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《数据备份与恢复》教学大纲

《数据备份与恢复》课程大纲

一、前言

1.课程性质

数据备份与恢复是高职高专信息安全技术专业的主干课程,旨在培养学生的数据安全防护能力,使学生掌握在发生数据损害、遗失情况下的处理方法,达到能够选择和运用数据恢复工具进行数据恢复操作的基本要求,同时培养学生的方法能力、社会能力及职业素质。

学生在学习完本课程后,可从事数据存储备份、数据恢复、以及数字取证等相关工作。

2.设计思路

本课程基于“工作过程系统化”设计理念,邀请行业专家对信息安全技术专业所涵盖的岗位群进行工作任务和职业能力分析,并以此为依据确定本课程的工作任务和课程内容。

我们根据数据恢复工程师及相关领域的工作内容和典型任务,设计若干个学习模块,实施项目模块化教学,以任务驱动方式,使学生掌握各类数据恢复、硬盘修复等相关专业知识和技能,达到会做、能做的目的。

同时培养学生的职业素质,锻炼学生的学习方法与社会能力。

3.典型任务

数据恢复工程师根据维修前台提供的维修工单,在数据恢复操作间或者客户现场,按照专业要求为待维修的存储媒介(硬盘等)、计算机系统进行检测、维护和数据恢复工作,如果是硬盘硬件损坏导致数据无法读取,则还需进行硬盘修复工作。

数据恢复工程师的工作内容比较复杂,根据工作中所需求的技能种类、面向对象的不同,将工作任务分为数据备份、文件修复、系统修复、数据库修复、数据恢复、硬盘修复、数码存储设备数据恢复、磁盘阵列数据恢复等八大项目,它们能够完整的体现数据恢复工程师岗位所需的任务内容。

数据恢复工程师通常独立工作,但需要相互沟通和交流。

他们运用专业知识,使用专用的数据恢复工具、设备和数据恢复资料等,对文档、系统、数据库、存储介质等进行修复工作,对以硬盘为代表的存储媒介进行数据恢复和数据重组工作。

数据恢复工程师在工作时应遵循相应的操作规范,遵守相应的法律法规,和职场健康与安全标准,并对已完成的工作进行记录存档。

二、课程目标

1.专业能力

要求学生能够:

根据故障现象分析数据损毁情况,查找并发现导致故障的可能原因及其影响,确定需对硬盘或其中的数据进行何种处理;阐述诊断结果,制定数据恢复的工作计划,充分考虑利用电子网络,分析利用收集到的信息;告知客户故障产生的原因及需要进行的数据恢复工作;按照计划实施数据恢复工作,记录工作过程;检查数据恢复情况与客户确认;以及提供必要的维护和数据恢复方法的咨询。

具体能力包括:

●能制定数据备份策略,实施数据备份任务;

●能修复基本系统故障,恢复系统数据;

●能修复破损的文件内容;

●会运用解密工具恢复遗失的文件密码;

●能恢复误删除和误格式化分区的文件数据;

●能恢复引导记录和分区表数据;

●能修复被破坏的数据库;

●能修复故障硬盘并恢复数据;

●能备份和销毁故障硬盘的数据;

●能修复数码存储设备并恢复数据;

●会组建磁盘阵列系统;

●能处理磁盘阵列故障并恢复数据。

2.学习能力

●学生掌握收集关于数据恢复、硬盘修复等任务的相关信息的能力;

●具备独立思考和判断能力,通过这种方式能够对工作任务进行有效分析和寻求解决方案;

●分析、计划、实施和监控工作任务的能力;

●利用互联网、图书馆等资料收集和整理能力;

●具备书写记录文档、工作总结的能力;

●学习新技术、新知识的能力。

3.社会能力

●良好的表达与展示能力;

●良好的交流沟通能力,有团队协作精神;

●注重职场健康与安全,遵循操作规范;

