东莞市城市管理局存储备份方案

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资源描述
一、概述 随着经济的改革开放,国民经济水平的不断提高,对信息系统的要求也不断提高,人们对信息技术的依赖不断增强,应用系统已成为政府部生产的命脉。同时,随着各种应用软件功能的丰富,功能人性化的应用, 都进一步要求与信息技术的紧密结合,以及各种生产数据的保存,分析应用。 与此同时,对信息技术的性能、可靠性、可用性和整体拥有成本的要求在逐步提高。随着中国经济的的高速发展,为迎接日益激烈的行业竞争,充分先利用先进的信息技术 手段把握市场方向,采用先进的管理方法,对客户提供优质的服务,走在行业的前列,是适应市场竞争与人民生活需要的先决条件。 对于城市管理局来说,各种数据是现在以及未来发展壮大的基础之一,系统的长时间正常运行及保护数据并加以合理的利用已成为未来城市管理局发展的关键因素。因此服务器和网络硬件的稳定性和性能成为信息管理的关键任务。 二、需求分析东莞市城市管理局成为信息化政府部门要解决巨大数据处理和最大限度发挥数据的重要平台。基础系统要求建立成一套能对多种不同应用的主机平台进行连接,服务器硬件平台应非凡的性能和长久的稳定性、可用性、可靠性同时满足系统进一步升级所需的良好的扩展能力。 在现有网络缺少数据稳定性、可用性、可靠性要求,例如信息中心有一台服务器有问题,不能给客户端马上可以提供服务。这样状况要在信息中心增加一台备份服务器,备份服务器的作用是在信息中心有一个台服务器有问题时候可以马上切换到备份服务器上运行。在城市管理局内网未来要把几台服务器提供给客户服务,同信息中心一样也要增加一台备份服务器和一台存储设备。 IBM X系列服务器通过使用IBM Xtended Design Architecture提供创新性的业界标准组件超高密度等领先技术,为企业提供支持业务需求、适应环境并响应动态市场的高性能和高可用性服务器。X系列能提供出色的可用性和系统管理功能,并能最大程度地提高内存、I/O和存储器的能力,有助于企业更好地管理和供应计算资源,从而构建一个响应能力很强的IT环境,使之随着业务的发展而发展。 服务器和存储应做到以下几点 1、高性能 2、高可用性 3、高可管理性 4、高稳定性5、高可扩展性 三、双机群集介绍 随着计算机技术的发展和越来越广泛的应用,越来越多的依赖于计算机技术的应用系统走进了我们的工作和生活。在给我们带来方便和效率的同时,也使得各行各业对于计算机技术的依赖程度越来越高。尽管随着计算机技术以日新月异的速度发展,单台计算机的性能和可靠性越来越好,但还是有许多现实的要求是单台计算机难以达到的。在这些情况下,往往需要将多台计算机组织起来进行协同工作来模拟一台功能更强大解决问题。这种技术称为集群技术。集群系统是一种提供高可用性、改善性能和增强企业应用软件可管理性的有效途径。随着基于Intel平台的服务器业已成为关键性业务和应用的主流服务器,集群技术的应用也日益广泛。 所谓集群,就是共同为客户机提供网络资源的一组计算机系统。而其中的每一台提供服务的计算机,我们称之为节点。当一个节点不可用或者不能处理客户的请求时,该请求将会转到另外的可用节点来处理,而这些对于客户端来说,它根本不必关心这些要使用的资源的具体位置,集群系统会自动完成。目前应用最为广泛的集群计算技术可以分为三大类:高可用性集群技术、高性能计算集群技术和高可扩展性集群技术。下面我们将主要介绍高可用性群集系统。 高可用性集群 高可用性集群,英文原文为High Availability Cluster 简称HA Cluster,是指以减少服务中断(宕机)时间为目的的服务器集群技术。集群技术(Cluster技术)就是将多台服务器用集群软件连接在一起,组成一个高度透明的大型服务器群的计算机系统,作为一个整体为客户端提供服务,客户端能共享网络上的所有资源,如数据或应用软件等,同时客户端的用户并不关心其应用Server运行在那台服务器上,只关心其应用Server是否能连续工作。当集群系统内某一台服务器出现故障时,其备援服务器便立即接管该故障服务器的应用服务,继续为前端的用户提供服务。从客户端看来,集群中的所有服务器是一个系统,就像一台大型的计算机系统,其上运行着客户端需要的应用服务。由于集群系统能够保证用户的业务是连续的并且具有持续可用的特性,即具有7x24的可用性。