分布式存储的方法、装置和系统-复审决定


发明创造名称:分布式存储的方法、装置和系统
外观设计名称:
决定号:196138
决定日:2019-11-25
委内编号:1F273009
优先权日:
申请(专利)号:201310050257.3
申请日:2013-02-08
复审请求人:华为技术有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:赵小宁
合议组组长:王晓渊
参审员:孙薇薇
国际分类号:G06F11/14;G06F12/08
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求请求保护的技术方案相对于最接近的对比文件存在区别特征,但该区别技术特征的一部分已被另一篇对比文件公开,且该部分区别特征在该另一篇对比文件中所起的作用与之在该权利要求中的相同,而另一部分属于本领域的公知常识,那么该权利要求相对于上述对比文件与本领域的公知常识的结合是不具有突出的实质性特点和显著的进步的,从而不具有创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201310050257.3,名称为“分布式存储的方法、装置和系统”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为华为技术有限公司。本申请的申请日为2013年02月08日,公开日为2014年08月13日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年10月17日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-7,11-12,15-21,25-26不具备专利法第22条第3款规定的创造性。具体理由为:权利要求1和对比文件1(CN102752402A,公开日:2012年10月24日)的区别技术特征为:(1)分布式存储装置对数据文件进行分割,生成K个数据切片;(2)所述第一排序方式指以固定的间隔进行顺序排序的方法。然而上述区别技术特征是本领域的常用技术手段,因此,在对比文件1的基础上结合上述常用技术手段得到权利要求1对于本领域技术人员来说是显而易见的,因此,权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。权利要求2-7,11-12的附加技术特征或者被对比文件2(CN 102279777A,公开日:2011年12月14日)公开,或者被对比文件3(CN 102004797A,公开日:2011年04月06日)公开,或者是本领域的常用技术手段,因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求2-7,11-12也不具备创造性。权利要求15-21,25-26是与方法权利要求1-7,11-12一一对应的产品权利要求,基于评述权利要求1-7,11-12的相同的理由,权利要求15-21,25-26也不具备创造性。驳回决定所依据的文本为:申请日2013年02月08日提交的说明书第1-254段、说明书附图图1-4,5A-5C,6A-6B,7-10,11A-11C,12、说明书摘要以及摘要附图,2018年06月19日提交的权利要求第1-29项。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种分布式存储方法,其特征在于,包括:
分布式存储装置对数据文件进行分割,生成K个数据切片,对所述K个数据切片中的每个数据切片进行分割,针对每个数据切片生成M个数据块,并且采用冗余算法对所述M个数据块进行校验编码,生成N个校验块;
所述分布式存储装置利用随机算法确定与所述M个数据块或N个校验块中的一个数据块或一个校验块对应的第一物理存储节点,并且基于所述第一物理存储节点按照符合预设规则的第一排序方式确定至少M 1个不同的物理存储节点,所述第一排序方式指以固定的间隔进行顺序排序的方法;
所述分布式存储装置将所述M个数据块和所述N个校验块中的至少M 1个块分别存储在所述至少M 1不同的物理存储节点上,所述K、M和N为正整数。
2. 根据权利要求1所述的分布式存储方法,其特征在于,所述利用随机算法确定与所述M个数据块或N个校验块中的一个数据块或校验块对应的第一物理存储节点,包括:
对所述M个数据块或N个校验块中的一个数据块或校验块的标识符进行哈希计算生成关键值;
根据所述关键值确定与所述M个数据块或N个校验块中的一个数据块或者校验块对应的物理存储节点,并将所述物理存储节点作为所述的第一物理存储节点。
3. 根据权利要求1所述的分布式存储方法,其特征在于,所述利用随机算法确定与所述M个数据块或N个校验块中的一个数据块或校验块对应的第一物理存储节点,包括:
对分割成所述M个数据块的所述数据切片的标识符进行哈希计算生成关键值;
根据所述关键值确定与所述M个数据块或N个校验块中的一个数据块或者校验快对应的物理存储节点,并将所述物理存储节点作为所述的第一物理存储节点。
4. 根据权利要求1至3中的任一项所述的分布式存储方法,其特征在于,所述基于所确定的第一物理存储节点按照所述第一排序方式确定至少M 1个不同的物理存储节点,包括:
基于所述第一物理存储节点按照所述第一排序方式确定M N个不同的物理存储节点,
其中所述将所述M个数据块和所述N个校验块中的至少M 1个块分别存储在至少M 1个不同的物理存储节点上,包括:
将所述M个数据块和所述N个校验块分别存储在所述M N个不同的物理存储节点上。
5. 根据权利要求1至3中的任一项所述的分布式存储方法,其特征在于,所述基于所述第一物理存储节点按照所述第一排序方式确定至少M 1个不同的物理存储节点,包括:
将所述第一物理存储节点与所述至少M 1个块中的1个块对应,并以所述第一物理存储节点的位置为基准,按照所述第一排序方式确定所述至少M 1个块中的其它至少M个块对应的物理存储节点,其中所述M 1个不同的物理存储节点包括所述第一物理存储节点;
或者,
以所述第一物理存储节点的位置为基准,按照所述第一排序方式确定所述至少M 1个块对应的物理存储节点,其中所述M 1个不同的物理存储节点不包括所述第一物理存储节点。
6. 根据权利要求1至3中的任一项所述的分布式存储方法,其特征在于,所述不同的物理存储节点为硬盘,所述硬盘的数目等于或者大于M 1;
或者,
所述不同的物理存储节点为服务器,其中所述服务器的数目等于或者大于M 1;
或者,
所述不同的物理存储节点为机架,其中所述机架的数目等于或者大于M 1。
7. 根据权利要求1至3中的任一项所述的分布式存储方法,其特征在于,还包括:
