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Apacheでgzip圧縮とキャッシュを活用した高速化設定ガイド

Apache

Webサイトの表示速度は、ユーザー体験やSEO（検索エンジン最適化）に大きな影響を与える要素の一つです。ページの読み込みが遅いと、訪問者の離脱率が高まり、検索エンジンのランキングにも悪影響を及ぼします。こうした問題を解消するために、Apacheではgzip圧縮とキャッシュを利用した最適化が有効です。

gzip圧縮は、サーバーが送信するファイルサイズを圧縮し、ブラウザ側で展開することでデータ転送量を減らします。一方、キャッシュは一度読み込んだデータを保存しておくことで、次回のアクセス時に再読み込みを防ぎます。これにより、サーバーの負荷が軽減され、表示速度が大幅に向上します。

本記事では、Apacheでgzip圧縮とキャッシュを設定する具体的な手順と、それらを併用して効率的にWebサイトを最適化する方法について解説します。初心者の方にもわかりやすいように、実際の設定例やトラブルシューティングの方法も含めて説明していきます。Apacheを活用してサイトの高速化を図りたい方は、ぜひ参考にしてください。

目次

gzip圧縮の概要とメリット


gzip圧縮は、WebサーバーがHTMLやCSS、JavaScriptなどのテキストベースのファイルを圧縮し、クライアント（ブラウザ）に送信する技術です。クライアント側では、受け取った圧縮ファイルを自動的に解凍し、通常の状態でページを表示します。

gzip圧縮の仕組み


gzipは、Lempel-Ziv符号化（LZ77）という圧縮アルゴリズムを使用し、ファイル内の重複するデータを検出して置き換えることで、データサイズを大幅に縮小します。特にテキストベースのファイルは高い圧縮率が期待できます。

gzip圧縮の主なメリット

  • 通信量の削減：ファイルサイズを縮小することで、サーバーとクライアント間のデータ転送量が減少します。結果として、通信コストの削減につながります。
  • 表示速度の向上：データ量が減ることで、ページの読み込み速度が向上し、ユーザーエクスペリエンスが向上します。特にモバイル環境では効果が顕著です。
  • SEO対策：表示速度が改善されることで、Googleの検索順位にも良い影響を与えます。検索エンジンはページの読み込み速度をランキング要因の一つとして考慮しています。

gzip圧縮が適用されるファイル


gzipは、主に以下のようなテキストベースのファイルに適用されます。

  • HTML、CSS、JavaScriptファイル
  • XML、JSON、SVGファイル
  • Webフォント（TTF、OTFなど）

画像や動画などのバイナリファイルは既に圧縮されているため、gzipを適用しても効果は限定的です。これらのファイルに関しては、別の圧縮形式や最適化手法を用いるのが一般的です。

gzip圧縮を導入することで、ユーザー体験を向上させるだけでなく、サーバーの負荷軽減や通信コストの削減といった多くのメリットを享受できます。次のセクションでは、Apacheでgzip圧縮を設定する具体的な手順について詳しく解説します。

Apacheでgzip圧縮を有効にする手順


Apacheでgzip圧縮を有効にするには、mod_deflateモジュールを使用します。このモジュールは、サーバーから送信されるコンテンツを圧縮し、クライアントに提供します。以下に、gzip圧縮を設定するための具体的な手順を解説します。

1. mod_deflateの有効化


まず、Apacheにmod_deflateモジュールがインストールされていることを確認し、有効化します。多くのApacheインストールにはデフォルトでmod_deflateが含まれていますが、無効化されている場合があります。
以下のコマンドでモジュールを有効化します：

sudo a2enmod deflate
sudo systemctl restart apache2

これでmod_deflateが有効になります。

2. 圧縮設定ファイルの編集


次に、Apacheの設定ファイル（通常は/etc/apache2/apache2.confまたは/etc/httpd/conf/httpd.conf）を編集し、gzip圧縮を有効にします。

ファイルの末尾に以下の内容を追加します：

<IfModule mod_deflate.c>
  # 圧縮するファイルタイプ
  AddOutputFilterByType DEFLATE text/html text/plain text/xml text/css
  AddOutputFilterByType DEFLATE application/javascript application/json application/xml
  AddOutputFilterByType DEFLATE image/svg+xml

