundial de reloj atómico del mundo UTC (Tiempo Universal Coordinado) se mantiene exacto y está disponible para que los estadounidenses lo usen como un estándar de tiempo.

Todo tipo de tecnologías se basan en el tiempo UTC. Todas las máquinas de una red informática normalmente están sincronizadas con la fuente de UTC, mientras que las tecnologías como los ATM, la televisión de circuito cerrado (CCTV) y los sistemas de alarma requieren una fuente de tiempo NIST para evitar errores.

Parte de lo que hace el NIST es garantizar que las fuentes de tiempo UTC estén disponibles para que las tecnologías las utilicen, y el NIST ofrece varios medios para recibir su estándar de tiempo.

La Internet

Internet es el método más fácil de recibir tiempo NIST y en la mayoría de los sistemas operativos basados ​​en Windows, la dirección estándar de tiempo NIST ya está incluida en la configuración de fecha y hora, lo que permite una fácil sincronización. Si no es así, para sincronizar con NIST, simplemente debe hacer doble clic en el reloj del sistema (esquina inferior derecha) e ingresar el nombre y la dirección del servidor NIST. Una lista completa de servidores de Internet NIST, Concord.:

Internet, sin embargo, no es un lugar particularmente seguro para recibir una fuente de tiempo NIST. Cualquier fuente de tiempo de Internet requerirá y abrirá un puerto en el cortafuegos (puerto UDP 123) para que la señal de tiempo llegue. Obviamente, cualquier brecha en un firewall puede generar problemas de seguridad, por lo que afortunadamente el NIST brinda otro método para recibir su tiempo.

Servidores de hora NTP

NIST, desde su transmisor en Colorado, transmite una señal de tiempo que toda América del Norte puede recibir. La señal, generada y mantenida por los relojes atómicos del NIST, es altamente precisa, confiable y segura, recibida externamente al firewall mediante el uso de un servidor de tiempo WWVB (WWVB es el distintivo de llamada para la señal de tiempo del NIST).

Una vez recibido, el protocolo NTP (Network Time Protocol) usará el código de tiempo NIST y lo distribuirá por la red y se asegurará de que cada dispositivo se mantenga fiel a él, haciendo ajustes continuamente para hacer frente a la deriva.

WWVB Servidores de tiempo NTP son precisas, seguras y confiables, y una herramienta imprescindible para cualquier persona seria acerca de la seguridad y la precisión que quiera recibir una fuente de tiempo NIST.

Tras haber sufrido terremotos, un tsunami catastrófico y un accidente nuclear, Japón ha tenido un terrible comienzo de año. Ahora, semanas después de estos terribles incidentes, Japón se está recuperando, reconstruyendo su infraestructura dañada e intentando contener las emergencias en sus afectadas plantas de energía nuclear.

Pero para agregar una lesión insultante, muchas de las tecnologías japonesas que dependen de señales precisas de reloj atómico están empezando a desviarse, lo que genera problemas de sincronización. Al igual que en el Reino Unido, el Instituto Nacional de Información, Comunicaciones y Tecnología de Japón transmite un estándar de tiempo de reloj atómico por señal de radio.

Japón tiene dos señales, pero muchas japonesas NTP servidores confíe en la señal transmitida desde el monte Otakadoya, que se encuentra a 16 kilómetros de la estación de Daiichi en Fukushima, y ​​cae dentro de la zona de exclusión de 20 km impuesta cuando la planta comenzó a filtrarse.

La consecuencia es que los técnicos no han podido atender la señal horaria. Según el Instituto Nacional de Información, Comunicaciones y Tecnología, que generalmente transmite la señal 40-kilohercios, las transmisiones cesaron un día después de que el masivo terremoto Tohoku azotara la región en 11 March. Los funcionarios del instituto dijeron que no tenían idea de cuándo se reanudaría el servicio.

Las señales de radio que emiten estándares de tiempo pueden ser susceptibles a problemas de esta naturaleza. Estas señales a menudo experimentan interrupciones para la reparación y el mantenimiento, y las señales pueden ser propensas a interferencias.

A medida que más y más tecnologías se basan en el tiempo del reloj atómico, incluida la mayoría de las redes informáticas, esta susceptibilidad puede causar mucha aprensión entre los administradores de tecnología y los administradores de red.

Afortunadamente, un sistema menos vulnerable de estándares de tiempo de recepción está disponible que es tan preciso y se basa en tiempo de reloj atómico-GPS.

