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服务器资源排查与性能分析手册

本手册旨在帮助运维新人和开发人员快速掌握Linux服务器性能排查的基本技能。当服务器出现响应缓慢、服务异常或资源告警时，能够使用相关命令快速定位问题根源。

排查核心原则：

1. 从整体到局部：先看全局指标，再深入具体进程
2. 从现象到原因：根据症状选择排查方向
3. 时间序列分析：监控变化趋势比单点数据更重要
4. 交叉验证：使用多个工具验证同一指标

一、系统资源概览与快速诊断

1.1 快速健康检查命令集

可提前准备脚本，方便快速了解系统整体情况，下面脚本仅供参考。
check.sh：

# 一键获取系统关键指标（保存到文件供分析）#!/bin/bashCHECK_TIME=$(date"+%Y%m%d_%H%M%S")LOG_DIR="/tmp/system_check_${CHECK_TIME}"mkdir-p$LOG_DIRecho"=== 系统健康检查开始:$(date)===">$LOG_DIR/check_report.txt# 1. 系统基本信息echo"===== 1. 系统基本信息 =====">>$LOG_DIR/check_report.txt hostnamectl>>$LOG_DIR/check_report.txtuptime>>$LOG_DIR/check_report.txtecho"">>$LOG_DIR/check_report.txt# 2. CPU和负载echo"===== 2. CPU和负载状态 =====">>$LOG_DIR/check_report.txt lscpu|grep-E"CPU\(s\):|Model name|MHz">>$LOG_DIR/check_report.txtuptime>>$LOG_DIR/check_report.txttop-b -n1|head-20>$LOG_DIR/top_snapshot.txtecho"Top快照已保存">>$LOG_DIR/check_report.txt# 3. 内存使用echo"===== 3. 内存使用情况 =====">>$LOG_DIR/check_report.txtfree-h>>$LOG_DIR/check_report.txtecho"">>$LOG_DIR/check_report.txt# 4. 磁盘空间echo"===== 4. 磁盘空间和inode =====">>$LOG_DIR/check_report.txtdf-h>>$LOG_DIR/check_report.txtecho"---">>$LOG_DIR/check_report.txtdf-i>>$LOG_DIR/check_report.txtecho"">>$LOG_DIR/check_report.txt# 5. 磁盘IO状态echo"===== 5. 磁盘IO状态 =====">>$LOG_DIR/check_report.txt iostat -x13>$LOG_DIR/iostat.txt2>&1echo"iostat数据已保存">>$LOG_DIR/check_report.txt# 6. 网络连接echo"===== 6. 网络连接统计 =====">>$LOG_DIR/check_report.txt ss -s>>$LOG_DIR/check_report.txtecho"">>$LOG_DIR/check_report.txt# 7. 最近系统日志echo"===== 7. 最近系统消息 =====">>$LOG_DIR/check_report.txtdmesg-T|tail-20>>$LOG_DIR/check_report.txtecho"检查完成，详细日志查看:$LOG_DIR"

1.2 核心概念解析

负载平均值 (Load Average)

# 查看负载uptime# 输出: 11:10:42 up 4 days, 19:23, 2 users, load average: 3.17, 3.45, 3.65#输出解析：系统当前时间11:10:42 up4days,19:23 从上次启动开始系统运行的时间2users注意这里实际是连接数量，可以自己测试出来，同一用户多个连接的时候算多个 load average:3.17,3.45,3.65这是重头戏，分别描述了1分钟5分钟15分钟内系统平均负载 判断标准: 负载数 / CPU核心数>1表示有进程在排队 单核CPU:1.00=100% 利用率4核CPU:4.00=100% 利用率 负载高但CPU空闲: 可能是I/O等待或内存交换导致# PS：查询系统cpu数量，可用lscpu命令

CPU使用率解读

us(user): 用户态进程占用CPU时间百分比 sy(system): 内核态占用CPU时间百分比id(idle): CPU空闲时间百分比 wa(iowait): 等待I/O的CPU时间百分比（关键指标！），当CPU等待磁盘读写等I/O操作完成时，会处于等待状态 hi（hard interrput）：处理硬件中断所花费的时间。硬件中断是由硬件产生的中断，如时钟中断或键盘中断 si（soft interrput）：处理软件中断所花费的时间。软件中断是由操作系统产生的中断，用于处理各种系统事件 st(steal): 虚拟化环境下被宿主机"偷走"的时间，虚拟化环境中，其他虚拟机占用的CPU时间。在虚拟化环境中，多个虚拟机共享物理资源，其中一些时间可能被其他虚拟机占用