在存储有所述M个数据块和所述N个校验块中的至少M 1个块的所述至少M 1个不同的物理存储节点之一发生故障的情况下,将所述至少M 1个不同的物理存储节点中发生故障的物理存储节点上的数据恢复到所述物理存储节点所在的分布式存储系统中的热备用存储节点上。
8. 根据权利要求1至3中的任一项所述的分布式存储方法,其特征在于,还包括:
在所述至少M 1个不同的物理存储节点中存储的、按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第L个块的物理存储节点发生故障的情况下,如果L不大于(M N)/2,则将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第L个块及第L个块之前的块依次向沿第一方向相邻的物理存储节点搬移,其中所述第一方向与所述第一排序方式的顺序方向相逆,如果L大于(M N)/2,则将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第L个块及第L个块之后的块依次向沿第二方向相邻的物理存储节点搬移,其中所述第二方向与所述第一排序方式的顺序方向相同;
或者,
在所述至少M 1个不同的物理存储节点中存储的、按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第L个块的物理存储节点发生故障的情况下,将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第L个块及第L个块之前的块依次向沿所述第一方向相邻的物理存储节点搬移;
或者,
在所述至少M 1个不同的物理存储节点中存储的、按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第L个块的物理存储节点发生故障的情况下,则将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第L个块及第L个块之后的块依次向沿所述第二方向相邻的物理存储节点搬移。
9. 根据权利要求1至3中的任一项所述的分布式存储方法,其特征在于,还包括:
在所述至少M 1个不同的物理存储节点中存储的、按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第P个块的物理存储节点之后添加新的物理存储节点的情况下,如果P不大于(M N)/2,则将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的所述第P个块向所述新的物理存储节点搬移,并且将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中第P个块之前的块依次向沿第一方向 相邻的物理存储节点搬移,其中所述第一方向与所述第一排序方式的顺序方向相同,如果P大于(M N)/2,则将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第P 1个块向所述新的物理存储节点搬移,并将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中第P 1个块之后的块依次向沿第二方向相邻的物理存储节点搬移,其中所述第二方向与所述第一排序方式的顺序方向相逆,其中所述P为整数;
或者,
在所述至少M 1个不同的物理存储节点中存储的、按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第P个块的物理存储节点之后添加新的物理存储节点的情况下,将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第P个块向所述新的物理存储节点搬移,并且将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第P个块之前的块依次向沿所述第一方向相邻的物理存储节点搬移;
或者,
在所述至少M 1个不同的物理存储节点中存储的、按照所述第一排序方式的所述M个数据块和所述N个校验块中第P个块所在的物理存储节点之后添加新的物理存储节点的情况下,将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第P 1个块向所述新的物理存储节点搬移,并且将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第P 1个块之后的块依次向沿所述第二方向相邻的物理存储节点搬移。
10. 根据权利要求1至3中的任一项所述的分布式存储方法,其特征在于,还包括:
在需要读取所述数据文件时,利用随机算法确定与所述M个数据块或N个校验块中的一个数据块或校验块对应的所述第一物理存储节点,基于所述所确定的所述第一物理存储节点按照所述第一排序方式确定至少M个不同的物理存储节点;
从所述至少M个不同的物理存储节点上读取至少M个块,所读取的M个块包括所述M个数据块,或包括所述M个数据块中的部分数据块和所述N个校验块中的部分校验块;
对所述至少M个块进行解码和去校验,生成解码的M个数据块,并且 对所述解码的M个数据块进行合并,生成所述数据文件。
11. 根据权利要求1至3中的任一项所述的分布式存储方法,其特征在于,所述数据文件从所述分布式存储系统外部获取,或者所述数据文件从所述分布式存储系统的部分物理存储节点获取。
12. 根据权利要求1至3中的任一项所述的分布式存储方法,其特征在于,所述冗余算法为纠删编码算法,所述随机算法为分布式哈希表算法。
13. 根据权利要求1至3中的任一项所述的分布式存储方法,其特征在于,所述不同的物理存储节点为分布式存储系统上的不同的物理存储节点,所述不同的物理存储节点中的每个物理存储节点包括多个虚拟存储节点,编号连续的虚拟存储节点按照符合预设规则的第二排序方式部署在不同的物理存储节点上,
其中所述利用随机算法确定与所述M个数据块和N个校验块中的一个块对应的第一物理存储节点,并且基于所确定的第一物理存储节点按照所述第一排序方式确定至少M 1个不同的物理存储节点,包括:
利用随机算法确定与所述M个数据块和N个校验块中的一个块对应的第一虚拟存储节点的编号,并且基于所述第一虚拟存储节点的编号按照所述第一排序方式确定至少M 1个虚拟存储节点的编号,
其中将所述M个数据块和所述N个校验块中的至少M 1个块分别存储在所述至少M 1不同的物理存储节点上,包括:
将所述M个数据块和所述N个校验块中的至少M 1个块分别存储在所述至少M 1个虚拟存储节点的编号对应的虚拟存储节点上。
14. 根据权利要求13所述的分布式存储方法,其特征在于,所述第二排序方式指以固定的间隔进行顺序排序的方法。