●注重数据保护和信息保密,

●有责任心,具备良好的职业操守和习惯。

三、课程内容与要求

序号

学习

模块

模块描述

教学知识内容

学时分配

1

数据存储基础

熟悉数据存储的介质类型,理解硬盘的结构组成及性能指标、文件系统原理,对于提高数据安全的意识、掌握有关数据安全备份与恢复的技能有非常重要的意义。

1.识别常见的存储介质

2.硬盘的物理结构

3.识别硬盘型号

4.硬盘性能指标的意义

5.硬盘的逻辑结构

6.硬盘的接口类型

7.硬盘寻址方式

8

2

文档修复与数据备份

客户告知某些文档无法打开(如word、rar、avi等),请您帮忙检查,分析故障原因,并帮助他能够正常访问文件。

或在启动Windows系统时出现异常现象,或无法正常进入系统,因系统关联一些重要的数据,请您帮助修复系统功能。

1.Windows系统启动流程及文件

2.常见启动错误现象及处理方法

3.系统注册表的概念及修复方法

4.系统密码遗失的处理

5.使用GHOST软件备份与恢复操作

6.office办公文档的修复

7.影音文件的修复方法和工具

8.压缩文档的修复方法和工具

9.常用文档的密码遗失处理办法

8

3

数据库的备份与恢复

维修接待员收到客户报告,其数据库服务器出现了问题,发现数据库损坏,现请您对数据库系统进行检查,制定工作计划,修复数据库并建立文档。

1.数据库工具和操作指令

2.数据库的备份与恢复操作

3.常见的数据库错误现象、原因、及检测方法

4.创建自动备份数据库的任务

5.数据文件损坏的修复

6.日志文件损坏的修复

7.误删除数据的恢复

6

4

分区表的恢复

业务经理接收了一块客户的硬盘,被告知有分区(或文件)丢失,请帮忙找回重要文件。

经初步检查硬件无故障,现要求您对硬盘进行详细检查,计划工作过程和步骤,并建立文档。

1.硬盘的数据组织与分区结构

2.基础的硬盘软故障检测与判断

3.常用磁盘编辑工具的使用

4.引导记录故障修复方法

5.扩展分区表的遍历

6.采用手动方式恢复分区表

7.采用工具方式恢复分区表

8

5

FAT分区数据恢复

李先生的在一次突然断电后,发现硬盘中的某个分区打不开了,系统提示该分区未格式化。

而该分区中存有他的工作数据,现在需要恢复出该分区中的数据,最好能将分区恢复到正常状态,这样可以最大程度地保存原目录信息结构和文件数据。

1.常用数据恢复软件

2.分析FAT32分区结构

3.操作文件目录表

4.恢复已删除文件

8

6

NTFS分区数据恢复

刘小姐的移动硬盘出了故障,导致某个NTFS分区无法访问了。

工程师小王对该磁盘进行了检查,确认了是由移动硬盘故障导致的数据信息错乱,将该分区的引导扇区破坏了,小王想通过修复引导扇区的方式,快速地解决分区故障。

1.分析NTFS分区结构

2.读取文件属性

3.恢复NTFS分区数据

4.搜索NTFS文件目录

8

7

硬盘物理故障数据恢复

业务经理接收了一块客户的硬盘,发现硬盘不能被正确检测识别,并伴有异响声,因而无法访问硬盘上的数据。

现要求您对硬盘进行详细检查和维修,计划工作过程和步骤,并建立文档。

1.硬盘硬件故障检测与判断

2.常用的硬盘底层诊断与维修工具的介绍和基本操作(低格、测试等)