二、详细排查命令详解

2.1 CPU与进程监控

top - 实时系统监控工具

基本用法：

# 查看实时系统状态 / 按CPU使用率排序（默认）/进入交互模式top# 只看top10的数据top-n10# 按内存使用率排序。或者输入top命令，进入交互模式后，按M键top-o %MEM# 按进程ID排序top-o PID# 查看CPU使用率最高的10个进程top-b -n1|head-20# 将top输出保存到文件top-b -n1>top_output.txt# 每5秒刷新一次，共刷新3次top-d5-n3# 只显示特定用户的进程top-U{username}# top -U root 显示root用户的进程# 查看进程占用，按e切换单位,按t切换显示风格，top -p支持查看多个进程(xxx为进程id)top-p xxx,xxx2,xxx3# top -p 1,20,21 显示进程ID为1、20、21这三个进程# 退出交互模式q# PS：top，然后你按一下键盘的1，这就是单个核心的负载，不然是所有核心的负载相加，自然会超过100

交互模式快捷键：

1:展开/折叠显示每个CPU核心的详细使用率 P:按CPU使用率排序（默认） M:按内存使用率排序 N:按PID排序 T:按运行时间排序 R:反向排序 c:切换显示完整命令行 z:彩色/黑白显示切换 x:高亮显示排序列 b:高亮显示运行中的进程 k:杀死进程（需输入PID） f:添加/删除显示字段 W:保存当前配置到 ~/.toprc q:退出

输出关键字段解释：

PID:进程IDUSER:进程所有者 PR:优先级 NI:Nice值（负值高优先级） VIRT:虚拟内存用量（KB） RES:实际使用的物理内存（KB） SHR:共享内存大小（KB） %CPU:CPU使用率百分比 %MEM:内存使用率百分比 TIME+:进程使用CPU总时间 COMMAND:命令名/命令行

1：是否显示单个CPU利用率

htop - 增强版进程监控

安装：

# Ubuntu/Debiansudoaptupdate&&sudoaptinstallhtop# CentOS/RHEL 7sudoyuminstallepel-release&&sudoyuminstallhtop# CentOS/RHEL 8+/Rocky/AlmaLinuxsudodnfinstallepel-release&&sudodnfinstallhtop

基本使用：

# 基本使用htop# 显示特定用户进程htop-u username# 树状结构显示进程htop-t# 只显示特定进程名htop--filter=java

交互快捷键：

F1:显示帮助 F2:设置界面 F3:搜索进程 F4:过滤进程 F5:树状显示 F6:选择排序字段 F7/F8:调整进程优先级 F9:杀死进程 F10:退出 Space:标记/取消标记进程 U:取消所有标记 K:显示内核线程 H:显示/隐藏用户进程