15. 一种分布式存储装置,其特征在于,包括:
生成模块,用于对数据文件进行分割,生成K个数据切片,对所述K个数据切片中的每个数据切片进行分割,针对每个数据切片生成M个数据块,并且采用冗余算法对所述M个数据块进行校验编码,生成N个校验块;
确定模块,用于利用随机算法确定与所述M个数据块或N个校验块中的一个数据块或一个校验块对应的第一物理存储节点,并且基于所述第一物理存储节点按照符合预设规则的第一排序方式确定至少M 1个不同的物理存储节点,所述第一排序方式指以固定的间隔进行顺序排序的方法;
存储模块,用于将所述M个数据块和所述N个校验块中的至少M 1个块分别存储在所述至少M 1不同的物理存储节点上,所述K、M和N为正整数。
16. 根据权利要求15所述的分布式存储装置,其特征在于,所述确定模块对所述M个数据块或N个校验块中的一个数据块或校验块的标识符进行哈希计算生成关键值;根据所述关键值确定与所述M个数据块或N个校验块中的一个数据块或者校验块对应的物理存储节点,并将所述物理存储节点作为所述的第一物理存储节点。
17. 根据权利要求15所述的分布式存储装置,其特征在于,所述确定模块用于对分割成所述M个数据块的所述数据切片的标识符进行哈希计算生成关键值;根据所述关键值确定与所述M个数据块或N个校验块中的一个数据块或者校验快对应的物理存储节点,并将所述物理存储节点作为所述的第一物理存储节点。
18. 根据权利要求15至17中的任一项所述的分布式存储装置,其特征在于,所述确定模块基于所述第一物理存储节点按照所述第一排序方式确定M N个不同的物理存储节点,所述存储模块将所述M个数据块和所述N个校验块分别存储在所述M N个不同的物理存储节点上。
19. 根据权利要求15至17中的任一项所述的分布式存储装置,其特征在于,所述确定模块将所述第一物理存储节点与所述至少M 1个块中的1个块对应,并以所述第一物理存储节点的位置为基准,按照所述第一排序方式确定所述至少M 1个块中的其它至少M个块对应的物理存储节点,其中所述M 1个不同的物理存储节点包括所述第一物理存储节点;或者,以所述第一物理存储节点的位置为基准,按照所述第一排序方式确定所述至少M 1个块对应的物理存储节点,其中所述M 1个不同的物理存储节点不包括所述第一物理存储节点。
20. 根据权利要求15至17中的任一项所述的分布式存储装置,其特征在于,所述不同的物理存储节点为硬盘,所述硬盘的数目等于或者大于M 1;或者,所述不同的物理存储节点为服务器,其中所述服务器的数目等于或者大于M 1;或者,所述不同的物理存储节点为机架,其中所述机架的数目等于或者大于M 1。
21. 根据权利要求15至17中的任一项所述的分布式存储装置,其特征 在于,还包括:
恢复模块,用于在存储有所述M个数据块和所述N个校验块中的至少M 1个块的所述至少M 1个不同的物理存储节点之一发生故障的情况下,将所述至少M 1个不同的物理存储节点中发生故障的物理存储节点上的数据恢复到所述物理存储节点所在的分布式存储系统中的热备用存储节点上。
22. 根据权利要求15至17中的任一项所述的分布式存储装置,其特征在于,还包括:
恢复模块,用于在所述至少M 1个不同的物理存储节点中存储的、按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第L个块的物理存储节点发生故障的情况下,如果L不大于(M N)/2,则将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第L个块及第L个块之前的块依次向沿第一方向相邻的物理存储节点搬移,其中所述第一方向与所述第一排序方式的顺序方向相逆,如果L大于(M N)/2,则将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第L个块及第L个块之后的块依次向沿第二方向相邻的物理存储节点搬移,其中所述第二方向与所述第一排序方式的顺序方向相同;
或者,
恢复模块,用于在所述至少M 1个不同的物理存储节点中存储的、按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第L个块的物理存储节点发生故障的情况下,将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第L个块及第L个块之前的块依次向沿所述第一方向相邻的物理存储节点搬移;
或者,
恢复模块,用于在所述至少M 1个不同的物理存储节点中存储的、按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第L个块的物理存储节点发生故障的情况下,则将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第L个块及第L个块之后的块依次向沿所述第二方向相邻的物理存储节点搬移。
23. 根据权利要求15至17中的任一项所述的分布式存储装置,其特征在于还包括:
扩容模块,用于在所述至少M 1个不同的物理存储节点中存储的、按 照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第P个块的物理存储节点之后添加新的物理存储节点的情况下,如果P不大于(M N)/2,则将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的所述第P个块向所述新的物理存储节点搬移,并且将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中第P个块之前的块依次向沿第一方向相邻的物理存储节点搬移,其中所述第一方向与所述第一排序方式的顺序方向相同,如果P大于(M N)/2,则将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第P 1个块向所述新的物理存储节点搬移,并将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中第P 1个块之后的块依次向沿第二方向相邻的物理存储节点搬移,其中所述第二方向与所述第一排序方式的顺序方向相逆,其中所述P为整数;
或者,
扩容模块,用于在所述至少M 1个不同的物理存储节点中存储的、按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第P个块的物理存储节点之后添加新的物理存储节点的情况下,将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第P个块向所述新的物理存储节点搬移,并且将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第P个块之前的块依次向沿所述第一方向相邻的物理存储节点搬移;
