Distributed Systems, 3rd Edition

Distributed Systems, 3rd Edition pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:CreateSpace Independent Publishing Platform
作者:Maarten van Steen
出品人:
页数:596
译者:
出版时间:2017-2-1
价格:USD 35.00
装帧:平装
isbn号码:9781543057386
丛书系列:
图书标签:
  • 分布式
  • 计算机
  • 计算机科学
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具体描述

For this third edition of "Distributed Systems," the material has been thoroughly revised and extended, integrating principles and paradigms into nine chapters: 1. Introduction 2. Architectures 3. Processes 4. Communication 5. Naming 6. Coordination 7. Replication 8. Fault tolerance 9. Security A separation has been made between basic material and more specific subjects. The latter have been organized into boxed sections, which may be skipped on first reading. To assist in understanding the more algorithmic parts, example programs in Python have been included. The examples in the book leave out many details for readability, but the complete code is available through the book's Website, hosted at www.distributed-systems.net. A personalized digital copy of the book is available for free, as well as a printed version through Amazon.com.

深入理解现代计算的基石:《网络化计算与前沿技术实践》 本书聚焦于构建、管理和优化当代大规模计算系统的核心原理、架构模式与新兴技术应用。 随着摩尔定律的演进放缓和数据量的爆炸式增长,传统的集中式计算范式已无法满足对高可用性、可扩展性和低延迟的严苛要求。本书旨在为读者提供一个全面且深入的知识框架,用以驾驭从数据中心内部的复杂互联到全球范围内的服务部署所面临的挑战。 第一部分:构建可靠的基础——分布式系统的核心理论与设计原则 本部分系统性地介绍了构建任何现代复杂系统的理论基础和设计哲学。我们不再仅仅关注单个节点的性能,而是将重点转移到节点间的协调、故障管理和系统级一致性的实现上。 第一章:并行性与并发性的范式转换 本章首先剖析了从多线程编程到大规模并行处理的演进路径。我们将深入探讨并发模型(如Actor模型、CSP模型)的优势与局限,并详细阐述如何利用现代多核处理器和异构计算资源(GPU、FPGA)来加速计算。核心议题包括死锁预防、活锁避免以及实时的并发控制机制。 第二章:时间、顺序与全局状态的难题 在缺乏单一全局时钟的网络环境中,确定事件的发生顺序是极其困难的。本章将详细介绍诸如Lamport的逻辑时钟、向量时钟等偏序关系模型,以及它们如何帮助我们理解和重建因果关系。随后,我们将探讨物理时钟同步的挑战,例如Google的TrueTime项目所采用的原子钟与GPS结合的解决方案,以及在存在网络延迟和时钟漂移下的时间边界限定技术。 第三章:一致性模型与数据复制策略 数据冗余是提高可用性的关键,但这也引入了复杂的一致性问题。本章将细致区分各种一致性级别,从最宽松的最终一致性(Eventual Consistency)到强一致性(Strong Consistency)。我们将深入研究状态机复制(State Machine Replication, SMR)的原理,并详细分析Paxos和Raft协议的内部机制。重点将放在如何权衡一致性、可用性和分区容错性(CAP理论的实际应用),以及如何设计满足特定业务需求的复制拓扑结构(如主从复制、多主复制和无主复制)。 第四章:容错、故障检测与恢复 一个健壮的系统必须能够优雅地应对硬件和软件故障。本章涵盖了从底层硬件错误到上层应用逻辑错误的检测与处理。我们将探讨心跳机制、去中心化的故障检测算法(如Phi Accrual Failure Detector),以及更高级的拜占庭容错(BFT)技术的应用场景,特别是区块链和安全多方计算中的需求。故障恢复部分将侧重于幂等性操作、Checkpointsing以及分布式事务的回滚机制。 --- 第二部分:大规模系统的架构模式与工程实践 本部分将理论知识转化为实际可操作的架构设计蓝图,关注如何组织和管理数以千计的组件以提供高性能的服务。 第五章:集群管理与资源调度 现代基础设施由动态变化的资源池构成。本章深入探讨集群管理器(Cluster Managers)的设计原理,如Kubernetes的控制平面、调度器(Scheduler)的工作原理,以及如何实现资源的公平共享和资源隔离。