2.2 内存监控与分析

free - 内存使用情况

基本使用：

# 最常用：人类可读格式free-h# 以MB为单位free-m# 以GB为单位free-g# 显示总计free-t# 持续监控（每2秒刷新）watch-n2free-h# 详细内存信息cat/proc/meminfo

关键字段解析：

free 命令的输出通常分为两部分：物理内存（Mem）和交换分区（Swap）

total usedfreeshared buff/cache available Mem:7.7G2.1G3.1G 123M2.5G5.2G Swap:2.0G 0B2.0G# Mem（物理内存）部分：1. total：物理内存总量，表示系统中所有的物理内存（RAM）的总大小2. used：已使用的物理内存，表示已使用的物理内存。内存使用率=(used / total)*1003. free：空闲的物理内存，当前没有被使用的物理内存4. shared：共享内存，表示用于进程间共享内存的部分，通常是 tmpfs 或类似机制分配的内存5. buff/cache：缓冲和缓存占用的内存，Linux 系统会尽量利用空闲内存来缓存文件系统中的数据，以加速文件读取。这部分内存可以在需要时快速释放给应用程序使用。6. available：可用的内存，表示系统中实际可供新进程使用的内存，包括free内存和可以随时回收的 buff/cache 内存。这个字段比free更能准确反映系统的内存可用性# Swap部分：交换分区是当物理内存不足时，Linux 将部分内存页交换到硬盘上的区域。交换分区虽然能够帮助系统在内存不足时继续运行，但访问速度远不如物理内存快，频繁使用交换分区可能会影响系统性能。1. total：交换分区总量，表示系统中的交换分区大小2. used：已使用的交换分区，显示当前被使用的交换分区大小。内存使用率=(used / total)*1003. free：空闲的交换分区，显示剩余可用的交换分区大小# PS：现代 Linux 系统中，used 字段已经排除了缓存和缓冲内存，所以 (used / total) 和((total - free - buff/cache) / total) 本质上是等价的，计算结果几乎相同。

vmstat - 虚拟内存统计

基本使用：

vmstat[选项][时间间隔][次数]-a# 显示活跃和非活跃内存-d# 显示磁盘统计信息-p# 显示指定磁盘分区的统计信息-s# 显示内存相关统计信息的汇总-m# 显示 slab 信息-t# 在输出中增加时间戳-S# 指定单位显示（k/K/m/M）# 每 2 秒刷新一次vmstat2# 显示磁盘统计信息vmstat-d# 带时间戳的监控（每 5 秒刷新一次，共 3 次）vmstat-t53# 监控特定磁盘分区（需要先知道分区名称）## 先查看磁盘分区信息lsblk -f## 然后监控指定分区vmstat-p /dev/sda1

输出字段详解：

procs: r: 运行队列中的进程数量 b: 等待 I/O 的进程数量 memory: swpd: 使用的虚拟内存大小（KB） free: 空闲的物理内存大小（KB） buff: 缓冲区的内存大小（KB） cache: 缓存的内存大小（KB） swap: si: 每秒从磁盘读入交换区的内存大小（KB/s） so: 每秒写入磁盘的交换区内存大小（KB/s） io: bi: 每秒从块设备接收的块数（blocks/s） bo: 每秒发送到块设备的块数（blocks/s） system: in: 每秒中断数 cs: 每秒上下文切换次数 cpu: us: 用户进程占用 CPU 时间百分比 sy: 系统进程占用 CPU 时间百分比 id: 空闲 CPU 时间百分比 wa: 等待 I/O 的 CPU 时间百分比 st: 被虚拟机偷取的时间百分比

2.3 磁盘I/O监控

iostat - I/O统计工具

安装：

# CentOS/RHELsudoyuminstallsysstat# Ubuntu/Debiansudoaptinstallsysstat

基本使用：

# 显示CPU和设备基础统计iostat# 每2秒显示一次CPU和设备统计iostat -c -d2# 以MB为单位显示iostat -m2# 显示扩展统计（最关键）iostat -x13# 显示指定磁盘统计iostat -p sda23# 显示设备名（而非/dev/sda）iostat -N# 显示所有设备统计iostat -x -p ALL15

关键字段解读：

avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle6.690.044.470.210.0088.59Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn vda20.8650.01238.84568806999227165266876vdb223.974265.567072.60485162802821804434108980scd00.000.000.001867520vdc0.092.902.04330394393231840424vdd0.241.181.94134537901220842088vdf0.050.000.46461351806192vde0.010.000.0835179042672

• r/s, w/s: 每秒读写次数
• rkB/s, wkB/s: 每秒读写数据量（KB）
• await: 平均每次I/O等待时间（ms） - 重要
  • 正常情况下应 < 10ms

• 20ms 可能表示磁盘忙
• 100ms 表示严重问题

• areq-sz: 平均请求大小（扇区）
• aqu-sz: 平均队列长度
• %util: 设备利用率百分比
  • 接近100%表示设备饱和
  • 但SSD可能因并行性高，util低但依然有性能问题