或者,
扩容模块,用于在所述至少M 1个不同的物理存储节点中存储的、按照所述第一排序方式的所述M个数据块和所述N个校验块中第P个块所在的物理存储节点之后添加新的物理存储节点的情况下,将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第P 1个块向所述新的物理存储节点搬移,并且将按照所述第一排序方式排序的所述M个数据块和所述N个校验块中的第P 1个块之后的块依次向沿所述第二方向相邻的物理存储节点搬移。
24. 根据权利要求15至17中的任一项所述的分布式存储装置,其特征在于,所述确定模块还用于在需要读取所述数据文件时,利用随机算法确定与所述M个数据块或N个校验块中的一个数据块或校验块对应的所述第一 物理存储节点,基于所述所确定的所述第一物理存储节点按照所述第一排序方式确定至少M个不同的物理存储节点,所述分布式存储装置还包括:
读取模块,用于从所述至少M个不同的物理存储节点上读取至少M个块,所读取的M个块包括所述M个数据块,或包括所述M个数据块中的部分数据块和所述N个校验块中的部分校验块,其中所述生成模块还用于对所述至少M个块进行解码和去校验,生成解码的M个数据块,并且对所述解码的M个数据块进行合并,生成所述数据文件。
25. 根据权利要求15至17中的任一项所述的分布式存储装置,其特征在于,还包括:
获取模块,用于从所述分布式存储系统外部获取所述数据文件,或者从所述分布式存储系统的部分物理存储节点获取所述数据文件。
26. 根据权利要求15至17中的任一项所述的分布式存储装置,其特征在于,所述冗余算法为纠删编码算法,所述随机算法为分布式哈希表算法。
27. 根据权利要求15至17中的任一项所述的分布式存储装置,其特征在于,所述不同的物理存储节点为分布式存储系统上的不同的物理存储节点,所述不同的物理存储节点中的每个物理存储节点包括多个虚拟存储节点,编号连续的虚拟存储节点按照符合预设规则的第二排序方式部署在不同的物理存储节点上,其中所述确定模块利用随机算法确定与所述M个数据块和N个校验块中的一个块对应的所述第一虚拟存储节点的编号,并且基于第一虚拟存储节点的编号按照所述第一排序方式确定至少M 1个虚拟存储节点的编号,其中所述存储模块将所述M个数据块和所述N个校验块中的至少M 1个块分别存储在所述至少M 1个虚拟存储节点的编号对应的虚拟存储节点上。
28. 根据权利要求27所述的分布式存储装置,其特征在于,所述第二排序方式指以固定的间隔进行顺序排序的方法。
29. 一种分布式存储系统,其特征在于,包括:
客户端;
多个物理存储节点;和
如权利要求15至权利要求28所述的分布式存储装置,其中所述分布式存储装置根据用户通过所述客户端发送的存储/读取请求,在所述多个物理存储节点上存储/读取所述用户的数据文件。”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年02月01日向国家知识产权局提出了复审请求,同时修改了权利要求书,具体为:在本申请原始权利要求1,15的基础上增加了技术特征“其中,所述至少M 1不同的物理存储节点是经由所述随机算法以及所述符合预设规则的第一排序方式确定的”。复审请求人认为:1)对比文件1中的“所述校验信息随机存放到所述4个云节点中的任一个中”只是随机选择了任一个云节点进行存储校验信息,相当于本申请中利用随机算法确定与所述M个数据块和N个校验块中的一个数据块或一个校验块对应的第一物理存储节点。而本申请中的基于随机算法确定第一物理存储节点,再基于所述第一物理存储节点按照符合预设规则的第一排序方式确定至少M 1个不同的物理存储节点的两个步骤组成的是一个技术特征团,不能进行拆分,是这两个特征组合在一起,选择出来的至少M 1个不同的物理存储节点用于存储M个数据块和所述N个校验块中的至少M 1个块能够达到提高分布式存储系统的可靠性目的。2)对比文件1中的“将数据块和校验信息分别存储到不同的云节点处,4 个云节点各存储有一个数据块或校验信息,所述校验信息随机存放到所述4 个云节点中的任一个中”并没有披露如何实现将多个数据块存储到多个不同的云节点处,只是提出来一种想法,校验信息随机选择存放那么就是可能与数据块存储在一个云节点上。而本申请中的方案中第一步采用了随机的方式对M数据块随机的找到第一个物理节点,然后以预设规则的方式把这个M数据块以及N各数据块中的M 1个块根据预设的规则存储在M 1个不同的物理存储节点上,相当于强制将数据块存储在不同的物理存储节点上了。3)对比文件1中公开的随机存储存放的过程是云管理服务器将数据块和校验信息对应的传输到不同云节点以进行存储,可以理解为在业界大规模云存储时,一般采用随机部署的方法,对比文件1中并未给出任何的基于随机算法先确定一个物理存储节点,再根据符合预设规则的第一排序方式确定至少M 1 个不同的物理存储节点的技术启示。相反地,对比文件1中所述的是确定了4个云节点,将3个数据块以及校验信息存储到4个数据块上,相当于是已经有了多个云节点了,没有本申请中所述的确定多个存储节点的过程,也没有披露4个云节点是怎么得到的。复审请求时新修改的独立权利要求如下:
“1. 一种分布式存储方法,其特征在于,包括:
对数据文件进行分割,生成K个数据切片,对所述K个数据切片中的每个数据切片进行分割,针对每个数据切片生成M个数据块,并且采用冗余算法对所述M个数据块进行校验编码,生成N个校验块;
利用随机算法确定与所述M个数据块或N个校验块中的一个数据块或一个校验块对应的第一物理存储节点,并且基于所述第一物理存储节点按照符合预设规则的第一排序方式确定至少M 1个不同的物理存储节点;
将所述M个数据块和所述N个校验块中的至少M 1个块分别存储在所述至少M 1不同的物理存储节点上,所述K、M和N为正整数,其中,所述至少M 1不同的物理存储节点是经由所述随机算法以及所述符合预设规则的第一排序方式确定的。”
“15. 一种分布式存储装置,其特征在于,包括:
生成模块,用于对数据文件进行分割,生成K个数据切片,对所述K个数据切片中的每个数据切片进行分割,针对每个数据切片生成M个数据块,并且采用冗余算法对所述M个数据块进行校验编码,生成N个校验块;
确定模块,用于利用随机算法确定与所述M个数据块或N个校验块中的一个数据块或一个校验块对应的第一物理存储节点,并且基于所述第一物理存储节点按照符合预设规则的第一排序方式确定至少M 1个不同的物理 存储节点;