  # ブラウザ互換性の調整
  BrowserMatch ^Mozilla/4 gzip-only-text/html
  BrowserMatch ^Mozilla/4\.0[678] no-gzip
  BrowserMatch \bMSIE !no-gzip !gzip-only-text/html

  # 圧縮率の設定
  DeflateCompressionLevel 6

  # ログの設定（オプション）
  DeflateFilterNote Input instream
  DeflateFilterNote Output outstream
  DeflateFilterNote Ratio ratio
  LogFormat '"%r" %b (%{ratio}n)' deflate
</IfModule>

この設定により、HTML、CSS、JavaScriptなどの主要なテキストファイルが圧縮されます。

3. 設定を反映する


設定ファイルを保存したら、Apacheを再起動して変更を反映します：

sudo systemctl restart apache2

4. gzip圧縮の確認


設定が正しく適用されたかを確認するには、オンラインツールを使用するか、以下のコマンドを利用します：

curl -I -H "Accept-Encoding: gzip" http://yourwebsite.com

レスポンスヘッダーにContent-Encoding: gzipが含まれていれば、gzip圧縮が有効です。

gzip圧縮は簡単に導入でき、即座にWebサイトのパフォーマンスを向上させることが可能です。次のセクションでは、より高度な最適化設定例について解説します。

gzip圧縮の最適な設定例


Apacheでgzip圧縮を効果的に行うには、圧縮対象や圧縮率を細かく設定することが重要です。適切に設定することで、パフォーマンス向上とリソースの節約が可能になります。ここでは、具体的な最適化設定例を紹介します。

1. 圧縮対象の選定


すべてのファイルを圧縮するのではなく、特定のテキストベースのファイルだけを圧縮対象にします。画像や動画ファイルなどはすでに圧縮されているため、gzip圧縮を適用しても効果がありません。

以下の設定例では、HTML、CSS、JavaScriptなどを圧縮します：

<IfModule mod_deflate.c>
  AddOutputFilterByType DEFLATE text/html text/plain text/xml
  AddOutputFilterByType DEFLATE text/css application/javascript
  AddOutputFilterByType DEFLATE application/json application/xml
  AddOutputFilterByType DEFLATE image/svg+xml
</IfModule>

2. 圧縮率の調整


gzip圧縮には1から9までの圧縮レベルがあります。圧縮率が高いほどファイルサイズは小さくなりますが、サーバー負荷が増加します。通常は6程度がバランスの取れた設定です。

DeflateCompressionLevel 6

3. ブラウザ互換性の考慮


一部の古いブラウザでは、gzip圧縮がうまく動作しない場合があります。これを回避するため、ブラウザごとに適用する条件を設定します。

BrowserMatch ^Mozilla/4 gzip-only-text/html
BrowserMatch ^Mozilla/4\.0[678] no-gzip
BrowserMatch \bMSIE !no-gzip !gzip-only-text/html

4. 除外ファイルの指定


場合によっては特定のファイルやパスをgzip圧縮から除外する必要があります。例えば、PDFや動画ファイルなどです。以下は、特定のディレクトリを圧縮対象から外す例です。

SetEnvIfNoCase Request_URI \.(?:gif|jpe?g|png|mp4|pdf)$ no-gzip dont-vary

5. 圧縮結果の確認とログ出力


圧縮の状況を確認するために、ログに圧縮率を出力する設定を追加します。これにより、どの程度圧縮が行われたかを把握できます。

DeflateFilterNote Input instream
DeflateFilterNote Output outstream
DeflateFilterNote Ratio ratio
LogFormat '"%r" %b (%{ratio}n)' deflate

6. Apacheの再起動


設定を反映するために、Apacheを再起動します。

sudo systemctl restart apache2

これらの設定を施すことで、gzip圧縮の効果を最大限に引き出し、Webサイトのパフォーマンスを効率的に向上させることができます。次のセクションでは、キャッシュ設定について詳しく解説します。

キャッシュの役割と種類


キャッシュは、Webサイトのパフォーマンス向上に不可欠な仕組みです。サーバーやクライアント側でデータを一時的に保存し、次回のアクセス時に再利用することで、リソースの消費を抑え、ページの読み込み速度を向上させます。

