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Aktuelle Entwicklungen beim Linux-Kernel

Aktuelle Entwicklungen beim Linux-Kernel Leemhuis... · 3.19: Ipvlan. IOW: Container verbinden. ähnlich macvlan, aber multiplexing auf höherem Layer . 3.18: Data Center TCP (DCTCP)

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Aktuelle Entwicklungen beim Linux-Kernel

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%pre

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$ whoami

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technischer Redakteur

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schreibe vornehmlich über Linux-Themen

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nicht über spielkram wie Steam, sondern eher die

harten Sachen

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unter anderem eben auch den Linux-Kernel

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Früher ein sehr aktiver Fedora-Entwickler

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KeinKernel-Entwickler

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guten Überblick über das große Ganze

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und genau der folgt!

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schnelle Themen-sprünge, also notiert

euch Fragen!

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== Vortragsabschnitte ==

1. jüngste Verbesserungen2. wichtige Entwicklungen3. woran gearbeitet wird

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= 1. Abschnitt =

Jüngst vorgenommene Verbesserung

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Aktuelle Version und dessen Nachfolger

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Linux 3.19 und 3.20 4.0

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4.0 statt 3.20: Linus wurde die zweite

Zahl zu groß

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wie beim Sprung von 2.6.39 auf 3.0

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wie damals: Änderung im gewohnten Umfang

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- 3.19 -

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3.19 ist Anfang Februar erschienen

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Update bei Fedora 21,Ubuntu 15.04, ...

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3.19: offloading für routing und switching

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IOW: irgendwann laufen Debian, RHEL und SLES vielleicht auf Switches

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erleichtert Management sowie NFV und SDN

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3.19: Treiber für HSA-HQ bei AMD

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IOW: Es wird einfacher, GPUs für Berechnungen

zu nutzen

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auch in 3.19:

Intel Memory Protection Extensions (MPX)

Elantech-Treiber

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- 4.0 -

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4.0 erscheint vermutlich Mitte April

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4.0: Kernel Live Patching (KLP)

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IOW: Sicherheitslücken des Kernels ohne

Neustart korrigieren

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Wofür?

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monatelange Simulationen:

Neustarts unmöglich

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hochverfügbare Server: Neustarts unbequem

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stopft ~90% der typischen Lücken

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direkte Vorläufer schaffen ~95%

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daher:"Live Patching Basics"

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Live Patches sind Kernel-Module

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daher: keine neue Sicherheitsgefahr

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Tools erzeugen Patch-Module aus Quellcode-Patches

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Quellcode-Patch darf keine Datenstrukturen

verändern

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Review durch Programmierer

erforderlich!

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Wie Hotplug für PCIe: cool, aber zu Hause hat

man es nicht

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Seife erläutert Details um 17:15 in diesem

Raum

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4.0: nfsd beherrscht Parallel NFS (pNFS)

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IOW: NFS-Direktzugriff auf Nutzdaten inkl.

RAID-0-artiger Funktion

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noch mehr in 4.0:

Ext4 für NVDIMMs

lazytime

Congestion-Control-Algorithms pro Route

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= 2. Abschnitt =

Wichtige Entwicklungen der letzten Monate

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- btrfs -

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"Next generation Linux file system"

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Mittlerweile über 7 Jahre alt...

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Features machen es Interessant

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COW

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Volume Management inklusive RAID

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Subvolumes

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Snapshots

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Checksummen & Scrubbing

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Kompression

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Send/Receive

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Deduplication

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...

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Kernfunktionen laut Hauptentwickler stabil

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RAID 5&6 nach wie vor experimentell

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RAID 5&6: scrubbing und device replace erst

seit 3.19

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Standard-Root-FS bei openSUSE 13.2 & SLE12

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Hauptmotivation: Snapshots mit Rollback

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Facebook und Google setzen es ein

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IOW: btrfs wird langsam alltagstauglich

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reichlich Stolpersteine

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balance

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Reparatur-Werkzeuge schwer zu

druchschauen

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Performance dürftig beiDatenbanken und VMs

(COW bedingt)

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Einsatz gut durchdenken!

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- Ext4 & XFS -

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für manche Einsatz-Zwecke einfach besser als Btrfs

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immer wieder weiterentwickelt

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XFS default bei RHEL7 (überall) und SLE12 (Daten-Partitionen)

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- Overlayfs -

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Linux kann seit 3.18 Dateisysteme

übereinander schichten

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ab 4.0 sogar mehrere

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alles geschriebene geht in die oberste Schicht

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wichtig für Live-Medien, Docker, Embedded, ...