El Sistema de Posicionamiento Global, comúnmente utilizado para la navegación por satélite, contiene la información del tiempo del reloj atómico utilizado para calcular el posicionamiento. Estas señales horarias están disponibles en todo el planeta con una vista del cielo, y como está basada en el espacio, la señal del GPS no es susceptible a interrupciones e incidentes como en Fukushima.

Como fabricante de Servidores de tiempo NTP, sincronizando las redes de computadoras y manteniéndolas precisas en unos pocos milisegundos de tiempo UTC internacional (Tiempo Universal Coordinado), a menudo pensamos que podemos mantener una buena cantidad de tiempo.

El tiempo, sin embargo, es difícil de eludir y no es la entidad fija que a menudo suponemos que es, de hecho, el tiempo, y el tiempo que se cuenta en la Tierra no es constante y se ve afectado por todo tipo de cosas.

Desde la famosa ecuación de Einstein, E = MC² se ha reconocido que el tiempo no es constante y que la única constante en el universo es la velocidad máxima de la luz. El tiempo, como descubrió Einstein, se ve afectado por la gravedad, haciendo que el tiempo en la Tierra corra ligeramente más lento que el tiempo en el espacio profundo, del mismo modo, en cuerpos planetarios con una masa mayor que la Tierra, el tiempo corre incluso más lento.

El tiempo se ralentiza cuando te acercas a velocidades muy rápidas también. La propiedad del tiempo, conocida como dilatación del tiempo, fue descubierta por Einstein y significa que cerca de la velocidad de la luz, el tiempo casi se detiene (y hace que los viajes interestelares sean una posibilidad para los escritores de ciencia ficción).

En general, viviendo en la Tierra, estas diferencias en el tiempo no se sienten, y de hecho, la disminución del tiempo causada por la gravedad de la Tierra es tan pequeña, se requieren relojes atómicos altamente precisos para medirla.

Sin embargo, el tiempo que usamos para gobernar nuestras vidas también se ve afectado por otros factores. Desde que los humanos evolucionaron por primera vez, hemos estado acostumbrados a un día que dura un poco más de 24 horas. Sin embargo, la duración de un día en la Tierra no es fija y ha cambiado durante los últimos miles de millones de años.

Cada día en la Tierra difiere de la anterior a la siguiente. A menudo estas diferencias son mínimas, pero año tras año, los cambios se suman ya que el efecto de la gravedad de la luna y las fuerzas de marea actúan como un freno en el giro de la Tierra.

Para hacer frente a esto, la escala de tiempo global UTC (Tiempo Universal Coordinado) tiene que ajustarse para evitar que el día se desincronice (y terminamos con mediodía en la noche y medianoche durante el día, aunque con la actual desaceleración de la Tierra , esto tomaría muchos miles de años).

El ajuste en nuestro tiempo se conoce como segundos intercalares que se agregan una o dos veces al año a UTC. Cualquiera que use un NTP servidor de tiempo (Protocolo de tiempo de red) para sincronizar su red de computadoras también, no necesita preocuparse, sin embargo, ya que los servidores NTP contabilizarán automáticamente estos cambios.

El terremoto reciente y trágica que ha dejado tanta devastación en Japón también ha puesto de relieve un aspecto interesante de la medición del tiempo y la rotación de la Tierra.

Tan poderoso fue el terremoto de magnitud 9.0, realmente cambió el eje de la Tierra por 165mm (6½ pulgadas) de acuerdo con la NASA.

El terremoto, uno de los más poderosos siente en Erath durante los últimos milenios, alteró la distribución de la masa del planeta, haciendo que la Tierra al girar sobre su eje que poco más rápido y por lo tanto, reducir la duración de cada día que seguirá.

Afortunadamente, este cambio es tan minuto que no se nota en nuestro día a día que la Tierra se desaceleró en menos de un par de microsegundos (un poco más de una millonésima de segundo), y no es raro que los eventos naturales para reducir la velocidad la velocidad de rotación de la Tierra.

De hecho, desde el desarrollo del reloj atómico en la década de 1950, se ha dado cuenta de la rotación de la Tierra nunca es continua y, de hecho, ha aumentado muy poco, muy probablemente durante miles de millones de años.

Estos cambios en la rotación de la Tierra, y la duración de un día, son causadas por los efectos del movimiento océanos, el viento y la fuerza gravitacional de la luna. De hecho, se ha estimado que antes de que los humanos llegaron a la Tierra, la longitud de un día durante el período Jurásico (40-100 hace millones de años) la longitud de un día era sólo 22.5 horas.