キャッシュの基本的な役割


キャッシュの主な目的は、データの再利用です。これにより、同じリソースを何度もサーバーから取得する必要がなくなり、以下のメリットが得られます。

  • 表示速度の向上：データをローカルに保存することで、再アクセス時の読み込み時間が短縮されます。
  • サーバー負荷の軽減：リクエスト数が減少することで、サーバーの処理負荷が軽くなります。
  • 帯域幅の節約：キャッシュされたリソースは再ダウンロードされないため、ネットワーク帯域の節約につながります。

キャッシュの種類


キャッシュには複数の種類があり、それぞれ異なるレイヤーで機能します。

1. ブラウザキャッシュ


クライアント（ユーザーのブラウザ）側で行われるキャッシュです。ブラウザは、一度ダウンロードした画像やCSS、JavaScriptファイルをローカルに保存し、再訪問時に同じリソースを再利用します。これにより、ページ表示が高速化されます。

2. サーバーキャッシュ


サーバーが生成したデータを保存し、次回のリクエスト時に同じデータを再利用します。たとえば、動的ページの生成結果をキャッシュすることで、ページの生成時間を削減できます。

3. CDNキャッシュ


CDN（コンテンツデリバリーネットワーク）を利用したキャッシュです。世界中の分散されたサーバーがコンテンツを保持し、ユーザーに最も近いサーバーからデータを配信します。これにより、地理的な距離に関係なく高速なアクセスが可能になります。

4. アプリケーションキャッシュ


Webアプリケーション内で使用されるキャッシュです。データベースのクエリ結果やAPIレスポンスなどが一時的に保存されます。アプリケーションのパフォーマンスを大幅に向上させることができます。

キャッシュの有効期限


キャッシュは、リソースごとに有効期限が設定されます。有効期限が切れると、リソースは再ダウンロードされます。Apacheでは、Cache-ControlやExpiresヘッダーを使用してキャッシュポリシーを細かく設定できます。

次のセクションでは、Apacheでキャッシュを設定する具体的な方法について詳しく解説します。

Apacheでキャッシュを設定する方法


Apacheでキャッシュを設定することで、サーバーの負荷を軽減し、Webサイトの応答速度を向上させることができます。キャッシュの設定は主にExpiresヘッダーとCache-Controlヘッダーを使用して行います。ここでは、それぞれの設定方法について具体的に解説します。

1. Expiresヘッダーを使用したキャッシュ設定


Expiresヘッダーは、リソースの有効期限を指定することで、ブラウザがキャッシュを利用するように指示します。これにより、一定期間リソースの再ダウンロードを防ぎます。

設定手順

  1. Apacheの設定ファイル（/etc/apache2/apache2.conf）または.htaccessファイルを開きます。
  2. 以下のコードを追加します。
<IfModule mod_expires.c>
  ExpiresActive On

  # キャッシュ期間の設定（例：1か月）
  ExpiresByType text/html "access plus 1 week"
  ExpiresByType text/css "access plus 1 month"
  ExpiresByType application/javascript "access plus 1 month"
  ExpiresByType image/jpeg "access plus 1 year"
  ExpiresByType image/png "access plus 1 year"
  ExpiresByType image/gif "access plus 1 year"
  ExpiresByType image/svg+xml "access plus 1 year"
</IfModule>

ポイント

  • HTMLファイルは1週間、CSSやJavaScriptは1か月、画像は1年間キャッシュされます。
  • キャッシュ期間はWebサイトの更新頻度に応じて調整してください。

2. Cache-Controlヘッダーを使用したキャッシュ設定


Cache-Controlヘッダーは、より詳細にキャッシュの動作を制御するためのヘッダーです。有効期限だけでなく、キャッシュの保存場所や再検証のタイミングなどを指定できます。

設定手順

  1. 設定ファイルまたは.htaccessに以下を追加します。
<IfModule mod_headers.c>
  # ブラウザキャッシュの制御
  <FilesMatch "\.(html|css|js|png|jpg|gif|svg)$">
    Header set Cache-Control "max-age=31536000, public"
  </FilesMatch>
</IfModule>

解説

  • max-age=31536000は、キャッシュが1年間（秒単位）保持されることを意味します。
  • publicは、すべてのユーザーがキャッシュを利用できることを示します。