存储模块,用于将所述M个数据块和所述N个校验块中的至少M 1个块分别存储在所述至少M 1不同的物理存储节点上,所述K、M和N为正整数,其中,所述至少M 1不同的物理存储节点是经由所述随机算法以及所述符合预设规则的第一排序方式确定的。”
“29. 一种分布式存储系统,其特征在于,包括:
客户端;
多个物理存储节点;和
如权利要求15至权利要求28所述的分布式存储装置,其中所述分布式 存储装置根据用户通过所述客户端发送的存储/读取请求,在所述多个物理存储节点上存储/读取所述用户的数据文件。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年02月12日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为,首先,从对比文件1公开的内容可以确定,其首先从整个云节点范围内选出可用的云节点范围,其并非就是使用的云节点,此时其并未确定这些云节点和数据块和校验块的具体对应方式,对比文件1中指出了“随机存放”,可见是在这个范围内随机选取真正使用的云节点,由于存放数据块必定为依次存放,必定是先确定第一存储节点,然后依次确定后续存储节点并存储,这就是对比文件1最终获得云存储节点的过程;同时,本申请的权利要求中记载了“预设规则”,但并未对进一步限定,任何规则都属于规则,随机选取也属于一种规则,因此对比文件1中随机选择云节点进行存储的过程即公开了本申请的相应技术特征。其次,对比文件1第[0022]段的记载能够保证数据块和校验块都完全部署在不同的物理存储节点上,因而坚持原驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019 年07 月03 日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-29不具备专利法第22条第3款规定的创造性。并针对复审请求人的意见给出如下回复:1)对比文件1所公开的是云管理服务器根据每个云节点的各个权重计算该云节点的优先级分数,优先级分数最高的前n个云节点即为最优的n个云节点,当计算出最优的n个云节点后,云管理服务器将数据块和校验信息传对应的输到不同云节点以进行存储,并且在具体例子中,校验信息随机存放到所述4个云节点中的任一个中。可见,对比文件1也是通过两个步骤来完成存储,首先是通过权重的计算得到最优的云节点,然后通过预定的规则(优先级排序,以及所需云节点的数量)确认出所需数量的n个云节点。对比文件1的随机选择了任一个云节点进行存储校验信息仅是在后续确定出所需的n个云节点后对其进行数据存储时所采用的策略。在此基础上,虽然对比文件1公开的权重计算并不是一种随机算法,但是属于相同技术领域的对比文件3公开了利用随机算法来计算数据片的存储节点的方案,因此,对比文件1和3的结合实现了本申请的发明构思。2)对比文件1所列举的例子已经明确说明了其强制将数据块以及校验块存储到不同的存储节点上,显然其已经明确地披露了如何实现将多个数据块存储到多个不同的云节点处,而且都起到了相同的保证数据存储安全作用。3)对比文件1虽然没有明确采用哈希算法,但是对比文件3已经公开,在此不再赘述。另外,对比文件1通过计算权重确定云节点的优先级,并根据所需要的云节点的数量选择最优的该数量的云节点,其显然已经给出了确定存储节点的过程。。
复审请求人于2019 年08 月16 日提交了意见陈述书,但未修改申请文件。复审请求人认为:首先,复审请求人认为对比文件1只是记载了将数据块和校验信息分别存储到不同的云节点,但是并没有限定根据n-1个数据块计算得到的校验信息一定是一个数据块,所以对比文件1中记载的“根据n-1个数据块计算得到校验信息,需要n个用户存储数据块以及校验信息的云节点”,如果根据数据块计算得到的校验信息为多个数据块,具体如何“分别存储到不同的云节点”还需要进一步说明。其次,对比文件1的云节点和本申请中的物理存储节点并不是一个概念,两个云节点可能对应同一个物理存储节点。其中,“云节点”指的是云存储系统中的云管理服务器在接收到终端发出的上传请求之后,为终端待上传的数据确定的存储节点,相当于云存储系统中的存储单元;“物理存储节点”指的是机架、服务器或硬盘等物理节点,那么多个云节点可以是同一个物理节点上分配的存储节点。例如,一个服务器可以按照一定的存储区域分配规则分为多个存储节点。也就是说按照对比文件1中记载的保证多个数据块分别存储在不同的云节点上,并没有办法保证该多个数据块中的数据块不位于同一个物理存储节点上。而本申请的技术方案通过随机分布加上规则的存储的方式避免将数据存储在单个物理存储节点上的问题,相当于强制将数据块存储在不同的物理存储节点上了。相比于对比文件1中强制将数据存储在不同的云节点上,本申请中的强制将数据块存储在不同的物理存储节点,能够减小了单物理存储节点故障可能导致的数据丢失,提高分布式存储系统的可靠性。最后,对比文件1没有涉及到物理存储节点,本领域技术人员在已知对比文件1的基础上,也没有动机结合对比文件3改进对比文件1的技术方案,因为对比文件1和本申请权利要求1记载的方案完全是不同针对不同的技术问题提出的。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在提交复审请求时对权利要求进行了修改,经审查,所述修改符合专利法第33条以及专利法实施细则第61条第1款的规定。因此,本次复审决定所依据的文本为:复审请求人于申请日2013年02月08日提交的说明书第1-254段、说明书附图图1-4,5A-5C,6A-6B,7-10,11A-11C,12、说明书摘要、摘要附图;2019年02月01日提交的权利要求第1-29项。
具体理由的阐述
专利法第22条第3款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求请求保护的技术方案相对于最接近的对比文件存在区别特征,但该区别技术特征的一部分已被另一篇对比文件公开,且该部分区别特征在该另一篇对比文件中所起的作用与之在该权利要求中的相同,而另一部分属于本领域的公知常识,那么该权利要求相对于上述对比文件与本领域的公知常识的结合是不具有突出的实质性特点和显著的进步的,从而不具有创造性。
本复审决定引用复审通知书中所引用的对比文件:
对比文件1:CN 102752402A,公开日:2012年10月24日;
对比文件3:CN 102004797A,公开日:2011年04月06日。
权利要求1-29不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(2.1)权利要求1不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定