2.4 进程详细分析

ps - 进程快照

基础使用：

# 查看所有进程详细信息（经典）psaux# 查看指定用户的进程ps-u username# 查看进程树psauxf# 按CPU使用率排序psaux --sort=-%cpu|head-10# 按内存使用率排序psaux --sort=-%mem|head-10# 查看进程打开的文件lsof-p PID# 查看进程环境变量cat/proc/PID/environ|tr'\0''\n'# 查看进程状态cat/proc/PID/status

pidstat - 进程资源统计

基础使用：

# 每2秒刷新，显示所有进程CPU统计，共5次pidstat25# 监控进程内存使用pidstat -r25# 监控进程磁盘I/Opidstat -d25# 监控特定进程pidstat -p PID25# 监控线程级统计pidstat -t -p PID25# 综合监控（CPU+内存+IO）pidstat -urd25# 显示进程命令行pidstat25-h

关键字段解析：
CPU：pidstat

# CPU统计 pidstat# Time UID PID %usr %system %guest %CPU CPU Command21:23:36UIDPID %usr %system %guest %CPU CPU Command21:23:3650010.000.000.000.0048entry21:23:36500170.060.030.000.0972coa21:23:36500370.000.000.000.0023beein_watchdog21:23:3650025876390.000.000.000.004tail

内存：pidstat -r

# 内存统计 pidstat -rTimeUIDPID minflt/s majflt/s VSZ RSS %MEM Command21:24:58UIDPID minflt/s majflt/s VSZ RSS %MEM Command21:24:5850010.000.0070660828080.00entry21:24:58500130.000.00126765760.00sh21:24:58500150.000.00127527000.00sh21:24:58500170.000.00956984420560.02coa21:24:58500370.000.0070638810600.00beein_watchdog

磁盘：pidstat -d

# 磁盘I/O统计：pidstat -dTime PID kB_rd/s kB_wr/s kB_ccwr/s iodelay Command21:25:29UIDPID kB_rd/s kB_wr/s kB_ccwr/s Command21:25:2950010.008.300.00entry21:25:29500150.000.000.00sh21:25:29500170.000.640.00coa21:25:29500370.000.000.00beein_watchdog21:25:2950025876130.000.000.00bash

内存：pidstat -r

# 内存统计 pidstat -rTimeUIDPID minflt/s majflt/s VSZ RSS %MEM Command21:24:58UIDPID minflt/s majflt/s VSZ RSS %MEM Command21:24:5850010.000.0070660828080.00entry21:24:58500130.000.00126765760.00sh21:24:58500150.000.00127527000.00sh21:24:58500170.000.00956984420560.02coa21:24:58500370.000.0070638810600.00beein_watchdog

磁盘：pidstat -d

# 磁盘I/O统计：pidstat -dTime PID kB_rd/s kB_wr/s kB_ccwr/s iodelay Command21:25:29UIDPID kB_rd/s kB_wr/s kB_ccwr/s Command21:25:2950010.008.300.00entry21:25:29500150.000.000.00sh21:25:29500170.000.640.00coa21:25:29500370.000.000.00beein_watchdog21:25:2950025876130.000.000.00bash

strace - 系统调用跟踪

基础使用：

# 跟踪进程系统调用strace-p PID# 跟踪并统计系统调用strace-p PID -c# 跟踪子进程strace-fp PID# 显示时间戳strace-p PID -t# 显示相对时间strace-p PID -r# 跟踪特定系统调用strace-p PID -e open,read,write# 保存到文件strace-p PID -o trace.log# 跟踪 ls test.txt 命令执行过程中的所有系统调用和接收到的信号stracelstest.txt

关键字段解析：

2.5 磁盘空间监控

df - 磁盘空间使用

基础使用：

# 人类可读格式（最常用）df-h# 显示inode使用情况df-i# 显示文件系统类型df-hT# 排除特定文件系统类型df-h -x tmpfs -x devtmpfs# 按使用率排序df-h|sort-k5 -h -r# 监控特定目录df-h /home /var /tmp

关键字段解析：

# Filesystem - 文件系统标识，磁盘设备或文件系统的标识符# Size - 总容量，文件系统的总存储容量# Used - 已使用空间，文件系统已被占用的空间大小# Avail - 可用空间，普通用户可用的空间大小（考虑预留空间）# Use% - 使用百分比，已使用空间占总容量的百分比# Mounted on - 挂载点，文件系统在目录树中的挂载位置Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on overlay3.0T2.2T 832G73% / tmpfs 64M064M0% /dev tmpfs 94G094G0% /sys/fs/cgroup /dev/vdb3.0T2.2T 832G73% /etc/hosts shm 64M064M0% /dev/shm tmpfs 94G094G0% /sys/firmware

du - 目录空间使用

基础使用：

# 查看当前目录总大小du-sh.# 查看目录大小详情du-sh /*# 显示前10大目录du-ah /path|sort-rh|head-10# 只显示目录，不显示子目录du-sh /path/*# 查找大于100M的文件find/path -type f -size +100M -execls-lh{}\;# 排除某些目录du-sh --exclude="*.log"/path