3. ETagの活用


ETag（Entity Tag）は、ファイルの内容に応じたタグを付与し、ファイルの変更を検出します。キャッシュされたファイルが変更された場合、再ダウンロードが自動的に行われます。

設定手順

<IfModule mod_headers.c>
  Header unset ETag
  FileETag None
</IfModule>

ETagを無効化する理由

  • 一部の環境では、ETagが逆にパフォーマンスを低下させることがあります。その場合は無効にして、ExpiresやCache-Controlを利用します。

4. Apacheの再起動


設定ファイルを保存後、Apacheを再起動して変更を反映させます。

sudo systemctl restart apache2

これにより、ブラウザキャッシュが有効になり、サイトの読み込み速度が大幅に向上します。次のセクションでは、gzip圧縮とキャッシュを組み合わせた設定方法について解説します。

gzip圧縮とキャッシュの併用方法


gzip圧縮とキャッシュを組み合わせることで、Webサイトの読み込み速度を最大限に向上させることができます。gzip圧縮はデータ転送量を削減し、キャッシュは再ダウンロードを防ぐことでパフォーマンスを向上させます。このセクションでは、Apacheでgzip圧縮とキャッシュを同時に設定する具体的な方法を解説します。

1. mod_deflateとmod_expiresの有効化


まず、必要なApacheモジュールが有効になっていることを確認します。以下のコマンドでmod_deflate（gzip圧縮）とmod_expires（キャッシュ）が有効化されているかを確認し、必要であれば有効化します。

sudo a2enmod deflate
sudo a2enmod expires
sudo systemctl restart apache2

2. Apache設定ファイルの編集


Apacheの設定ファイル（/etc/apache2/apache2.confまたは.htaccess）を編集し、gzip圧縮とキャッシュを同時に設定します。

以下のコードを設定ファイルに追加します。

<IfModule mod_deflate.c>
  # 圧縮するファイルタイプの指定
  AddOutputFilterByType DEFLATE text/html text/plain text/xml text/css
  AddOutputFilterByType DEFLATE application/javascript application/json application/xml
  AddOutputFilterByType DEFLATE image/svg+xml

  # ブラウザ互換性の考慮
  BrowserMatch ^Mozilla/4 gzip-only-text/html
  BrowserMatch ^Mozilla/4\.0[678] no-gzip
  BrowserMatch \bMSIE !no-gzip !gzip-only-text/html
</IfModule>

<IfModule mod_expires.c>
  ExpiresActive On

  # 各ファイルタイプごとのキャッシュ期間
  ExpiresByType text/html "access plus 1 week"
  ExpiresByType text/css "access plus 1 month"
  ExpiresByType application/javascript "access plus 1 month"
  ExpiresByType image/jpeg "access plus 1 year"
  ExpiresByType image/png "access plus 1 year"
  ExpiresByType image/gif "access plus 1 year"
  ExpiresByType image/svg+xml "access plus 1 year"
</IfModule>

<IfModule mod_headers.c>
  # キャッシュ制御の設定
  <FilesMatch "\.(html|css|js|png|jpg|gif|svg)$">
    Header set Cache-Control "max-age=31536000, public"
  </FilesMatch>
</IfModule>

3. 設定内容の解説

  • mod_deflateでテキストベースのファイルをgzip圧縮しています。HTML、CSS、JavaScript、SVGなどが対象です。
  • mod_expiresでキャッシュの有効期限をファイルタイプごとに指定しています。画像ファイルは1年、HTMLは1週間のキャッシュ期間を設定しています。
  • mod_headersを利用し、ブラウザにキャッシュの有効期限（Cache-Control）を指示しています。

4. 設定の反映


設定ファイルを保存後、Apacheを再起動して設定を反映させます。

sudo systemctl restart apache2

5. gzip圧縮とキャッシュが動作しているか確認


設定が正しく反映されているかを確認するには、以下のコマンドを実行します。

curl -I -H "Accept-Encoding: gzip" http://yourwebsite.com

レスポンスヘッダーに以下が含まれていれば、設定は正常に動作しています。

Content-Encoding: gzip
Cache-Control: max-age=31536000, public

6. 注意点と推奨事項

  • キャッシュ期間は、サイトの更新頻度に応じて適切に設定してください。頻繁に更新されるコンテンツに長期間のキャッシュを設定すると、古いデータが表示される可能性があります。
  • gzip圧縮とキャッシュの設定は簡単に導入できますが、導入後は必ず動作確認を行い、パフォーマンスや互換性に問題がないかを確認してください。