在一年之内可达9999可用性时,这样的集群系统我们称为高可用性的集群系统。在高可用性的集群系统中,由于是多台服务器在高可用性的集群系统软件的管理下为客户端提供服务,故每一个计算机的部件都有冗余备份,如服务器的主板、网卡、网络、电源系统、风扇系统、应用软件、存储设备 (Disk Array)等等,其中最重要的是数据存放的介质要有冗余保护,一旦某个部件出现问题,冗余部件会自动接管故障部件的工作,也就是说某台服务器出现故障,则备份服务器将在集群软件的指挥下自动接管故障服务器的工作,从而消除了此故障对整个系统的影响。现在常用的双机热备系统仅仅是只有两个节点的、最简单的集群系统,是高可用性集群系统的特例。高可用性的集群系统主要包括以下几方面硬件组件:服务器组:在高可用性的集群系统中每个节点的服务器必须有自己的CPU、内存和磁盘。每个服务器节点的磁盘是用于安装操作系统和集群软件程序。对外提供服务的网路:集群系统中的服务器一般采用TCPIP网络协议与客户端相连。每个服务器上都有自己的应用服务,客户端必须通过集群服务器中的网络通路来得到自己的服务。心跳信号通路:在高可用性的集群系统中每个节点必须有心跳接口,用于服务器节点之间互相监视和通信,以取得备援服务器的工作状态。常见的心跳信号可分别透过串行通讯线路(RS232)、TCPIP网络和共享磁盘阵列互相传递信息。心跳线路最好使用二条不同的通迅路径,达到监视线路冗余的效果。数据共享磁盘:在高可用性的集群系统中由于运行的都是关键业务,故使用的存储服务器都应是企业级的存储服务器,这些存储服务器应具有先进技术来保障其数据安全。一般数据放在企业级的存储服务器的共享磁盘的空间中,它是各服务器节点之间维持数据一致性的桥梁,各服务器节点在集群软件的控制下不会同时访问共享磁盘。集群系统易与容错系统混淆。容错系统在服务器内部的CPU主板上有单点故障,而集群系统是一个安全、稳定而可靠的系统,集群系统不光有集群软件,还有整个硬件平台的冗余,即整机备份。它是一个高可用、无单点故障的系统。集群系统对于客户端是一个整体,其内部不同的应用运行在不同的服务器中,每台服务器上有自己的CPU和内存来支持应用。而容错系统是一个具有冗余部件的计算机系统,所有的应用都运行在CPU主板上不同CPU上,内存共享。二、高可用性集群技术的用户群企业的信息化程度越高,数据的可用性、安全性、可靠性和高效管理就越重要。目前,按照人们对服务器设备的可用性方面的需求,将用户群分为三大类。第一类用户,使用单个的服务器作为整个网络的中心,他们一般不要求服务器具有高容错性和高可靠性,只要能提供服务即可。第二类用户,也使用单个的服务器作为整个网络的中心,但对中心服务器的高容错性和高可靠性有一定要求。如中心服务器具有冗余电源、冗余风扇、冗余硬盘等功能,在一定的条件下,能保证服务器的可用性。第三类用户,对企业的中心主服务器群的要求较高。他们需要自己的业务系统具有7x24的高可靠性及高可用性的保证,由于其业务需要连续可用,使得他们在选择业务服务器群时,要考虑到9999的高可用性,这样,他们在采购服务器群时,提出了每台服务器内部所有的部件必须要有冗余的设计,如双CPU或更多的CPU、双网卡、双电源、双风扇、双光纤接口卡等等,也就是服务器要有整机备份。同时,他们还希望多台服务器连接在一起,形成一个集群系统,每台服务器之间又有一种相互备份的关系。如某台服务器运行某个应用,另一台服务器又是它的备份机,同时它又是其他服务器的备份机。这种多台服务器之间协同工作,作为一个整体为前端业务机提供服务的工作模式正是集群系统能解决的问题。从上面对三类用户的分析中可知,只有企业中运行关键业务的数字化信息系统,并且他们的业务需要7x24的高可用性,如各企业中的主数据库服务器、对外发布信系的服务器等,才需要采用集群技术,以保证数据永不丢失和系统永不停机 (Non-stop)。三、高可用性集群技术1高可用性可用性:当用户需要数据和服务时,计算机能够根据请求完成响应则定义为可用性。可用性是以百分比形式表示的一种系统正常工作的时间。高可用性系统: (high availability system)是由集群软件监控、具有多台服务器互相冗余的系统。此系统通过集群软件提供的故障监测和故障处理能力,可提供业务连续性的能力。高可用性系统的主要目的是将计划内及计划外宕机时间减少到最少;其次是减少恢复一个失败系统的时间,即应在最短的时间内恢复系统的运行。高可用性即确保计算机系统的运行时间达到99999。