2.6 网络连接分析

ss - Socket统计（推荐）

基础使用：

# 查看所有连接ss -tunap# 查看监听端口ss -tlnp# 查看已建立连接ss -tan state established# 查看各种状态连接数ss -ant|awk'NR>1 {++S[$1]} END {for(a in S) print a, S[a]}'# 显示进程信息ss -tup# 查看TCP连接详情ss -ti# 查看socket内存使用ss -tm

关键字段解析：

LISTEN：侦听来自远方的TCP端口的连接请求 SYN-SENT：再发送连接请求后等待匹配的连接请求（客户端） SYN-RECEIVED：再收到和发送一个连接请求后等待对方对连接请求的确认（服务器） ESTABLISHED：代表一个打开的连接 FIN-WAIT-1：等待远程TCP连接中断请求，或先前的连接中断请求的确认 FIN-WAIT-2：从远程TCP等待连接中断请求 CLOSE-WAIT：等待从本地用户发来的连接中断请求 CLOSING：等待远程TCP对连接中断的确认 LAST-ACK：等待原来的发向远程TCP的连接中断请求的确认 TIME-WAIT：等待足够的时间以确保远程TCP接收到连接中断请求的确认 CLOSED：没有任何连接状态

netstat - 传统网络工具

基础使用：

# 查看所有端口netstat-tunlp# 查看TCP连接状态netstat-ant# 查看路由表netstat-rn# 查看网络接口netstat-i# 统计各种状态连接数netstat-ant|awk'/^tcp/ {++S[$NF]} END {for(a in S) print a, S[a]}'

关键字段解析：

# Proto - 协议类型(tcp/udp/tcp6/udp6/raw/unix)# Recv-Q - 接收队列，接收缓冲区中的数据量（字节）# Send-Q - 发送队列，发送缓冲区中的数据量（字节）# Local Address - 本地地址 IP+Port# Foreign Address - 远程地址 IP+Port# State - TCP 连接当前状态,LISTEN-监听状态，等待连接；SYN_SENT-客户端发送SYN后等待；ESTABLISHED-连接已建立，可数据传输;....Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State PID/Program name

2.7 系统日志与内核信息

dmesg - 内核环形缓冲区

基础使用：

# 查看所有内核消息dmesg# 带人类可读时间戳dmesg-T# 查看最后20条dmesg|tail-20# 实时监控新消息watch-n1dmesg|tail-20# 筛选错误信息dmesg-T -l err,crit,alert,emerg# 筛选特定关键字dmesg-T|grep-i"error\|fail\|timeout\|oom"

常见重要信息:

• OOM killer : 内存不足杀进程
• I/O error : 磁盘错误
• CPU throttling : CPU降频
• Hardware error : 硬件故障

journalctl - 系统日志（Systemd系统）

# 查看所有日志sudojournalctl# 查看最近日志sudojournalctl -n50# 实时跟踪日志sudojournalctl -f# 按时间筛选sudojournalctl --since"2024-01-01 00:00:00"--until"2024-01-02 00:00:00"# 按服务筛选sudojournalctl -u nginx.service# 按优先级筛选sudojournalctl -p err -b# 查看内核相关日志sudojournalctl -k

三、常见问题排查流程

3.1 CPU使用率高排查

# 第1步：快速定位top-b -n1|head-20# 第2步：查看CPU占用最高进程psaux --sort=-%cpu|head-10# 第3步：查看进程详情 -u: 监控CPU使用情况# 1 5: 每1秒刷新一次，共刷新5次pidstat -u15# 第4步：查看系统负载## uptime显示系统运行时间、用户数和平均负载uptime## sar命令：系统活动报告 -q: 查看系统负载和队列长度# 1 5: 每1秒刷新一次，共刷新5次sar -q15# 第5步：查看上下文切换vmstat15|awk'{print $12, $13}'# 第6步：分析进程## strace 跟踪进程的系统调用和信号# -p <pid>: 跟踪指定进程ID# -c: 统计模式，结束时显示系统调用统计摘要strace-p 高CPU进程PID -c## # perf命令：Linux性能分析工具 # top: 实时显示性能计数器# -p <pid>: 只分析指定进程## perf top 命令：类似于top的实时性能分析工具，但分析的是函数/符号级别而不是进程级别。perftop-p 高CPU进程PID