これで、gzip圧縮とキャッシュを併用することで、Webサイトの高速化が実現します。次のセクションでは、設定が正しく動作しているかを確認する方法とトラブルシューティングについて詳しく説明します。

設定確認とトラブルシューティング


gzip圧縮とキャッシュの設定が正しく動作しているかを確認し、問題が発生した場合に迅速に対応することが重要です。このセクションでは、設定の確認方法と、よくあるトラブルの解消方法について解説します。

1. gzip圧縮の確認方法


gzip圧縮が適用されているかを確認するには、以下の方法を使用します。

curlコマンドで確認


以下のコマンドを使用して、レスポンスヘッダーを確認します。

curl -I -H "Accept-Encoding: gzip" http://yourwebsite.com

確認ポイント

  • Content-Encoding: gzipが表示されていること。
  • レスポンスコードが200であること。

例：

HTTP/1.1 200 OK
Content-Encoding: gzip
Cache-Control: max-age=31536000, public

オンラインツールを利用


以下のようなオンラインツールを使ってgzip圧縮の状態を確認することもできます。

2. キャッシュ設定の確認方法


キャッシュが正しく機能しているかを確認するには、以下の方法を試してください。

curl -I http://yourwebsite.com

確認ポイント

  • Cache-Control: max-age=xxxx, publicが表示されていること。
  • Expiresヘッダーに適切な日時が表示されていること。

例：

Cache-Control: max-age=31536000, public
Expires: Wed, 30 Dec 2025 12:00:00 GMT

3. よくあるトラブルと対処法

1. gzip圧縮が動作しない


原因と対処法

  • mod_deflateが無効 → 以下のコマンドでモジュールを有効化します。
  sudo a2enmod deflate
  sudo systemctl restart apache2
  • ファイルタイプが除外されている → Apacheの設定ファイルで圧縮対象のファイルタイプを確認し、不足している場合は追加します。
  AddOutputFilterByType DEFLATE text/html text/plain application/javascript

2. キャッシュが適用されない


原因と対処法

  • mod_expiresまたはmod_headersが無効 → 以下のコマンドでモジュールを有効化します。
  sudo a2enmod expires
  sudo a2enmod headers
  sudo systemctl restart apache2
  • キャッシュの設定ミス → .htaccessまたはApacheの設定ファイルでExpiresByTypeの記述が正しいか確認します。

3. キャッシュが古いまま更新されない


対処法

  • Cache-Control: no-cacheを一時的に追加し、ブラウザに強制的に最新データを取得させます。
  <FilesMatch "\.(html|css|js)$">
    Header set Cache-Control "no-cache, no-store, must-revalidate"
  </FilesMatch>


設定後、必要に応じて元のキャッシュ設定に戻します。

4. Apacheのエラーログの確認


トラブルが解消されない場合は、Apacheのエラーログを確認します。

sudo tail -f /var/log/apache2/error.log

エラーログには、設定ミスやモジュールの問題などが記録されています。ログを元に修正を行い、再度確認します。

5. ブラウザキャッシュのクリア


キャッシュが適切に更新されない場合、ブラウザのキャッシュが原因であることがあります。ブラウザのキャッシュをクリアしてからページを再読み込みしてください。

これらの確認とトラブルシューティングを行うことで、gzip圧縮とキャッシュが正常に動作し、Webサイトのパフォーマンスが向上します。次のセクションでは、効果測定ツールについて解説します。

高速化の効果を測定するツール


gzip圧縮とキャッシュを設定した後は、サイトのパフォーマンス向上効果を確認することが重要です。Webサイトの読み込み速度やデータ転送量がどれだけ改善されたかを測定することで、最適化の成果を数値で把握できます。ここでは、Webサイトの高速化を評価するための便利なツールを紹介します。

1. Google PageSpeed Insights


概要
Googleが提供するPageSpeed Insightsは、Webサイトのパフォーマンスを分析し、改善点を提示してくれるツールです。モバイルとデスクトップの両方でスコアを計測でき、gzip圧縮やキャッシュの効果も確認できます。