容错系统: (Fauh Tolerance system)是由一台计算机系统采用专用的、昂贵的和有复制功能的设备组成的系统。如计算机内部采用特殊的双主机板、CPU锁步运行、冗余磁盘、专有的操作系统等。它是为防止系统出错、获得较高可用性的一种方法。容错性是整个操作系统统筹设计的一个功能,系统完全自发、自动响应系统故障,并提供不间断服务。高可用性(high availability)并不等同于容错(Fauh Tolerance)。容错仅仅是设计高可用性系统的一方面,并不能说明恢复系统错误的时间。单点故障: (Single Points of Failure,简称SPOFs)是当某一个硬件或软件组件出故障时将引起整个系统不能为用户提供服务的故障。最终的高可用性系统应该是无单点故障的(Single Points of Failure,简称SPOFs)系统。2大容量存储服务器在硬件技术飞速发展的今天,我们现在使用的存储服务器(即硬盘阵列柜)已不是单盘的概念。在存储服务器中我们总是将许多单棵硬盘按照某种原则组织起来,形成一个或多个大的逻辑硬盘来为用户服务。在高可用性集群系统中一定会使用到大容量的存储服务器。大容量的存储服务器是指将存储服务器中的多棵硬盘通过RAID的技术,按RAID LEVEL组合成更大容量的逻辑硬盘空间(也称为LUN),一般从100GB、800 GB或到更大的5000 GB(5TB)不等。这样的超大容量的存储服务器(磁盘阵列)系统与服务器相连时,从主机端的操作系统上来看磁盘阵列的容量时,是一棵或多棵超大逻辑硬盘,而不是安装在存储服务器中的物理硬盘的数量和容量。这些逻辑硬盘与单个物理盘一样的可以分成不同的分区。现在用户的需求由目前的Gigabytes(GB)到Terabytes(TB,1TB=1000GB)进而到Petabytes(PB,1PB=1000TB),相当于10的15次方位元。3常用的双机热备的工作方式一般常见的集群是二个节点,常见的二个节点的工作模式有三种方式:主/从(Active/passive)、互备模式(ActiveActive)、混合型(Hybrid)。互备模式(Active/active) 这是最常用的集群模型,它提供了高可用性,并且在只有一个节点在线时提供可以接受的性能,该模型允许最大程度的利用硬件资源。每个节点都通过网络对客户机提供资源,每个节点的容量被定义好,使得性能达到最优,并且每个节点都可以在故障转移时临时接管另一个节点的工作。所有的服务在故障转移后仍保持可用,但是性能通常都会下降。 主/从(Active/passive) 为了提供最大的可用性,以及对性能最小的影响,Active/passive模型需要一个在正常工作时处于备用状态,主节点处理客户机的请求,而备用节点处于空闲状态,当主节点出现故障时,备用节点会接管主节点的工作,继续为客户机提供服务,并且不会有任何性能上影响。 混合型(Hybrid) 混合是上面两种模型的结合,只针对关键应用进行故障转移,这样可以对这些应用实现可用性的同时让非关键的应用在正常运作时也可以在服务器上运行。当出现故障时,出现故障的服务器上的不太关键的应用就不可用了,但是那些关键应用会转移到另一个可用的节点上,从而达到性能和容错两方面的平衡。热备模式:正常情况下,一台服务器是工作机,另一台服务器为备份机。工作机在为信息系统提供服务时,备份机在监视工作机的工作。当工作机出现故障,不能对前端客户提供服务时,备份机接管工作机的应用,继续为客户端提供正常服务,从而保证信息系统的业务不间断。当工作机修复后,可重新接人系统要回自己的应用。四、高可用性集群技术在信息系统的建设中的重要性要保证数字信息系统业务连续性,就必须先保证高可用性。而要保证高可用,就必需使用高可用性的集群技术。业务连续性是高可用性的最高级别,也是系统中最难实现的部分。业务连续性的实现要依赖系统的高可用性和系统的灾难恢复功能的实现,而系统中没有单点故障是保证业务连续性最基本的手段。对于数据的保护,应从数据的安全性和数据的可用性方面进行保护。在保护数据安全存放时,应考虑到我们通常选用的介质是否有很好的安全性,如,一级存储(硬盘介质),我们常选用具有数据安全保护措施的企业级存储服务器;二级存储就是我们经常使用的光盘、磁带等介质。在数据的可用性方面,我们常采用集群系统来保证数据的高可用性,对于二台的服务器,我们常常使用双机热备系统来保证系统的高可用性。