Estos cambios naturales a la rotación de la Tierra y la duración de un día, sólo son perceptibles a nosotros gracias a la naturaleza precisa de relojes atómicos que tienen que dar cuenta de estos cambios para asegurar que el calendario mundial UTC (Tiempo Universal Coordinado) no deriva lejos del tiempo solar medio (en otras palabras mediodía necesita para mantenerse cuando el sol está más alto durante el día).

Para lograr esto, se añaden segundos extra de vez en cuando en UTC. Estos segundos adicionales son conocidos como los segundos intercalares y más de treinta se han añadido a la hora UTC ya que el 1970 de.

Muchas redes y tecnologías informáticas modernas dependen de UTC para mantener los dispositivos sincronizados, por lo general mediante la recepción de una señal de tiempo a través de un servidor dedicado de tiempo NTP (Network Time Protocol).

Servidores de tiempo NTP están diseñados para dar cabida a estos segundos intercalares, permitiendo a los sistemas informáticos y tecnologías para mantenerse exacta, precisa y sincronizada.

El tiempo y la precisión son importantes en el funcionamiento de nuestra vida cotidiana. Necesitamos saber qué eventos ocurren en el tiempo para garantizar que no los extrañemos, también necesitamos tener una fuente de tiempo precisa para evitar que lleguemos tarde; y las computadoras y otras tecnologías son tan confiables como nosotros.

Para muchas computadoras y sistemas técnicos, el tiempo en la forma de una marca de tiempo es la única cosa tangible que una máquina tiene que identificar cuando los eventos deben ocurrir, y en qué orden. Sin una marca de tiempo, una computadora no puede realizar ninguna tarea, incluso guardar datos es imposible sin que la máquina sepa qué hora es.

Debido a esta dependencia del tiempo, todos los sistemas informáticos tienen relojes incorporados en sus tarjetas de circuitos. Comúnmente, estos son osciladores basados ​​en cuarzo, similares a los relojes electrónicos utilizados en los relojes de pulsera digitales.

El problema con estos relojes del sistema es que no son muy precisos. Claro, por decir la hora para propósitos humanos son lo suficientemente precisos; sin embargo, las máquinas con bastante frecuencia requieren un mayor nivel de precisión, especialmente cuando los dispositivos están sincronizados.

Para las redes de computadoras, la sincronización es crucial ya que las diferentes máquinas que cuentan diferentes momentos podrían generar errores y fallas en la red para realizar incluso tareas simples. Lo difícil con la sincronización de red es que los relojes del sistema utilizados por las computadoras para mantener el tiempo pueden derivar. Y cuando diferentes relojes se mueven por cantidades diferentes, una red pronto puede caer en desorden ya que las diferentes máquinas mantienen tiempos diferentes.

Por esta razón, estos relojes del sistema no se utilizan para proporcionar sincronización. En cambio, se utiliza un tipo de reloj mucho más preciso: el reloj atómico.

Los relojes atómicos no se desvían (al menos no más de un segundo en un millón de años), por lo que también son ideales para sincronizar redes informáticas. La mayoría de las computadoras usan el protocolo de software NTP (Network Time Protocol) que usa un solo fuente de tiempo de reloj atómico, ya sea a través de Internet, o de forma más segura, externamente a través de GPS o señales de radio, en el que sincroniza todas las máquinas de una red.

Debido a que NTP garantiza que cada dispositivo se mantenga fiel a esta hora de origen e ignora los relojes del sistema no confiables, toda la red puede mantenerse sincronizada con cada máquina en fracciones de segundo entre sí.

Muchas redes informáticas modernas ahora están ejecutando el último sistema operativo de Microsoft, Window 7, que tiene muchas características nuevas y mejoradas, incluida la capacidad de sincronizar el tiempo.

Cuando se inicia una máquina Windows 7, a diferencia de encarnaciones anteriores de Windows, el sistema operativo intenta sincronizar automáticamente con un servidor horario en Internet para garantizar que la red esté funcionando a la hora exacta. Sin embargo, aunque esta instalación suele ser útil para usuarios residenciales, para redes empresariales, puede causar muchos problemas.

En primer lugar, para permitir que ocurra este proceso de sincronización, el firewall de la compañía debe tener un puerto abierto (UDP 123) para permitir la transferencia de tiempo regular. Esto puede causar problemas de seguridad ya que los usuarios malintencionados y los robots pueden aprovechar el puerto abierto para penetrar en la red de la empresa.