我们将分析各种调度算法(如贪婪算法、启发式搜索、以及基于学习的调度),并讨论如何利用Cgroups和Namespaces等操作系统级技术来强化资源隔离。 第六章:负载均衡与流量控制的艺术 负载均衡是保证系统可扩展性的第一道防线。本章将超越传统的L4/L7负载均衡概念,探讨全球负载均衡(GSLB)、基于延迟和拥塞感知的智能路由策略。重点分析拥塞控制算法(如TCP BBR、QUIC)如何适应现代高带宽、高延迟的网络环境,以及如何设计服务网格(Service Mesh)中的流量整形、熔断和重试策略。 第七章:分布式数据存储系统设计 本章专注于构建和使用分布式键值存储(KVS)和面向对象的存储系统。我们将研究如何使用一致性哈希(Consistent Hashing)来均匀分布数据,以及如何设计持久性层(例如使用LSM-Trees和Log-Structured Storage)。此外,对NewSQL数据库的架构分析将展示如何在分布式环境中同时实现事务处理(ACID)和横向扩展能力。 第八章:流处理与实时数据管道 在物联网、金融交易和推荐系统中,对数据的实时处理能力至关重要。本章详细介绍了事件驱动架构(EDA),以及Apache Kafka、Pulsar等消息队列系统的内部设计。重点分析流处理引擎(如Flink, Spark Streaming)中的窗口操作、状态管理和精确一次(Exactly-Once)语义的实现技术,以确保数据处理的完整性和时效性。 --- 第三部分:前沿领域与未来趋势 本部分展望了分布式计算领域中正在发生的颠覆性变革,以及对系统设计带来的新要求。 第九章:去中心化账本与信任模型 区块链技术不仅是一种金融工具,更是一种在不可信环境中达成共识的新范式。本章将深入剖析工作量证明(PoW)和权益证明(PoS)的机制,以及Layer 2扩展性解决方案(如Rollups)。重点在于理解这些去中心化系统如何通过密码学和激励机制来替代传统中心化的权威机构。 第十~:边缘计算与超大规模系统的运维 随着5G和物联网设备的普及,计算正在向数据源头迁移。本章探讨边缘计算(Edge Computing)的架构挑战,包括资源受限环境下的协同工作、数据同步延迟和安全边界的重新定义。在运维方面,我们将讨论可观测性(Metrics, Tracing, Logging)在复杂系统中的关键作用,以及如何利用Site Reliability Engineering (SRE) 的实践来量化和管理系统风险。 总结: 本书不仅仅是一本理论教材,更是一本面向实践的指南。通过对经典算法的深入剖析和对现代云原生技术的全面覆盖,读者将掌握设计、部署和维护下一代大规模、高可靠性计算系统的必备技能。它为工程师和研究人员提供了一个坚实的平台,以应对未来计算基础设施的不断演化带来的挑战。

作者简介

Andrew S. Tanenbaum has a B.S. Degree from M.I.T. and a Ph.D. from the University of California at Berkeley. He is currently a Professor of Computer Science at the Vrije Universiteit in Amsterdam, The Netherlands, where he heads the Computer Systems Group. He is also Dean of the Advanced School for Computing and Imaging, an interuniversity graduate school doing research on advanced parallel, distributed, and imaging systems. Nevertheless, he is trying very hard to avoid turning into a bureaucrat.

In the past, he has done research on compilers, operating systems, networking, and local-area distributed systems. His current research focuses primarily on the design of wide-area distributed systems that scale to a billion users. These research projects have led to five books and over 85 referred papers in journals and conference proceedings.

Prof. Tanenbaum has also produced a considerable volume of software. He was the principal architect of the Amsterdam Compiler Kit, a widely-used toolkit for writing portable compilers, as well as of MINIX, a small UNIX clone intended for use in student programming labs. Together with his Ph.D. students and programmers, he helped design the Amoeba distributed operating system, a high-performance microkernel-based distributed operating system. The MINIX and Amoeba systems are now available for free via the Internet.