四、双机热备方案的功能与优势作为行业领先的解决方案提供商,IBM公司在提供高性能,高可靠性,易于管理的x86服务器的基础上,广泛地开展与业界操作系统和应用软件提供商的合作,为最终用户提供切实可行的解决方案。xSeries 在windows下的双机解决方案中硬件采用两台相同的xSeries服务器和共享磁盘柜DS3200.五、东莞市城市管理局存储备份拓扑图 在以上所示的系统结构中,是结合了IBM第四代Xseries企业级服务器和存储产品DS3200 的整体解决方案规划,由两台IBM X3650来支持系统的应用平台,二台IBM的DS3200来作为数据库系统的共享存储池,其4GB的外部带宽将提供高速的IO性能,并通过本地RAID功能及配置双控制器来保证由于硬盘故障及控制器故障造成的数据损失。通过综合用户的应用要求和基于SAS架构存储技术的有机结合,真正实现了数据的集中管理及高性能的数据存取访问。IBM Xseries服务器为业界公认的最出色,为企业提供高可靠性的主机平台,IBM DS3200磁盘存储系统都是部件完全冗余,并支持在线热插拔,可支撑应用系统7*24的不停机运行;此外,通过DS3200 FC接口还可以在该双机基础上扩展存储设备可以用EXP3000扩展柜增加存储容量.两台IBM X3650主机为备方式运行,单台服务器2块FC HBA卡分别接DS3200双控制器实现冗余、无单点故障。可避免因主机HBA卡、FC线及磁盘阵列控制器的单点故障而引起数据库系统数据的访问中断,极大地提高了数据库系统的可靠性。 工作原理:1 信息中心其中有一台服务器有故障问题,可以转换到备份服务器上运行。例如:故障服务器修复好,马上从备份服务器转换到之前服务器上运行。2 城市管理局内网其中有一台服务器有故障问题,可以转换到备份服务器上运行。例如:故障服务器修复好,马上从备份服务器转换到之前服务器上运行。3 信息中心备份服务器同城市管理局内网的备份服务通过电子政务网进行相互备份。产品介绍IBM X3650 要点利用新的双核或者四核处理器和更快速的内存获得卓越性能利用新的集成解决方案管理您的资源在使用寿命长久的服务器平台上使用可扩展内存、I/O 和存储器,从而保护 IT 投资 刷新速度和性能水平 面向限制颇多的数据中心环境,IBM System x3650 提供了无与伦比的性能和可靠性。x3650 针对多达八核处理器的性能进行了优化,可以提供密集的机柜密度、强大的双核或四核计算能力、出色的 12 个 DIMM 的内存设计和高效的网络通信能力。 保护您的 IT 投资可扩展内存和 I/O 的设计可以满足高速处理和可靠性的需求,同时集成的 RAID 可以保护数据。通过热插拔电源、使用矢量校准冷却技术的冷却手段以及 IBM PowerExecutive,能够使服务器保持低温。结果如何?在双处理器插槽服务器上可以运行两个不同的工作负荷 - 并不会耗尽 IT 资金。IBM System x3650(7979I02)的详细参数IBM System x3650(7979I02) 基本类别类别机架式结构2UIBM System x3650(7979I02) 处理器CPU类型XeonCPU频率(MHz)2000处理器描述标配处理器数量1个支持CPU个数2CPU二级缓存14MBIBM System x3650(7979I02) 主板FSB(总线)1333MHz扩展槽4个PCI-E或2个PCI-X和2个PCI-ExpressIBM System x3650(7979I02) 内存内存类型ECC DDRII内存大小1GB最大内存容量48GBIBM System x3650(7979I02) 存储硬盘大小(GB)146GB硬盘类型/描述SAS硬盘最大容量1.8TB内部硬盘架数6最大热插拔硬盘数支持6个热插拔磁盘阵列卡集成 RAID-0、-1、-10,RAID-5、-6可选光驱DVD/CD-RW ComboIBM System x3650(7979I02) 网络网络控制器集成双千兆以太网IBM System x3650(7979I02) 接口类型标准接口2 USB (front)、2 Video、3 RJ-45、4 USB 2.0 (back)、1个外置SAS扩展端口、SerialIBM System x3650(7979I02) 其他参数散热系统5个冷却风扇IBM System x3650(7979I02) 管理及安全性安全性Boot sequence control、Keyboard