权利要求1请求保护一种分布式存储方法,对比文件1公开了一种云存储方法及系统,并具体公开了如下技术特征(参见说明书第[0016]-[0036]段,及附图1):云管理服务器获取终端上传的数据,所述数据可以为视频分片数据,终端将视频数据进行压缩,根据关键帧对压缩后的视频数据进行分片,并对分片后的数据进行编号,获得视频分片数据(相当于对数据文件进行分割,生成K个数据切片),并作为数据上传给云管理服务器; 云管理服务器获取终端上传的所述数据。云管理服务器将数据进行分解,获得若干个大小相同的数据块,并根据数据块计算校验信息(对所述K个数据切片中的每个数据切片进行分割,针对每个数据切片生成M个数据块),根据数据块计算校验信息,所述校验信息用于恢复其中一个数据块,所述校验信息为奇偶校验信息,通过对数据块进行异或计算获得(相当于并且采用冗余算法对所述M个数据块进行校验编码,生成N个校验块),具体地,云管理服务器将数据进行分解,获得n-1个数据块,再根据所述n-1个数据块计算得到校验信息,则需要n个用于存储所述数据块以及校验信息的云节点,根据每个云节点的各个权重计算该云节点的优先级分数,优先级分数最高的前n个云节点即为最优的n个云节点(相当于按照符合预设规则的第一排序方式确定至少M 1个不同的物理存储节点),当计算出最优的n个云节点后,云管理服务器将数据块和校验信息传对应的输到不同云节点以进行存储,举例来说,所述数据块有3个,则所述云节点有4个,将数据块和校验信息分别存储到不同的云节点处,所述4个云节点各存储有一个数据块或校验信息,所述校验信息随机存放到所述4个云节点中的任一个中(相当于将所述M个数据块和所述N个校验块中的至少M 1个块分别存储在所述至少M 1不同的物理存储节点上,所述K、M和N为正整数)。
可见,该权利要求和对比文件1的区别在于:利用随机算法确定与所述M个数据块或N个校验块中的一个数据块或一个校验块对应的第一物理存储节点,并且相应地,所述至少M 1不同的物理存储节点是经由所述随机算法以及所述符合预设规则的第一排序方式确定的。
对比文件3公开了一种数据处理方法,并具体公开了如下技术特征(参见说明书第[0039]-[0060]段及附图1b):获取文件名和数据片的编号,其中数据片由文件数据划分而成;根据所述文件名和编号通过分布式哈希表(DHT,Distributed Hash Table)算法计算出数据片的关键字值,根据计算出的Key值确定数据节点,每个数据节点自身也会生成一个Key值,以此来确定其存储范围,以设置将所有位于数据节点之间的数据片保存在较小Key的数据节点上为例,参见图1b,假设数据节点生成的Key值为实心圆点,即点A、点B和点C,数据片生成的为圆圈,即点1、点2、点3和点4。其中,点A为起始点,点C为终点,点A表示数据节点A,点B表示数据节点B,点C表示数据节点C。沿圆环顺时针,逐渐增大。由于点1处于[A,B],因此可以将点1保存在数据节点A上。同理,由于点2位于在[A,B],所以可以将点2保存在数据节点B上,而点3和点4则保存在数据节点C上。根据该算法,可以将所有的数据片能均匀分布在各个数据节点上。由此可见,上述区别技术特征部分被对比文件3公开,且其在对比文件中所起的作用与其在本发明中所起的作用相同,都是利用哈希表算法(即随机算法)计算出数据的物理存储节点,也就是说对比文件3给出了将该技术特征用于对比文件1以解决其技术问题的启示。另外,虽然对比文件3没有涉及对校验块的存储位置如何计算,但由于校验块同样是一种数据,对数据块的存放操作完全可以适用于校验块,这是本领域的公知常识。因此,在对比文件1的基础上结合对比文件3以及本领域的公知常识,得到权利要求1要求保护的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的,因此,权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
(2.2)权利要求2不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定
权利要求2是权利要求1的从属权利要求,其附加技术特征是本领域技术人员在对比文件3公开的基础上容易想到的。对比文件3公开了获取文件名和数据片的编号,其中数据片由文件数据划分而成;根据所述文件名和编号通过分布式哈希表算法计算出数据片的关键字值,根据计算出的Key值确定数据节点,并且根据Key值逐渐增大排列来存储数据片(参见同上),由此可见,上述区别技术特征部分被对比文件3公开,另外,虽然对比文件3没有涉及对校验块的存储位置如何计算,但由于校验块同样是一种数据,对数据块的操作完全可以适用于校验块,这是本领域的公知常识。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的基础上,权利要求2不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
(2.3)权利要求3不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定
权利要求3是权利要求1的从属权利要求,其附加技术特征是本领域技术人员在对比文件3公开的基础上容易想到的。对比文件3公开了获取文件名和数据片的编号,其中数据片由文件数据划分而成;根据所述文件名和编号通过分布式哈希表算法计算出数据片的关键字值,根据计算出的Key值确定数据节点,并且根据Key值逐渐增大排列来存储数据片(参见同上),由此可见,上述区别技术特征部分被对比文件3公开,另外,虽然对比文件3没有涉及对分割成M个数据块的数据切片的存储位置如何计算,但由于同样涉及利用数据的特征通过哈希算法计算关键值,这是本领域的公知常识。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的基础上,权利要求3不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
(2.4)权利要求4不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定
权利要求4是权利要求1-3任一的从属权利要求,其附加技术特征已被对比文件1公开:当计算出最优的n个云节点后,云管理服务器将数据块和校验信息传对应的输到不同云节点以进行存储,举例来说,所述数据块有3个,则所述云节点有4个,将数据块和校验信息分别存储到不同的云节点处,所述4个云节点各存储有一个数据块或校验信息,所述校验信息随机存放到所述4个云节点中的任一个中(参见同上)。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求4也不具备创造性。