Prof. Tanenbaum is a Fellow of the ACM, a Fellow of the IEEE, a member of the Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences, winner of the 1994 ACM Karl V. Karlstrom Outstanding Educator Award, and winner of the 1997 ACM/SIGCSE Award for Outstanding Contributions to Computer Science Education. He is also listed in Who’s Who in the World.

Maarten van Steen is a professor at the Vrije Universiteit, Amsterdam where he teaches operating systems, computer networks, and distributed systems. He has also given various highly successful courses on computer systems related subjects to ICT professionals from industry and governmental organizations.

Prof. van Steen studied Applied Mathematics at Twente University and received a Ph.D. from Leiden University in Computer Science. After his graduate studies he went to work for an industrial research laboratory where he eventually became head of a group concentrating on programming support for parallel applications.

After five years of struggling to simultaneously do research and management, he decided to return to academia, first as an assistant professor in Computer Science at the Erasmus University Rotterdam, and later as an assistant professor in Andrew Tanenbaum's group at the Vrije Universiteit Amsterdam.

His current research concentrates on large-scale distributed systems. Part of his research focusses on Web-based systems, in particular adaptive distribution and replication in (collaborative) content distribution networks. Another subject of extensive research is fully decentralized (gossip based) peer-to-peer systems for wired as well as wireless ad hoc networks.

目录信息

1.Introduction
2.Architectures
3.Processes
4.Communication
5.Naming
6.Coordination
7.Replication
8.Fault tolerance
9.Security
· · · · · · (收起)

读后感

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翻译的很烂,各种翻译的名词令人费解,错误异常多,还有一些插图也有问题,好像还有插图漏掉的,出版社太不负责任了。 以上是针对翻译版。 内容总体来说还算可以吧,概念比较多,比较啰嗦,还有就是感觉举的例子说的都不咋的,对于那些对分布式系统没有一个总体概念的人可以...  

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坦尼鲍姆的书我永远不对味 而翻译本书的人有43个,所以这个质量就相当可观了。 如果确实想学,还是买英文版的吧。不过这位教授的书我始终受教不多。从他的网络到os再到这本书,基本上都读不进去。  

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学校开的分布式系统课程用的就是《分布式系统原理和范型》,本来老师推荐的是英文版,但是为了保险,特地去图书馆借了本中文版,也就是辛春生翻译的这本,因为老师布置我们每个人讲一个章节,并且抽了两个章节作为重点,要考试,所以总的来说,认认真真度过三个章节。 看的过程...  

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就不铺垫了,直接说问题吧。 这本书试图构建整个分布式系统的生态,但大部分的问题只是浅尝辄止,深入的论述仍然需要查看相关的论文。 总之,给人的感觉就像是给你打开了半扇门,门后的风景还要自己去探索。  

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翻译的很烂,各种翻译的名词令人费解,错误异常多,还有一些插图也有问题,好像还有插图漏掉的,出版社太不负责任了。 以上是针对翻译版。 内容总体来说还算可以吧,概念比较多,比较啰嗦,还有就是感觉举的例子说的都不咋的,对于那些对分布式系统没有一个总体概念的人可以...  

用户评价

评分

对于任何希望深入理解现代软件架构基石的开发者来说,这本书绝对是不可或缺的。它以一种非常系统且全面的方式,将分布式系统这个庞大而复杂的领域进行了梳理和讲解。我尤其赞赏作者在讲解过程中所采用的“由浅入深,由表及里”的策略。从最基本的网络通信模型和消息传递机制开始,逐步引入分布式系统中的关键挑战,例如数据一致性、容错性、可用性以及可伸缩性,并对这些挑战提供了各种经典的解决方案和权衡。书中对各种分布式一致性协议的深入分析,如 Paxos 和 Raft,让我能够清晰地理解它们的工作原理、优缺点以及适用场景。这部分内容对于构建可靠的分布式协调服务至关重要。此外,作者还详细阐述了分布式事务的复杂性,并介绍了多种处理方式,从两阶段提交到 Saga 模式,帮助读者理解如何在分布式环境中保证数据的一致性。本书并非仅仅停留在理论层面,它还通过大量的图示、案例分析和伪代码,将抽象的概念变得生动具体,让读者能够更好地理解和掌握这些知识。阅读这本书的过程,本身就是一次对思维方式的锻炼,它鼓励读者主动思考,并尝试将所学知识应用到实际问题中。