lock、加电口令、无人干预启动IBM System x3650(7979I02) 电源性能电源冗余自适应电源电源数量1功率(W)835IBM System x3650(7979I02) 外观特征尺寸85.4443.6698mm重量29.6KgIBM System x3650(7979I02) 软件系统系统支持Microsoft Windows Server 2003、 Windows 2000/Advanced Server、 Red Hat Linux、 SUSE Linux、 Novell NetWare、 VMware ESX Server 2.5IBM TotalStorage DS3200(1726-22X) 磁盘阵列主要性能最大存储容量3.6TB平均传输率3Gbps硬盘转速10000和15000(rpm)高速缓存1GB-2GBRAID支持RAID-0、RAID-1、RAID-3、RAID-5、RAID-10单机磁盘数量12(个)内置硬盘接口串行连接 SCSI(SAS)风扇双冗余热插拔一般性能产品电源双冗余热插拔长度550mm宽度447mm高度87mm工作温度10-35工作湿度20%-80%veritas backup exec r12.5产品介绍 Backup Exec 12.5 for Window Servers 是物理和虚拟系统 Windows 数据保护领域的金牌标准,可以为基于 Windows 的环境提供全面的磁盘和磁带备份与恢复支持。 为关键 Microsoft 应用程序提供持续的数据保护和正在申请专利的全面恢复技术,有助于确保业务关键数据始终受到保护,并且可以在几秒钟之内进行有效恢复。主要功能 针对 Windows Small Business Server Standard Edition 或 Premium Edition 而优化的数据保护解决方案 为物理和虚拟服务器环境提供市场领先的数据保护解决方案 正在申请专利的全面恢复技术 (GRT) 可以在几秒之内恢复关键 Microsoft 应用程序数据 通过远程代理和选件提供可伸缩的异构支持 为 Exchange、SQL 和文件服务器提供持续的数据保护 与市场领先的技术进行创新的多产品集成主要优势 借助磁盘或磁带存储支持,为 Microsoft Windows Small Business Server 2008 提供全面的数据保护。 为 VMware 和 Microsoft 虚拟服务器基础架构提供全面的数据保护。 消除了 Exchange 邮箱备份、缩短了恢复时间、降低了存储要求并减少了整体管理资源。 消除了备份时间,同时确保轻松满足 Exchange、文件服务器、SQL 服务器和台式机数据的恢复点目标。 集成的安全、备份和归档功能,可以为发展中的企业进一步提供全面的数据保护。 可以为多达 75 台台式机和笔记本电脑提供重要的备份和恢复防护。 为 Small Business Server 系统提供高级打开文件防护和智能灾难恢复,改进了整体数据和系统恢复能力。新功能为 VMware 基础架构和 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服务器的远程介质服务器代理通过为远程 Linux 服务器上运行的直连存储配置提供全新支持,增强了 Linux 服务器的数据保护能力。 凭借用于 Linux 服务器的远程介质代理,提高 Linux 服务器存储灵活性和备份性能 降低了远程 Linux 服务器上备份作业的带宽要求。对于每个介质服务器和用于 Windows 系统的代理许可证,Backup Exec 12.5 for Windows Small Business Server 现在均标配打开文件保护和灾难恢复支持,能够为不断发展的 Windows 环境提供全面的数据和系统保护 介质服务器或用于 Windows 系统的代理许可证附带 Advanced Open File Option (AOFO) 介质服务器或用于 Windows 系统的代理许可证附带智能灾难恢复 (IDR) 功能支持的操作系统 Microsoft Windows Small Business Server (SBS) 2000 (SP4)(要支持 SQLExpress 2005,至少需要 SP4) Microsoft Windows Small Business Server (SBS) 2003 (SP1)(要支持 SQLExpress 2005,至少需要 SP1) Microsoft Windows Small Business Server (SBS) 2003 R2 Microsoft Windows Small Business Server (SBS) 2008 Microsoft Small Business Server 2000Internet 浏览器 Internet Explorer 6.0 或更高版本。 