使い方

  1. PageSpeed Insightsにアクセスします。
  2. 計測したいURLを入力して「分析」をクリックします。
  3. 結果画面で、「次世代フォーマットでの画像の配信」や「静的アセットのキャッシュを活用する」などの項目が表示されます。これらが改善されていれば、gzip圧縮やキャッシュが正しく動作しています。

2. GTmetrix


概要
GTmetrixは、Webサイトのパフォーマンスを詳細に分析し、読み込み速度やページサイズ、リクエスト数などを測定できるツールです。gzip圧縮やブラウザキャッシュの状況も確認できます。

使い方

  1. GTmetrixにアクセスします。
  2. URLを入力して「Test your site」をクリックします。
  3. 分析結果で「Enable gzip compression」や「Leverage browser caching」のステータスを確認します。問題があれば、具体的な修正方法が提示されます。

3. WebPageTest


概要
WebPageTestは、世界中のサーバーを利用して、Webサイトの読み込み速度をリアルタイムでテストできるツールです。gzip圧縮やキャッシュの有無、読み込み時間を細かく分析します。

使い方

  1. WebPageTestにアクセスします。
  2. テストするURLとサーバーロケーション、ブラウザを選択します。
  3. テストを実行すると、圧縮率やキャッシュ利用状況が詳細にレポートされます。

4. Pingdom Website Speed Test


概要
Pingdomは、シンプルなインターフェースでWebサイトの読み込み速度を測定できるツールです。gzip圧縮とキャッシュの状態も一覧表示され、わかりやすく確認できます。

使い方

  1. Pingdomにアクセスします。
  2. URLを入力して「Start Test」をクリックします。
  3. 結果画面で「Performance Insights」を確認し、圧縮やキャッシュが適切に設定されているかを確認します。

5. curlコマンド


概要
サーバーレベルでgzip圧縮とキャッシュが機能しているかを手軽に確認するには、curlコマンドが役立ちます。

使用例

curl -I -H "Accept-Encoding: gzip" http://yourwebsite.com


確認ポイント

  • Content-Encoding: gzipが表示されていること。
  • Cache-ControlとExpiresヘッダーが適切に設定されていること。

6. Lighthouse（Chrome DevTools）


概要
Google Chromeに標準搭載されているLighthouseは、開発者向けにWebサイトのパフォーマンスやSEOを分析するツールです。gzip圧縮やキャッシュ状況も確認できます。

使い方

  1. Chromeでサイトを開きます。
  2. F12を押して「DevTools」を起動し、「Lighthouse」タブを選択します。
  3. 「Generate Report」をクリックして分析を開始します。

ポイント

  • 圧縮が有効でない場合、「Enable text compression」などの指摘が表示されます。

結果の分析と次のステップ

  • 測定ツールで「gzip圧縮が有効でない」「キャッシュが適用されていない」などの指摘があれば、設定を見直します。
  • 調整後、再度ツールを使って効果を確認し、サイトの速度が向上しているかを確認します。

これらのツールを活用することで、設定ミスを防ぎ、Webサイトのパフォーマンスを最大限に引き出すことができます。次のセクションでは、この記事のまとめを解説します。

まとめ


本記事では、Apacheでgzip圧縮とキャッシュを活用したWebサイトの高速化手法について解説しました。gzip圧縮はデータ転送量を削減し、キャッシュは再ダウンロードを防ぐことで、Webサイトの応答速度を向上させます。

具体的には、以下の内容を取り上げました：

  • gzip圧縮の概要とメリット
  • Apacheでgzip圧縮を設定する手順
  • キャッシュの役割と種類、およびApacheでのキャッシュ設定方法
  • gzip圧縮とキャッシュを併用する最適な設定例
  • 設定後の確認方法とトラブルシューティング
  • 高速化の効果を測定するツールの紹介

これらの設定を適切に行うことで、Webサイトのパフォーマンスが大幅に向上し、ユーザー体験の改善やSEO対策にも繋がります。サイトの最適化は一度きりではなく、定期的に見直しと測定を行うことが重要です。

ぜひ本記事を参考に、Apacheを活用した効率的なサイト最適化を実践してみてください。

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Apache サーバー最適化 圧縮とキャッシュ

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