3.使用工具修复逻辑坏道和屏蔽物理坏道

4.使用工具查看和修改硬盘固件信息

5.硬盘电路板的故障诊断与更换

6.开盘更换磁头等组件

7.备份故障硬盘数据

14

8

U盘修复及数据恢复

某公司职员U盘上存储了重要资料,却突然丢失,U盘插入到电脑里提示需要格式化,但是却不能这么做。

现在需要将U盘修复,并将里面存储的数据恢复出来。

1.数码存储设备概述

2.闪存盘常见故障与检测方法

3.闪存盘典型故障维修

4.闪存盘数据恢复

2

9

磁盘阵列数据恢复

某大型企业的网络管理员紧急求救,告知其处理核心事务的服务器停止了工作,原因是磁盘阵列中有多块硬盘出现故障,数据可能不保,急需修复硬盘并恢复数据。

现请您进行详细的故障检查,计划工作过程和步骤,并建立文档。

1.磁盘阵列概念与结构

2.磁盘阵列的应用

3.常用磁盘阵列的组织原理

4.磁盘阵列的建立、初始化

5.软阵列的配置操作

6.常见的磁盘阵列故障及现象

7.磁盘阵列故障修复方法

8.恢复磁盘阵列中的数据

6

企业实践与期终考核

12

合计

80

四、学习任务与专业能力

学习

模块

学习

任务

能力目标

知识目标

学习内容

教学

环境

1数据存储基础

1.1硬盘物理结构

1识别常见的存储介质

2掌握硬盘的物理结构

3识别硬盘型号

1硬盘的存储原理

2硬盘性能指标

1识别常见的存储介质

2掌握硬盘的物理结构

3识别硬盘型号

4理解硬盘的存储原理

5理解硬盘性能指标的意义

1安装视窗XP操作系统

1.2硬盘逻辑结构

1掌握硬盘的逻辑结构

2认识硬盘的接口类型

3掌握硬盘寻址方式

4硬盘两种寻址的计算

1硬盘的逻辑结构

2硬盘两种寻址的方式

1掌握硬盘的逻辑结构

2认识硬盘的接口类型

3掌握硬盘寻址方式

4硬盘两种寻址的计算

1安装视窗XP操作系统

2安装电子邮件软件

2文档修复与数据备份

2.1office办公文档的修复

1能判断文件访问异常的故障原因

2能修改系统文件关联

3能用word自身功能修复办公文档

4能用专业工具软件修复办公文档

5能用专业工具软件修复常见其他办公文档

1能了解文档类型及关联方法

2知道文档访问故障的解决方法

1文件关联的设置

2利用Word应用程序自身的修复功能进行修复Word文档

3使用专门的修复软件修复Word文档

4Office文档通用修复方法

5修复被破坏的WinRAR文档

1安装各种文档修复工具

2.2影音文件修复和文档密码遗失处理

1能分析判断出影音文件发生故障的原因

2能使用工具修复影音文件

3能实施常用办公文档的解密操作

4能实施压缩文档的解密操作

1能了解音频文件的格式及特点

2能了解视频文件的格式及特点

3能理解加密类型和解密方式

1修复MP3文件

2修复RM文件

3修复WMV/AVI/ASF等文件

4恢复Word文档密码

5恢复Excel文档密码

6恢复压缩文档密码

1安装各类文件修复工具

2各类文档密码恢复工具

2.3数据备份

1能完成“我的文档”备份与恢复

2能完成“收藏夹”的备份与恢复

3能实现“绿色应用软件”的备份与恢复

4掌握特殊文件的备份与恢复方法:

如注册表、驱动程序、硬件配置文件等

1知道数据备份的背景

2掌握数据备份容灾系统

3掌握数据备份的层次和现有备份手段

4掌握软件级备份主要内容

1能进行分区的备份能完成“我的文档”备份与恢复

2能完成“收藏夹”的备份与恢复

3能实现“绿色应用软件”的备份与恢复

4掌握特殊文件的备份与恢复方法:

如注册表、驱动程序、硬件配置文件等

1安装视窗XP操作系统

2硬盘克隆工具软件

2.4系统备份与恢复

1能进行分区的备份

2能进行分区恢复

3能磁盘镜像文件

4能恢复镜像文件到磁盘

1分区

2镜像

3磁盘对拷

1能进行分区的备份

2能进行分区恢复

3能磁盘镜像文件

4能恢复镜像文件到磁盘

1安装视窗XP操作系统

2硬盘克隆工具软件

3数据库的备份与恢复

3.1数据库备份与还原策略

1能完成完整备份、差异备份、日志备份

2能完成完整备份的还原、差异备份的还原、事务日志备份的还原

3掌握制定数据库的备份策略并能在数据库布署

1了解数据库的数据文件、日志文件

2了解数据库的系统数据库

3了解数据库的管理操作

1备份数据库数据

2还原数据库数据

3掌握制定数据库的备份策略并能在数据库布署

1安装SQLServer2005数据库系统

3.2数据文件损坏的恢复

1数据库的分离与附加操作

2数据文件损坏的恢复

3能使用工具修复影音文件

1了解数据库的DBCC的用法

2建立数据库的备份设备

1数据库的分离与附加操作

2数据文件损坏的恢复

3能使用工具修复影音文件

1安装SQLServer2005数据库系统

3.3日志文件损坏的恢复

1能修改数据库的状态

2能修复日志文件损坏的故障

3能恢复误删除的记录

4能完成时点还原

1数据库日志的作用

2数据库日志的损坏修复的原理

3误删除数据能够恢复的条件与原理

1能修改数据库的状态

2能修复日志文件损坏的故障

3能恢复误删除的记录

4能完成时点还原

1安装SQLServer2005数据库系统

4分区表的恢复

4.1硬盘主引导记录的恢复

1能熟练操作磁盘编辑工具

2能遵守服务流程和操作规范

3能修复硬盘引导记录故障

1熟悉磁盘编辑工具的常用功能

2数据恢复工程师服务工作流程

1使用磁盘编辑工具访问硬盘

2在虚拟机中编辑磁盘信息

3能修复硬盘引导记录故障

1安装虚拟机和磁盘编辑工具

4.2分区表结构

1掌握创建主分区

2掌握主分区表的遍历

(1)掌握硬盘分区表的结构

(2)掌握分区表项的含义

(3)了解常见分区类型

1掌握创建主分区

2掌握主分区表的遍历

3掌握硬盘分区表的结构

4掌握分区表项的含义

5了解常见分区类型

1安装虚拟机和磁盘编辑工具

4.3遍历扩展分区表

1掌握创建扩展分区

2掌握创建逻辑份区

3掌握扩展分区表的遍历

1硬盘数据的组织结构

2掌握扩展分区分区表的结构

1掌握创建扩展分区

2掌握创建逻辑份区

3掌握扩展分区表的遍历

4掌握扩展分区分区表的结构

①安装虚拟机和磁盘编辑工具

②安装分区修复工具

4.4分区表的恢复

1掌握手动方式恢复分区表

2掌握工具软件恢复分区表

1分区表恢复思想

2查找分区

1掌握手动方式恢复分区表

2掌握工具软件恢复分区表

3分区表恢复思想

①安装虚拟机和磁盘编辑工具

2安装分区修复工具

5FAT分区数据恢复

5.1常用数据恢复软件

1能判断数据丢失情况

2能选择正确的数据恢复方式

3能正确运用数据恢复软件

1数据恢复相关知识

2数据恢复软件的操作

3文件数据存储结构与恢复成功率

1能判断数据丢失情况

2能选择正确的数据恢复方式

3能正确运用数据恢复软件

4数据恢复软件的操作

5文件数据存储结构与恢复成功率

①安装虚拟机和磁盘编辑工具

5.2分析FAT32分区结构

1能分析FAT分区结构

2能利用备份修复引导扇区

3能计算出数据区起始扇区

1FAT32分区组成结构

2引导扇区主要内容

3簇的概念

1能分析FAT分区结构

2能利用备份修复引导扇区

3能计算出数据区起始扇区

4引导扇区主要内容

5簇的概念

①安装虚拟机和磁盘编辑工具

5.3操作文件目录表

1能分析文件目录表项

2能计算文件实际扇区位置

3能操作文件属性

4能创建和删除特异目录

1FDT结构

2属性字节作用

3特异目录

1使能分析文件目录表项

2能计算文件实际扇区位置

3能操作文件属性

4能创建和删除特异目录

5FDT结构

6属性字节作用

7特异目录

①安装虚拟机和磁盘编辑工具

5.4恢复已删除文件

1能分析文件分配表