En segundo lugar, mientras que Internet servidores de tiempo a menudo son bastante precisas, esto a menudo puede depender de su distancia del host y cualquier latencia causada por la red o la conexión a Internet puede causar inexactitudes lo que significa que su sistema puede estar a más de varios segundos del tiempo UTC preferido (Tiempo Universal Coordinado) )

Finalmente, como las fuentes de tiempo de Internet son los dispositivos 2 de estrato, es decir, son servidores que no reciben un código de tiempo de primera mano, sino que reciben una fuente de tiempo de segunda mano de un dispositivo 1 de estrato (dedicado NTP servidor de tiempo - Protocolo de tiempo de red) que también puede dar lugar a imprecisiones: estas conexiones 2 de estrato también pueden estar muy ocupadas impidiendo que su red acceda al tiempo durante períodos prolongados, con el riesgo de deriva.

Para garantizar un tiempo preciso, confiable y seguro para una red Windows 7, no hay sustituto para usar su propio servidor de tiempo 1 NTP de stratum. Estos están disponibles de muchas fuentes y no son muy caros, pero la tranquilidad que ofrecen es invaluable.

Servidores de tiempo Stratum 1 NTP recibe una señal de tiempo segura directamente desde una fuente de reloj atómico. La señal horaria es externa a la red, por lo que no hay peligro de que sea secuestrada ni de que haya puertos abiertos en el cortafuegos.

Además, como las señales de tiempo provienen de una fuente de reloj atómico directo, son muy precisas y no sufren ningún problema de latencia. Las señales utilizadas pueden ser a través de GPS (los satélites del Sistema de Posicionamiento Global tienen relojes atómicos a bordo) o de transmisiones de radio emitidas por laboratorios nacionales de física como NIST en los Estados Unidos (transmitido desde Colorado), NPL en el Reino Unido (transmitido desde Cumbria) o su equivalente alemán (de Frankfurt).

Casi todos los dispositivos parece tener un reloj que se le atribuye en estos días. Computadoras, teléfonos móviles y todos los otros aparatos que utilizamos son todos buenas fuentes de tiempo. Asegurarse de que no importa dónde usted es un reloj nunca está tan lejos - pero no siempre fue así.

Reloj decisiones, en Europa, comenzó alrededor del siglo XIV cuando se desarrollaron los primeros relojes mecánicos simples. Estos primeros dispositivos no eran muy precisos, perdiendo quizás hasta media hora al día, pero con el desarrollo de los péndulos estos dispositivos se hicieron cada vez más precisa.

Sin embargo, los primeros relojes mecánicos col no fueron los primeros dispositivos mecánicos que podrían contar y predecir el tiempo. De hecho, parece europeos eran más de mil quinientos años de retraso en su desarrollo de engranajes, ruedas dentadas y los relojes mecánicos, ya que los antiguos tenían hace mucho tiempo llegó primero.

A principios del siglo XX una máquina de bronce fue descubierto en un naufragio (naufragio de Antikythera) fuera de Grecia, que era un dispositivo tan complejo como cualquier reloj hecho en Europa en el período medieval. Si bien el mecanismo de Anticitera no es estrictamente un reloj - que fue diseñado para predecir la órbita de los planetas y las estaciones, los eclipses solares y hasta los Juegos Olímpicos de la antigüedad - pero es igual de preciso y complicado como relojes suizos fabricados en Europa en el siglo XIX.

Mientras que los europeos tenían que volver a aprender la fabricación de este tipo de máquinas precisas, toma de reloj ha avanzado dramáticamente desde entonces. En los últimos cien años hemos visto la aparición de los relojes electrónicos, utilizando cristales como el cuarzo para mantener el tiempo, a la aparición de los relojes atómicos que utilizan la resonancia de los átomos.

Los relojes atómicos son tan precisa que no se deriva ni siquiera por un segundo en cien mil años, que es fenomenal si tenemos en cuenta que los relojes digitales, incluso cuarzo se deriva de varios segundos na días.

Aunque pocas personas se han visto nunca un reloj atómico, ya que son dispositivos voluminosos y complicados que requieren equipos de personas para mantenerlos en funcionamiento, todavía gobiernan nuestras vidas.

Gran parte de las tecnologías que nos son familiares, tales como Internet y las redes de telefonía móvil, están gobernados por los relojes atómicos. Servidores de tiempo NTP (Network Time Protocol) se utiliza para recibir señales de reloj atómico menudo difundidas por los grandes laboratorios de física o de las señales de los satélites GPS (Global Positioning System).