执行perf top -p 高CPU进程PID：

3.2 内存不足排查

# 第1步：查看内存整体使用。关注available真正可用的内存指标（free + 可回收的buff/cache）free-h# 第2步：查看内存占用进程，查看高内存占用的进程psaux --sort=-%mem|head-10# 第3步：监控内存变化，观察内存是否持续减少，判断是否有内存泄露watch-n2free-h# 第4步：查看swap使用，判断系统是否在使用交换空间，以及交换活动的频率vmstat15# 第5步：查看OOM日志，检查是否有进程因内存不足被系统强制杀死dmesg-T|grep-i"oom\|kill"# 第6步：查看内存泄漏进程pidstat -r110# 第7步：分析/proc/meminfo细节cat/proc/meminfo|grep-E"MemTotal|MemFree|Buffers|Cached|Swap"# 第8步：检查slab内存slabtop -o

3.3 磁盘I/O高排查

# 第1步：查看整体I/O await：最重要指标！平均I/O等待时间（毫秒） 含义：从发出I/O请求到完成所需的平均时间## IO await参考## SSD/NVMe：< 1ms## 企业级HDD：< 10ms## 普通HDD：< 20msiostat -x15# 第2步：查看I/O高的进程## -o: 只显示正在执行I/O的进程 -P: 显示进程的I/O使用率 -a: 显示累计I/O量iotop -o# 第3步：查看进程I/O详情。获取进程级别的详细I/O统计，包括读写次数和数据量pidstat -d15# 第4步：检查磁盘队列，了解系统I/O队列长度，判断I/O请求是否积压## 重点观测blocked数据，表示当前因等待I/O而阻塞的进程数。应该为0或接近0sar -q15# 第5步：查看磁盘使用率，检查磁盘空间使用情况，确认是否有磁盘满或inode耗尽问题df-h# 第6步：检查是否有大文件操作lsof|grepdeleted# 查找已删除但仍打开的文件，后果：实际空间不可用，直到进程关闭文件句柄# 第7步：检查文件系统错误，检查内核日志中的I/O错误和文件系统问题dmesg-T|grep-i"i/o error\|filesystem"# 第8步：监控具体文件读写，跟踪特定进程的文件操作，了解其读写模式strace-p{PID}-etrace=file

3.4 系统负载高但CPU空闲

# 第1步：检查I/O等待top# 看wa值，(I/O wait) - CPU等待I/O的时间百分比。正常范围：wa < 5%vmstat15# 看wa列，I/O等待时间百分比# 第2步：检查磁盘I/O，如果wa值高，进一步分析磁盘I/O性能iostat -x15# 看await（平均I/O等待时间。单位：毫秒）和%util:设备利用率# 第3步：检查内存swapvmstat15# 看si/so，si (swap in)：每秒从swap读入内存的数据量 so (swap out)：每秒从内存写入swap的数据量free-h# 看swap使用，swap可能导致负载升高## 内存不足 → 页面换出到swap → 应用需要数据时换入 → 磁盘I/O等待 → 进程阻塞 → 负载升高##注意：系统负载 ≠ CPU使用率，系统负载 ≠ 内存使用率。## 系统负载 = 需要CPU处理的任务队列长度# 第4步：检查网络，确认是否因网络瓶颈导致任务阻塞sar -n DEV15# 看网络流量ss -s# 看连接数，观察是否接近系统限制# 第5步：检查进程状态##状态码含义对负载的影响：D-不可中断睡眠 R-运行或可运行 S-可中断睡眠 T-停止状态 Z-僵尸进程psaux|awk'$8 ~ /D/ {print}'# 查找D状态进程，进程可能正在等待I/O操作完成（磁盘、网络）

四、 在线练习环境

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