2能计算文件实际扇区位置

3能编辑文件系统信息恢复文件

4能读取文件数据恢复文件

1FAT结构

2文件恢复原理

3文件恢复方法

1能分析文件分配表

2能计算文件实际扇区位置

3能编辑文件系统信息恢复文件

4能读取文件数据恢复文件

5FAT结构

6文件恢复原理

7文件恢复方法

①安装虚拟机和磁盘编辑工具

6NTFS分区数据恢复

6.1分析NTFS分区结构

1能分析NTFS引导扇区

2能使用备份扇区修复引导扇区

3能掌握NTFS分区结构

1NTFS分区结构

2簇和卷的概念

3引导扇区结构

4引导扇区修复方法

5元文件的概念

1能分析NTFS引导扇区

2能使用备份扇区修复引导扇区

3能掌握NTFS分区结构

4TFS分区结构

5簇和卷的概念

6引导扇区结构

7引导扇区修复方法

8元文件的概念

①安装虚拟机和磁盘编辑工具

6.2读取文件属性

1能分析MFT文件记录项结构

2能搜寻指定的文件记录项

3能读取文件属性

1MFT结构

2文件属性结构

3常见属性内容

4字符编码

1能分析MFT文件记录项结构

2能搜寻指定的文件记录项

3能读取文件属性

4MFT结构

5文件属性结构

6常见属性内容

7字符编码

①安装虚拟机和磁盘编辑工具

6.3恢复NTFS分区数据

1能分析80H属性结构

2能恢复已删除文件数据

180H属性结构

2删除文件原理

3恢复数据方法

1恢复已删除文件数据

2分析80H属性结构

3删除文件原理

①安装虚拟机和磁盘编辑工具

6.4搜索NTFS文件目录

1能分析目录的A0H属性结构

2能判断并恢复同名文件

1树形目录结构

2A0H属性结构

3恢复同名文件的方法

1分析目录的A0H属性结构

2判断并恢复同名文件

3A0H属性结构

①安装虚拟机和磁盘编辑工具

7硬盘物理故障数据恢复

7.1硬盘物理故障的种类及判定

1能判别硬盘物理故障的种类

2能认识电路板上的电子原器件

3能判别硬盘内部的物理故障

1电路板的结构

2硬盘扇区的构成

3硬盘固件的基本概念

1判别硬盘物理故障的种类

2认识电路板上的电子原器件

3判别硬盘内部的物理故障

4电路板的结构

5硬盘扇区的构成

6硬盘固件的基本概念

1待修复硬盘

2硬盘检测维修工具

7.2硬盘磁头组件故障数据恢复

1让学生了解更换磁头组件的环境条件

2掌握更换磁头组件的操作技能

1洁净间

1更换磁头组件

2更换磁头组件的环境条件

1待修复硬盘

2硬盘检测维修工

7.3硬盘固件故障的数据恢复方法

1利用PC3000-UDMA对MATOR硬盘固件进行修复

2利用PC3000-UDMA对希捷硬盘固件进行修复

1固件的组成和作用

1利用PC3000-UDMA对MATOR硬盘固件进行修复

2利用PC3000-UDMA对希捷硬盘固件进行修复

1待修复硬盘

2硬盘检测维修工

7.4硬件盘片故障数据恢复方法

1使用MHDD工具检测硬盘盘片故障

2使用PC3000-DE对盘片有故障的硬盘做镜像,从而恢复出故障盘的数据

1硬盘的G-list表

1使用MHDD工具检测硬盘盘片故障

2使用PC3000-DE对盘片有故障的硬盘做镜像,从而恢复出故障盘的数据

1待修复硬盘

2硬盘检测维修工

7.5电子元器件焊接

1焊接设备的使用

2识别常用电子元器件

3焊接各种电子元器件

4拆焊各种焊接好的电子元器件

1各种电子元器件基本功能

1识别常用电子元器件

2焊接各种电子元器件

3拆焊各种焊接好的电子元器件

1待修复硬盘

2硬盘检测维修工

7.6硬盘电路板检测与维修

1能独立完成在硬盘电路板的故障检测

2以及更换相应的电子元件工作

3能制定相应的检测方案

1电路板的故障检测

2电子元件的更换

3根据需求制定任务计划

1硬盘电路板的故障检测

2更换相应的电子元件工作更换相应的电子元件工作

3制定相应的检测方案

1待修复硬盘

8U盘修复及数据恢复

8.1数码存储设备故障检修

1能分析判断闪存盘的故障

2能实施闪存盘电路分析与检修

1了解闪存盘的结构和工作原理

2了解闪存盘的常见故障检修方法

1掌握闪存盘的工作原理

2检查并分析闪存盘电路故障