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hat 15+ Jahre gedauert

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aufs und Co. keine echte Option – zu komplex, zu viele Bugs

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- Grafiktreiber -

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Intel: Treiber nicht perfekt, aber richtig gut

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AMD: OSS-Treiber hat ordentlich aufgeholt

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AMDs Kernel-Treiber bald Unterbau für

proprietären 3D-Treiber

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Nvidia: Nouveau lässt nach wie vor einiges zu

wünschen übrig

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größtes Problem: Taktregelung

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(und dadurch Performance und Power

Management)

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Optimus: automatischesAusschalten funktioniert

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GPU verwendbar, aber so eine Sache für sich

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- Grafiktreiber, allgemein -

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4k-Displays und MST noch ein Problem

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Wayland kommt jetzt

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Fedora 22: Log-In-Manager nutzt Wayland

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X-Wayland sorgt für Abwärtskompatibilität

(auch Remote!)

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- Netzwerk -

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3.18: Transmission Queue Batching

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IOW: beim Versenden gleich Daten mitnehmen, die ohnehin bereit liegen

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Sende-Performance nahe am theoretischen

Maximum

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3.19: SO_INCOMING_CPU

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IOW: Lokalität waren

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3.19: Ipvlan

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IOW: Container verbinden

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ähnlich macvlan, aber multiplexing auf höherem Layer

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3.18: Data Center TCP (DCTCP)

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IOW: Datenfluss in Rechenzentren

optimieren (nutzt ECN)

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3.18: foo-over-udp

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IOW: beliebige Protokolle via UDP tunneln

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In the end: Netzwerkstack-

Entwickler finden nach wie vor enorm viel zum

Verbessern

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- tracing & performance monitoring -

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eBPF schafft Grundlagen für Dtrace-ähnliche Möglichkeiten

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perf, ftrace und Co. sind mächtig geworden

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google "Brendan Gregg"

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Daniel Kobras, morgen 11:30: "Ohne

Tempolimit: I/O-Performanceproblemen in Linux-Systemen auf

der Spur"

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- was noch? -

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Multiqueue block layer(blkmq)

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IOW: Durchsatz steigern, Latenzen und CPU-Last

reduzieren

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3.19: Nvme-Treiber auf blkmq portiert

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SCSI-Subsys.: optionalSCSI-Treiber: WIP

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Und wie immer: Bessere Hardware-Unterstützung

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Meta-Ebene

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Kernel-Entwicklung wird schneller

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Neue Versionen alle 2 Monate

(9 Wochen +/- 1 Woche)

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Typischerweise ~12.000 Änderungen

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~80% der Änderungen von bezahlten Entwicklern

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= 3. Abschnitt =

Woran gearbeitet wird

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- kdbus -

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IPC-Dienst im Kernel

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vermutlich in 4.1

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designierter Nachfolger des D-Bus-Daemon

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also dem Transportweg von D-Bus

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warum was neues?

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schneller – ermöglicht neue Einsatzgebiete

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bessere Abschirmung, Container-tauglich

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schon früh im Boot-Prozess nutzbar

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IOW: Performance, Sicherheit, Early-Boot

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wichtig u.a. für "Linux Desktop Apps"

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- Festplatten mit SMR -

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SMR = Shingled Magnetic Recording

(SMR)

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Speicherbereiche überlappen sich wie bei

Dachschindeln

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kleinen Änderung -> riesigen Bereich neu

schreiben

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Spezialbehandlung für optimale Performance oder Einsatz wichtig

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Lösungen in der Diskussion

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- Schnelle VM-Grafik -

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virtio-gpu KMS driver: effizienter mit Qemu

interagieren

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Virgil 3D: 3D-Befehle aus VM nach oben reichen

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XenGT/KvmGT: Teilfunktionen der GPU

in VM hinein reichen

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- was noch? -

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Y2K38

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Kernel Tinification http://tiny.wiki.kernel.org

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Multipath TCP

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LLVMLinux

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RT

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SSHDs

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Persistant Memory

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Atomic I/O operations

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%post

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Präsentationsfolien, Artikel und Videos zu

allem Angesprochenem im Netz

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zwei Sachen muss ich noch loswerden

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(1) helft beim Testen!

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insbesondere bei Hardware jenseits des

Mainstreams

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denn wenn Ihr die nicht testet, tut es keiner

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Fehler bleiben lange unentdeckt...

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...uns dann umso schwer zu beheben

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(2) feedback bitte!

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sprecht mich an

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sagt mir, was Ihr denkt

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so, jetzt war es das aber

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mit etwas Glück ist jetzt noch Zeit für Fragen

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denn mit Slide 195 endet der Vortrag jetzt

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Thorsten Leemhuis<[email protected]>

http://plus.google.com/+ThorstenLeemhuis

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