请注意,SQL Express 2005 需要 IE 6.0 SP1处理器 Intel Pentium、Xeon、AMD 或兼容处理器内存 Backup Exec 介质服务器 符合 Windows Server 2008 规范或据此更新 注意: 内存要求取决于执行的操作、安装的选项和具体系统配置。虚拟内存建议 请参阅操作系统文档。安装磁盘空间 350 MB(典型安装) 550 MB(包含所有选项) 注意:磁盘空间要求取决于执行的操作、安装的选项和具体系统配置。Backup Exec 数据库和目录需要额外的空间其他硬件 网络接口卡或虚拟网络适配器设备 CD-ROM 驱动器 (推荐)鼠标 (打印机通知可选)Microsoft Windows 支持的打印机 (寻呼机通知可选)Microsoft Windows 支持的调制解调器存储硬件Backup Exec 至少需要一个存储介质驱动器和/或单驱动机械磁带库。可移动存储设备和非移动硬盘驱动器也可以用于备份。东莞市城市管理局存储备份项目配置清单一. 城管局内部网络数据备份系统产品名称详细配置数量单价小计备份服务器IBMX3650-B01四核Intel Xeon 2.0GHz/,1066MHz前端总线, 8MB L2 缓存, 1G内存 , 12*1000G 热插拔硬盘/835W电源/2*1000M网卡/2U机架/3年现场免费保修服务/硬盘拖架15650056500备份软件主模块VeritasSYMC BACKUP EXEC SERVER 12.5 WIN ML CD BNDL BUS PACK BASIC 12 MONTHS11850018500备份软件文件备份及数据库备份模块VeritasSYMC BACKUP EXEC AGENT FOR WINDOWS SYSTEMS 12.5 WIN ML BNDL BUS PACK BASIC MONTHS/ SYMC BACKUP EXEC AGENT FOR MSFT SQL SERVER/Oracle WIN ML BNDL BUS PACK BASIC MONTHS32250067500二.城管局知识管理系统数据存储系统及原HP DL380服务器升级产品名称详细配置数量单价小计HP DL 380升级4G 通道光纤通道卡及微码升级/LC-LC光纤跳线145004500IBM DS3200 Single controller 2U, 19” 机箱,使用3.5” SAS硬盘,可扩展3个EXP3000,共可扩展48驱动器,最大容量14.4TB ( 300GB SAS硬盘),采用 DS3000 Storage Manager进行管理,每控制器3-Gbps主机端口, 每控制一器个以太网管理端口,每控制器512Mb缓存存储, 创建高可用性双节点集群, 3-Gbps SAS通道连接到主机,标配两组冗余电源/12*1000G 硬盘,实际可用容量5000G18600086000三.城管局-信息中心数据备份系统产品名称详细配置数量单价小计备份服务器IBMX3650-B01四核Intel Xeon 2.0GHz/,1066MHz前端总线, 8MB L2 缓存, 1G内存 , 5*500G 热插拔硬盘/835W电源/2*1000M网卡/2U机架/3年现场免费保修服务/硬盘拖架13200032000备份软件文件备份及数据库备份模块VeritasSYMC BACKUP EXEC AGENT FOR WINDOWS SYSTEMS 12.5 WIN ML BNDL BUS PACK BASIC MONTHS/ SYMC BACKUP EXEC AGENT FOR MSFT SQL SERVER/Oracle WIN ML BNDL BUS PACK BASIC MONTHS32250067500
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