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当我第一次翻开这本书,厚重的纸张和清晰的排版就给了我一种专业且严谨的感觉。我一直对分布式系统这个领域充满好奇,但总觉得它像一个庞大而抽象的迷宫,概念众多,相互关联又复杂难以理清。这本书的到来,恰好满足了我这种深入探索的渴望。作者以一种非常系统化的方式,循序渐进地引导读者进入分布式系统的核心。从最基础的一致性模型,到复杂的共识算法,再到容错和可用性设计,每一个环节都得到了详尽的阐述。书中不仅仅是概念的堆砌,更多的是对这些概念背后原理的深入剖析,以及它们是如何在实际系统中发挥作用的。我尤其喜欢书中对各种经典分布式系统论文的解读,这让我能够站在巨人的肩膀上,理解那些开创性的思想是如何诞生的,以及它们如何演变至今。例如,在讨论 CAP 定理时,作者没有停留在理论层面,而是通过详细的案例分析,解释了在不同场景下,我们应该如何在 C、A、P 之间做出权衡。这种贴合实际的讲解,极大地增强了我学习的动力和效率。这本书的学习曲线并不平缓,需要读者投入大量的时间和精力去理解和消化,但每一次的豁然开朗,都让我觉得这一切的付出都是值得的。它不仅仅是一本教科书,更像是一位经验丰富的向导,指引我在这片技术沃土中不断前行。

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这本书是我在探索分布式系统领域时遇到的又一本里程碑式的读物。它以一种非常系统化、有逻辑性的方式,将分布式系统的核心概念和技术细节娓娓道来。作者并没有简单地罗列各种技术,而是深入剖析了它们背后的原理、设计权衡以及在不同场景下的适用性。我尤其欣赏书中对分布式一致性模型的详细介绍,从强一致性到最终一致性,以及各种保证一致性的策略,这对于构建可靠的分布式系统至关重要。此外,对 Paxos 和 Raft 等共识算法的深入讲解,更是让我受益匪浅。作者通过大量的图示和伪代码,将这些复杂的算法变得易于理解和消化。书中对分布式事务的处理也进行了非常详尽的讨论,包括两阶段提交、三阶段提交以及 Saga 模式等,这对于确保分布式系统中数据的准确性和完整性具有非常重要的指导意义。本书的另一个亮点在于其对分布式系统中容错和可用性设计的重视。作者深入探讨了如何设计能够抵御各种故障场景的系统,以及如何保证系统的高可用性。阅读这本书的过程,让我对分布式系统的理解上升到了一个新的高度,并为我在实际工作中设计和构建更健壮、更可扩展的分布式系统提供了宝贵的知识和思路。

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作为一名对分布式系统充满兴趣的开发者,我一直在寻找一本能够系统性地梳理和讲解分布式系统核心概念的书籍,而这本书无疑满足了我的需求。它以一种非常全面且深入的方式,将分布式系统这个庞大而复杂的领域进行了清晰的阐述。从最基础的网络通信模型和消息传递机制,到更高级的一致性算法和容错策略,作者都进行了详尽的讲解。我尤其欣赏书中对 CAP 定理的解释,以及在不同场景下如何进行权衡和取舍,这对于理解分布式系统的内在局限性和设计挑战至关重要。此外,书中对分布式事务的处理,包括两阶段提交、三阶段提交以及 Saga 模式等,也进行了非常详细的介绍,这对于构建需要跨多个服务进行数据操作的复杂系统至关重要。作者还深入探讨了分布式系统的可伸缩性和性能优化,这对于处理海量数据和高并发访问的场景至关重要。本书的另一大优势在于其清晰的逻辑结构和丰富的图示。作者通过大量精美的图示,将抽象的概念变得生动具体,让读者能够更容易地理解和掌握这些知识。阅读这本书的过程,本身就是一次对思维方式的锻炼,它鼓励读者主动思考,并尝试将所学知识应用到实际问题中,从而提升解决复杂系统问题的能力。