(2.5)权利要求5不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定
权利要求5是权利要求1-4任一的从属权利要求。对比文件3公开了:假设数据节点生成的Key值为实心圆点,即点A、点B和点C,数据片生成的为圆圈,即点1、点2、点3和点4,其中,点A为起始点(相当于将所述第一物理存储节点与所述至少M 1个块中的一个块对应,并以所述第一物理存储节点的位置为基准),沿圆圈顺时针,逐渐增大,由于点1处于[A,B],因此可以将点1保存在数据节点A上,同理,由于点2位于在[B,C],所以可以将点2保存在数据节点B上,而点3和点4则保存在数决节点C上(相当于按照所述第一排序方式确定所述至少M 1个块中的其它至少M个块对应的物理存储节点;以所述第一物理存储节点的位置为基准,按照所述第一排序方式确定所述至少M 1个块对应的物理存储节点),对于技术特征“其中所述M 1个不同的物理存储节点包括所述第一物理存储节点;其中所述M+1个不同的物理存储节点不包括所述第一物理存储节点”,对于本领域技术人员而言,根据实际设计需求,所述M 1个不同的物理存储包括/不包括所述第一物理存储节点,属于本领域的常用技术手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求5同样不具备创造性。
(2.6)权利要求6不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定
权利要求6是权利要求1-5任一的从属权利要求。对比文件1公开了:所述云节点为具有存储功能的云存储终端或云存储服务器(参见对比文件1说明书第[0022]段)。可见,对比文件1已经公开了附加技术特征中的“不同的物理存储节点为服务器,其中所述服务器的数目等于或大于M 1”,并且,对于本领域技术人员而言,硬盘或机架也都是常用的物理存储节点,并且所选用的数目也是可以根据实际需求设置,这属于本领域的常用技术手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求6也不具备创造性。
(2.7)权利要求7不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定
权利要求7是权利要求1-6任一的从属权利要求。对比文件1已经公开:将数据分解成若干数据块,并根据数据块计算处校验信息, 将数据块以及校验信息传输到不同的云节点进行存储,当有云节点断电或关机等情况,该云节点对应的数据块丢失,通过其他数据块以及校验信息能够恢复该数据块。用户需要获得数据时,即使有一个云节点失去连接,也能够完整的获得该数据,所提供的云存储方法及系统据有容错功能(参见同上)。在此基础上,对于本领域技术人员而言,当物理存储节点发生故障时,将发生故障的物理存储节点上的数据恢复到所述物理存储节点所在的分布存储系统中的热备用存储节点上,这属于本领域常用的存储备份技术手段,因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求7也不具备创造性。
(2.8)权利要求8不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定
权利要求8是权利要求1-6任一的从属权利要求。对比文件3已经公开了(参见说明书第[0143]段):由于数据节点被删除后,该被删除数据节点上的数据将会全部变成无效,所以可能会导致各数据片的冗余份数发生变化,因此,此时可以根据冗余份数和新路由表,通过DHT算法重新将该数据片复制到其他数据结点上,以保证分片文件系统中的冗余分数与实际的冗余份数能保持一致,根据上述公开的内容,数据节点被删除,将该数据片复制到其他数据节点上,在此基础上,本领域技术人员容易想到当物理存储节点发生故障,则向相邻的物理存储节点搬移,同时,搬移的条件以及顺序或搬移的方向将根据实际的需求进行设置,这属于本领域的常用技术手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求8也不具备创造性。
(2.9)权利要求9不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定
权利要求9是权利要求1-8任一的从属权利要求。对比文件3公开了如下技术特征(参见说明书第[0080]-[0083]段):根据新路由表确定该新增数据节点的后一个数据节点,通过DHT算法将该后一个数据节点中的部分非冗余数据转移到新增数据节点中;通过DHT算法将该后一个数据节点中的全部冗余数据转移到新增数据节点中,上述公开的内容即为向新增物理存储节点搬移数据块或者校验块,而具体的搬移条件、顺序或搬移方向可以按需设置,对于本领域技术人员而言,属于本领域的常用技术手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求9也不具备创造性。
(2.10)权利要求10不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定
权利要求10是权利要求1-9任一的从属权利要求。对比文件3还公开了如下技术特征(参见说明书第[0130]-[0133]段):客户端接口根据该确定的数据节点和冗余份数X,找到数据片相应的冗余数据节点,根据随机算法,在确定的数据节点和冗余数据节点中挑选出一个数据节点,以读取数据片(相当于在需要读取所述数据文件时,利用随机算法确定与所述M个数据块中的一个数据块对应的所述第一物理存储节点);客户接口可以从数据节点中逐一读取出数据片,也可以同时从数据节点中读取出多个数据片(相当于从所述至少M个不同的物理存储节点上读取至少M个块,所读取的M个块包括所述M个数据块);该挑选出的数据节点根据文件标识和数据片的编号查找数据片,并从命名节点中获取校验值,与该查找到的数据片的校验值进行比对,若一致,则确定该查找到的数据片正确,于是将该查找到的数据片发送给客户端接口(相当于对所述至少M个块进行解码和去校验,生成解码的M个数据块)。针对于技术特征“基于所述所确定的所述第一物理存储节点按照所述第一排序方式确定至少M个不同的物理存储节点”和“并且对所述解码的M个数据块进行合并,生成所述数据文件”,以及对于校验块的相应处理,对于本领域技术人员而言,按照一预定的排序方式确定若干个物理存储节点,以及将若干解码的数据块进行合并,属于本领域的常用技术手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求10也不具备创造性。
(2.11)权利要求11不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定