NTP servidores luego distribuir el tiempo en torno a una red de ordenadores de ajustar los relojes del sistema en máquinas individuales para asegurar su exactitud. Por lo general, una red de cientos e incluso miles de máquinas se puede mantener sincronizado junto a una fuente de tiempo de reloj atómico usando un solo NTP servidor de tiempo, Y mantengan una precisión de unos pocos milisegundos de diferencia (milésimas de segundo).

Pasar de A a B ha sido una preocupación primordial para las sociedades desde que se construyeron las primeras carreteras. Ya sea a caballo, en carro, en tren, en automóvil o en avión: el transporte es lo que permite a las sociedades crecer, prosperar y comerciar.

En el mundo de hoy, nuestros sistemas de transporte son muy complejos debido a la gran cantidad de personas que están tratando de llegar a algún lugar, a menudo en momentos similares, como la hora pico. Mantener las autopistas, autopistas y ferrocarriles en funcionamiento requiere una tecnología sofisticada.

Los semáforos, las cámaras de velocidad, las señales de advertencia electrónicas y las señales ferroviarias y los sistemas de puntos deben sincronizarse para mayor seguridad y eficiencia. Cualquier diferencia en el tiempo entre las señales de tráfico, por ejemplo, podría provocar colas de tráfico detrás de ciertas luces y otras carreteras que permanecen vacías. Mientras que en los ferrocarriles, si los sistemas de puntos están siendo controlados por un reloj inexacto, cuando llegan los trenes, el sistema puede no estar preparado o no haber cambiado la línea, lo que lleva a una catástrofe.

Debido a la necesidad de una sincronización de tiempo segura, precisa y confiable en nuestros sistemas de transporte, la tecnología que los controla a menudo se sincroniza con UTC usando servidores de tiempo de reloj atómico.

La mayoría de los servidores de tiempo que controlan dichos sistemas deben ser seguros para que puedan utilizar el protocolo de tiempo de red (NTP) y recibir una transmisión segura en el tiempo ya sea utilizando relojes atómicos en los satélites GPS (Sistema de Posicionamiento Global) o recibiendo una transmisión de radio de un laboratorio de física como NPL (National Physical Laboratory) o NIST (Instituto Nacional de Estándares y Tiempo).

Al hacerlo, todos los sistemas de gestión de tráfico y ferroviarios que operan en la misma red son precisos entre sí dentro de unos pocos milisegundos de este reloj atómico generado tiempo y el Servidores de tiempo NTP que los mantenga sincronizados garantiza que se mantengan de esa manera, realizando pequeños ajustes en cada reloj del sistema para hacer frente a la deriva.

NTP servidores también las utilizan las redes informáticas para garantizar que todas las máquinas estén sincronizadas. Al usar un servidor horario NTP en una red, reduce la probabilidad de errores y asegura que el sistema se mantenga seguro.

Primera parte

Con moderno NTP servidores La sincronización (protocolo de tiempo de red) se hace fácil. Al recibir señales de GPS o señales de radio como MSF o WWVB, las redes de computadoras que constan de cientos de máquinas se pueden sincronizar fácilmente, lo que garantiza una red sin problemas y un sellado de tiempo preciso.

moderno Servidores de tiempo NTP dependen de relojes atómicos, precisos a miles de millones de partes de segundo, pero los relojes atómicos solo han existido en los últimos sesenta años y la sincronización no siempre ha sido tan fácil.

En los primeros días de la cronología, los relojes de naturaleza mecánica no eran muy precisos en absoluto. Las primeras piezas de tiempo podrían derivar hasta una hora por día, por lo que el tiempo podría diferir del reloj de la ciudad al reloj de la ciudad, y la mayoría de las personas de la sociedad agrícola las consideraron una novedad, confiando en el amanecer y el atardecer para planificar su dias.

Sin embargo, después de la revolución industrial, el comercio se hizo más importante para la sociedad y la civilización, y con ello, la necesidad de saber cuál era el momento; la gente necesitaba saber cuándo ir a trabajar, cuándo irse y con el advenimiento de los ferrocarriles, el tiempo preciso se volvió aún más crucial.

En los primeros días de la industria, los trabajadores a menudo se despertaban para trabajar por personas a quienes se les pagaba por despertarlos. Conocido como 'aldabas'. Confiando en el tiempo de fábrica, irían por la ciudad y tocarían las ventanas de las personas, alertándolas del comienzo del día, y las sirenas de fábrica señalaron el comienzo y el final de los turnos.

Sin embargo, a medida que el comercio se desarrollaba, el tiempo se volvió aún más crucial, pero como se necesitaría un siglo más para desarrollar relojes más precisos (hasta al menos la invención de los relojes electrónicos), se desarrollaron otros métodos.

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