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我一直对构建健壮、可扩展的分布式系统抱有浓厚的兴趣,而这本书为我提供了一个非常坚实的基础。它以一种非常系统和深入的方式,剖析了分布式系统设计中的核心原则和关键技术。从最初的网络通信模型到复杂的共识算法,再到对可用性、一致性和容错性的深入探讨,这本书几乎涵盖了分布式系统领域的方方面面。我特别欣赏作者在讲解过程中对各种经典分布式算法的深入剖析,例如 Paxos 和 Raft。通过详细的图示和伪代码,我能够清晰地理解这些算法的工作原理、优缺点以及在实际应用中的权衡。这对于构建可靠的分布式协调服务至关重要。此外,书中对分布式事务的处理方式,包括两阶段提交、三阶段提交以及 Saga 模式等,也进行了非常详尽的介绍,这有助于我理解如何在分布式环境中保证数据的一致性。本书的另一个亮点在于其对分布式系统中常见挑战的深刻洞察,例如网络分区、节点故障以及数据不一致等问题,并提供了相应的解决方案和设计模式。阅读这本书的过程,更像是一次系统的思维训练,它不仅传授了知识,更培养了我分析和解决复杂分布式系统问题的能力。

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在我看来,一本好的技术书籍,不仅要传授知识,更要能够激发读者的思考,并为解决实际问题提供方向。这本书在这两个方面都做得非常出色。它以一种非常系统且深入的方式,剖析了分布式系统的核心概念和关键技术。从最基础的通信协议和数据同步机制,到复杂的共识算法和容错策略,作者都进行了详尽的阐述。我特别欣赏书中对 CAP 定理的解读,以及在实际系统中如何进行权衡和取舍。这部分内容对于理解分布式系统的内在局限性和设计挑战至关重要。此外,书中对分布式事务处理的讨论也极具价值。无论是两阶段提交、三阶段提交,还是更现代的 Saga 模式,作者都提供了清晰的解释和对比,帮助读者理解它们各自的优缺点以及适用场景。我在实际工作中遇到的很多关于数据一致性和并发控制的问题,都能在这本书中找到理论指导和解决方案的启发。本书的另一大亮点在于其对可伸缩性和性能优化的深入探讨。在构建大规模分布式系统时,如何保证系统的响应速度和吞吐量是至关重要的。作者通过对各种分布式缓存、负载均衡和分区策略的介绍,为我提供了宝贵的思路。总而言之,这是一本内容丰富、逻辑清晰、启发性强的书籍,能够帮助读者构建更健壮、更可扩展的分布式系统。

评分

作为一名软件工程师,我一直在寻找能够真正提升我解决复杂系统问题能力的参考资料,而这本书无疑达到了我的期望。它不仅仅提供了关于分布式系统设计的知识,更重要的是,它教会了我如何思考和构建可靠、可扩展的系统。书中对各种分布式事务处理模型的讨论,从两阶段提交到三阶段提交,再到更现代的 Saga 模式,都提供了清晰的解释和对比,帮助我理解它们各自的优缺点以及适用场景。我在实际工作中遇到的许多关于数据一致性和可用性方面的问题,都能在这本书中找到理论基础和解决方案的影子。比如,书中对 Paxos 和 Raft 算法的详细介绍,虽然初读时有些晦涩,但通过作者精心设计的图示和示例,我逐渐掌握了它们的核心思想,并能够思考如何在自己的系统中应用这些思想来解决分布式协调的问题。这本书的另一个亮点在于其对网络通信和容错机制的深入探讨。理解延迟、丢包、分区等网络问题对分布式系统的影响至关重要,而本书在这方面的阐述非常到位,让我能够更全面地认识到分布式系统的脆弱性和应对策略。阅读这本书的过程,更像是一次系统性的思维训练,它不断挑战我的认知边界,也让我对构建健壮的分布式系统有了更深刻的理解和更强大的信心。