权利要求11是权利要求1-10任一的从属权利要求。然而,对于本领域技术人员而言,根据数据文件具体存储的位置,可以从分布式存储系统外部获取,也可以从所述分布式存储系统的部分物理存储节点获取,这属于本领域的常用技术手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求11也不具备创造性。
(2.12)权利要求12不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定
权利要求12是权利要求1-11任一的从属权利要求。然而,对比文件3已经公开了所采用的为DHT算法,而对于本领域技术人员而言,纠删编码算法为本领域常用的冗余算法。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求12也不具备创造性。
(2.13)权利要求13不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定
权利要求13是权利要求1-12任一的从属权利要求。然而,对于本领域技术人员而言,虚拟存储已经广泛应用于分布式存储中,是本领域惯常采用的分布式存储形式,根据实际需要选择用“虚拟存储节点”或“物理存储节点”进行分布式存储属于本领域的常用技术手段,“虚拟存储节点”就是用于存储数据块或者校验块。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求13也不具备创造性。
(2.14)权利要求14不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定
权利要求14是权利要求13的从属权利要求。然而,对于本领域技术人员而言,无论是对数据块或校验块进行编号还是对存储节点进行编号,以固定的间隔对编号进行排序是本领域的常用技术手段。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求14也不具备创造性。
(2.15)权利要求15-28不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定
权利要求15-28是与方法权利要求1-14一一对应的产品权利要求,基于评述权利要求1-14的相同的证据和理由,在对比文件1的基础上结合对比文件3以及本领域的公知常识,得到权利要求15-28要求保护的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的,因此,权利要求15-28不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备创造性。
(2.16)权利要求29不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定
权利要求29请求保护一种分布式存储系统,其包括权利要求15-28中任一项所述的分布式存储装置,由于权利要求15-28中任一项所述的分布式存储装置都不具备创造性,并且对于技术特征“分布式存储系统,包括客户端,多个物理存储节点;所述分布式存储装置根据用户通过所述客户端发送的存储/读取请求,在所述多个物理存储节点上存储.读取所述用户的数据文件”,被对比文件3公开(参见说明书第[0012],[0044]-[0047]段):一种分布式存储系统包括至少两个存储节点,及至少一个存储节点包括数据通用处理装置,还包括客户端,在客户端向分布式存储系统中的各个Storage Node中写入数据时,该客户端向独立元数据服务器发送存储请求信息。因此,权利要求29不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
对复审请求人相关意见的评述
针对复审请求人的意见(参见本复审决定案由部分的相关记载),合议组认为:
首先,本申请的权利要求1限定了“采用冗余算法对所述M个数据块进行校验编码,生成N个校验块”,“所述K、M和N为正整数”,可见,权利要求1的保护范围中涵盖了校验块是一块或者多块的各种情形,对比文件1的公开显然落入了权利要求1的保护范围。另外,对于校验信息为多个的情形来说,现有技术中已经存在若干相关的存储分配策略,例如,根据校验信息的个数增加相应的存储节点,将多出的校验信息存储到其他已经存储了数据块但没有存储校验信息的节点上等等,这都是本领域技术人员可以根据实际需要,从现有技术中已经存在且公知的存储分配策略中进行常规选择的,而不需要付出创造性劳动。
其次,云节点在本领域中着重指代和强调存储数据的物理节点,其区别于云存储系统的存储单元的概念。对比文件1明确公开了(参见说明书第[0047]段)“本实施例中,将数据分解成若干数据块,并根据数据块计算处校验信息, 将数据块以及校验信息传输到不同的云节点进行存储,当有云节点断电或关机等情况,该云节点对应的数据块丢失,通过其他数据块以及校验信息能够恢复该数据块。用户需要获得数据时,即使有一个云节点失去连接,也能够完整的获得该数据,本发明提供的云存储方法及系统据有容错功能”。可见,对比文件1的云节点是物理节点(其可能存在断电或关机的情况),而数据被分解成数据块后,与计算得到的校验信息分别被存储到不同的云节点,这与本申请采用的手段是相同的。而对比文件1的发明目的就在于将数据块以及校验信息传输到不同的云节点进行存储,使得系统具有容错功能,这与复审请求人所强调的本申请的“能够减小了单物理存储节点故障可能导致的数据丢失,提高分布式存储系统的可靠性”也是相同的。即便如申请人所声称的本领域中的云存储存在使得不同的云存储单元指向同一个物理存储节点的可能性,但是对比文件1为了实现其发明目的,必然不会采用这种存储方式,而必然会采用不同的云存储物理节点分别存储不同的数据块和校验信息的存储方式(这两种方式都是云存储中通常采用的存储映射方式)。
综上,对比文件1已经明确公开了强制将数据块以及校验块存储到不同的存储节点上的技术内容,而且起到了与本申请相同的保证数据存储安全作用。在此基础上,虽然对比文件1公开的权重计算并不是一种随机算法,但是属于相同技术领域的对比文件3公开了利用随机算法来计算数据片的存储节点的方案,因此,对比文件1和3的结合实现了本申请的发明构思。
复审请求人的意见不能被接受。
三、决定
维持国家知识产权局于2018 年10 月17日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。


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