1待修复闪存盘

2电路检修工具

9磁盘阵列数据恢复

9.1磁盘阵列概念

1能使用企业资源进行工作

2能根据需求选择并配置磁盘阵列

1熟悉磁盘阵列的概念

2熟悉磁盘阵列的应用

3掌握磁盘阵列工作原理

4掌握磁盘阵列系统的常见工作方式

1阵列的概念

2磁盘阵列的应用

3磁盘阵列工作原理

4磁盘阵列系统的常见工作方式

1磁盘阵列系统

2磁盘阵列数据恢复工具

9.2磁盘阵列组建与管理

1掌握使用Windows系统工具组建软RAID

1说明动态磁盘的卷类型

2会基本磁盘转换为动态磁盘的操作方法

1掌握不同的磁盘阵列系统的应用场合

2配置并组建磁盘阵列系统

3组建软RAID系统

1磁盘阵列系统

2虚拟服务器系统

9.3磁盘阵列数据恢复

1能分析磁盘阵列系统故障并确定故障范围

2能排除磁盘阵列系统故障

3能恢复磁盘阵列数据

1磁盘阵列系统的故障表现

2磁盘阵列系统故障的一般处理方法

3磁盘阵列系统的数据恢复方法

1检查分析磁盘阵列故障

2磁盘阵列的故障修复

3恢复磁盘阵列数据

1磁盘阵列系统

2磁盘阵列数据恢复工具

10顶岗实习

10.1学生顶岗实习

1熟悉数据恢复企业业务流程,掌握数据备份与恢复核心技能

1企业的业务流程

1掌握数据备份操作技能

2掌握业务接待技能

3掌握硬盘故障判断技能

4掌握应用软件恢复数据的技能

5掌握硬盘故障情况下恢复数据的技能

1校外实习基地

11

考核与评价

1考试,按照课程五元评价考核方式对学生成绩进行综合评价。

五、教学实施

1.教学条件

(1)软硬件条件

教学环境需要理实一体化教室和生产性实训基地,配置多媒体设备、百级洁净操作台、存储服务器、磁盘阵列系统、交换网络系统、开盘维修工具、工作台和计算机、各种数据恢复相关的工具和软件、各类辅助工具、实验用硬盘、充足的硬盘维修手册、操作资料光盘、学习软件,以及用于上网查阅资料的计算机等。

另外,针对数据恢复工作的特殊性与破坏性,还需要数据恢复虚拟仿真实验系统。

(2)师资条件

主讲教师具有教师资格本科以上学位学历,能综合运用各种教法设计课程,掌握新技术,具有较强的专业能力新知识,有丰富的行业经验,具有相关职业资格证书;辅助教师具有较强的职业技能,接受一定的专业教育培训,具有大专学历,有较丰富的企业一线工作经验,取得高级工以上职业资格证书。

2.教学方法

(1)以工作任务为目标

学生以小组的形式在工作任务单的引导下完成专业知识学习和技能训练,小组形式的学习可以培养学生的团队协作能力、交流沟通能力。

强调学习过程的最终目的是完成对知识的意义构建(而非完成教学目标),在这样的学习环境中,课件设计通常不是从分析教学目标开始,而是从如何创设有利于学生对知识的意义构建的模块开始,不论是学生的独立探索、协作学习还是教师辅导,都要紧紧围绕意义构建这个中心而展开。

每项工作任务完成后,最后由各小组提交一份各自成果报告。

(2)案例引导学习步骤

数据恢复属于维修服务类工作,IT类的维修服务有一个鲜明的特点,就是故障种类繁多,一种故障可能有多种原因,因此强调对故障原因的探析,从而制定不同的故障排除方法。

面对复杂的环境,我们精选了一些具有代表性的案例,以案例来引导学生解决实际问题,从而完成工作任务。

针对案例引导的特点,开发设计了特有的7个学习步骤,每个步骤中教师和学生都融入其中,共同完成学习目标。

(3)多种学习活动方法

针对不同的学习模块,选用不同特点的教学方法,教师从知识传授者的角色转为学习过程的组织者、咨询者和指导者,最终将学习的动力传达到学生身上,使教学过程向学生自觉的学习过程转化。

建议采用教学方法如下:

故障展示法、问题引导法、讨论法、头脑风暴法、探究法、演示模仿法、比较法、分组学习法、小组竞赛法、自查法、组间互查法、抽查法、自主学习法、反复训练法、评点法。

3.教学评价

采用形成性考核方案:

(1)按照学习模块实施项目教学,以工作任务为导向贯穿整个学习过程,对每个项目模块分别对学生做考核评价,并获取学生反馈,学生必须通过所有的学习项目才能合格。

(2)对学生的考核途径分为自主学习、任务考核、职场鉴定、能力拓展和企业实

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