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我一直在寻找一本能够系统性地梳理分布式系统核心概念的书籍,这本书给了我极大的惊喜。它不仅仅是一本技术书籍,更像是一次深入的理论探索之旅。从基础的网络通信模型,到复杂的分布式一致性协议,再到容错和可用性的设计哲学,作者以一种非常连贯和有逻辑的方式,将这些看似独立的知识点串联起来。我特别喜欢书中对各种分布式算法的深入剖析,例如 Paxos 和 Raft 算法,作者通过大量的图示和伪代码,详细解释了它们的工作原理,以及它们如何在分布式环境中实现一致性。这让我能够真正理解这些算法的精妙之处,并思考如何在实际项目中应用它们。此外,书中对分布式事务的处理方式,包括两阶段提交、三阶段提交以及补偿事务等,也进行了非常详尽的介绍,这对于构建需要跨多个服务进行数据操作的复杂系统来说,至关重要。作者还深入探讨了分布式系统的可伸缩性和性能优化,这对于处理海量数据和高并发访问的场景至关重要。这本书的阅读体验非常棒,它鼓励读者主动思考,而不是被动接受信息。每一次的阅读,都能让我对分布式系统有更深一层的理解,并为我解决实际问题提供了宝贵的思路。

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坦白说,我对分布式系统一直抱有一种既敬畏又略带困惑的态度。它似乎是现代软件架构的基石,但其内在的复杂性常常让人望而却步。这本书就像一盏明灯,照亮了我前行的道路。作者并没有回避那些棘手的难题,而是以一种坦诚的态度,将分布式系统的挑战赤裸裸地展现在读者面前,然后一一击破。从消息队列的设计原则到分布式缓存的一致性策略,再到分布式数据库的架构选择,这本书涵盖了构建大规模分布式系统所需的方方面面。我尤其欣赏作者在讲解过程中引入的各种真实世界的案例,例如一些知名互联网公司的分布式系统设计思路,这些案例让抽象的概念变得生动具体,也让我对理论知识的应用有了更清晰的认识。此外,本书对并发控制和死锁避免的讨论也极具价值,这些是任何分布式系统都必须面对的问题。作者通过翔实的例子,展示了如何通过锁、事务隔离级别以及其他机制来保证数据的一致性和系统的稳定性。这本书并非易读之物,它需要你沉下心来,仔细咀嚼每一个字句,反复思考每一个概念,但每一次的深入理解,都会带来巨大的成就感。它让我从一个对分布式系统一知半解的门外汉,逐渐变成一个能够对其核心原理有深入洞察的实践者。

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一直以来,分布式系统都给我一种神秘而又令人生畏的感觉,似乎要理解它,需要拥有深厚的理论功底和丰富的实践经验。然而,这本书的出现,极大地改变了我对它的认知。它以一种非常系统化、条理化的方式,将分布式系统的复杂概念层层剥开,展示在我面前。作者在讲解过程中,并没有回避那些令人头疼的难题,而是迎难而上,用清晰易懂的语言和生动的案例,深入浅出地剖析了分布式系统的核心原理。我特别喜欢书中对一致性模型和共识算法的详细介绍,例如 Paxos 和 Raft,这些内容对于理解分布式系统的稳定性和可靠性至关重要。作者通过大量的图示和伪代码,将这些复杂的算法变得易于理解和消化。此外,书中对分布式事务的处理方式,包括强一致性、最终一致性以及各种事务隔离级别,都进行了深入的探讨,这对于确保分布式系统中数据的准确性和完整性具有非常重要的指导意义。本书的另一个亮点在于它对容错机制和可用性设计的强调。分布式系统 inherently 具有易出错的特性,而掌握有效的容错策略,是构建高可用系统的关键。作者在这方面的阐述非常到位,让我能够更好地理解如何设计能够应对各种故障场景的系统。

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