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  • 1.OSI七层模型是国际标准化组织ISo制定的开放系统互连基本参考模型,是法律上的国际标准 而TCP/IP是事实上的国际标准 2.OSI协议实现起来过分复杂,而且运行效率低,层次划分不合理,很多功能在多个层次重复出现 3....

    OSI体系是七层协议,而TCP/IP体系是四层协议,
    1.OSI七层模型是国际标准化组织ISo制定的开放系统互连基本参考模型,是法律上的国际标准
      而TCP/IP是事实上的国际标准
    2.OSI协议实现起来过分复杂,而且运行效率低层次划分不合理,很多功能在多个层次重复出现
    3.OSI七层协议分别为物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层
      TCP/IP四层协议分别为网络接口层,网际层,运输层,应用层

     

    OSI七层模型

    OSI七层示例图:

     

    OSI七层和TCP/IP五层以及对应网络设备对比示例图

     

     

    物理层

    在OSI参考模型中,物理层(Physical Layer)是参考模型的最低层,也是OSI模型的第一层。

    物理层的主要功能是:利用传输介质为数据链路层提供物理连接,实现比特流的透明传输。

    物理层的作用是实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送,尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异。使其上面的数据链路层不必考虑网络的具体传输介质是什么。“透明传送比特流”表示经实际电路传送后的比特流没有发生变化,对传送的比特流来说,这个电路好像是看不见的。

     

    数据链路层

    数据链路层(Data Link Layer)是OSI模型的第二层,负责建立和管理节点间的链路。该层的主要功能是:通过各种控制协议,将有差错的物理信道变为无差错的、能可靠传输数据帧的数据链路。

    在计算机网络中由于各种干扰的存在,物理链路是不可靠的。因此,这一层的主要功能是在物理层提供的比特流的基础上,通过差错控制、流量控制方法,使有差错的物理线路变为无差错的数据链路,即提供可靠的通过物理介质传输数据的方法。

    该层通常又被分为介质访问控制(MAC)和逻辑链路控制(LLC)两个子层。

     

    MAC子层的主要任务是解决共享型网络中多用户对信道竞争的问题,完成网络介质的访问控制;

     

    LLC子层的主要任务是建立和维护网络连接,执行差错校验、流量控制和链路控制。

    数据链路层的具体工作是接收来自物理层的位流形式的数据,并封装成帧,传送到上一层;同样,也将来自上层的数据帧,拆装为位流形式的数据转发到物理层;并且,还负责处理接收端发回的确认帧的信息,以便提供可靠的数据传输。

     

    网络层

    网络层(Network Layer)是OSI模型的第三层,它是OSI参考模型中最复杂的一层,也是通信子网的最高一层。它在下两层的基础上向资源子网提供服务。其主要任务是:通过路由选择算法,为报文或分组通过通信子网选择最适当的路径。该层控制数据链路层与传输层之间的信息转发,建立、维持和终止网络的连接。具体地说,数据链路层的数据在这一层被转换为数据包,然后通过路径选择、分段组合、顺序、进/出路由等控制,将信息从一个网络设备传送到另一个网络设备。

    一般地,数据链路层是解决同一网络内节点之间的通信,而网络层主要解决不同子网间的通信。例如在广域网之间通信时,必然会遇到路由(即两节点间可能有多条路径)选择问题。

     

    在实现网络层功能时,需要解决的主要问题如下:

     寻址:数据链路层中使用的物理地址(如MAC地址)仅解决网络内部的寻址问题。在不同子网之间通信时,为了识别和找到网络中的设备,每一子网中的设备都会被分配一个唯一的地址。由于各子网使用的物理技术可能不同,因此这个地址应当是逻辑地址(如IP地址)。

     交换:规定不同的信息交换方式。常见的交换技术有:线路交换技术和存储转发技术,后者又包括报文交换技术和分组交换技术。

     路由算法:当源节点和目的节点之间存在多条路径时,本层可以根据路由算法,通过网络为数据分组选择最佳路径,并将信息从最合适的路径由发送端传送到接收端。

     连接服务:与数据链路层流量控制不同的是,前者控制的是网络相邻节点间的流量,后者控制的是从源节点到目的节点间的流量。其目的在于防止阻塞,并进行差错检测。

     

    传输层

    OSI下3层的主要任务是数据通信,上3层的任务是数据处理。而传输层(Transport Layer)是OSI模型的第4层。因此该层是通信子网和资源子网的接口和桥梁,起到承上启下的作用。

    该层的主要任务是:向用户提供可靠的端到端的差错和流量控制,保证报文的正确传输。传输层的作用是向高层屏蔽下层数据通信的细节,即向用户透明地传送报文。该层常见的协议:TCP/IP中的TCP协议、Novell网络中的SPX协议和微软的NetBIOS/NetBEUI协议。

    传输层提供会话层和网络层之间的传输服务,这种服务从会话层获得数据,并在必要时,对数据进行分割。然后,传输层将数据传递到网络层,并确保数据能正确无误地传送到网络层。因此,传输层负责提供两节点之间数据的可靠传送,当两节点的联系确定之后,传输层则负责监督工作。综上,传输层的主要功能如下:

    传输连接管理:提供建立、维护和拆除传输连接的功能。传输层在网络层的基础上为高层提供“面向连接”和“面向无接连”的两种服务。

    处理传输差错:提供可靠的“面向连接”和不太可靠的“面向无连接”的数据传输服务、差错控制和流量控制。在提供“面向连接”服务时,通过这一层传输的数据将由目标设备确认,如果在指定的时间内未收到确认信息,数据将被重发。

    监控服务质量。

    会话层

    会话层(Session Layer)是OSI模型的第5层,是用户应用程序和网络之间的接口,主要任务是:向两个实体的表示层提供建立和使用连接的方法。将不同实体之间的表示层的连接称为会话。因此会话层的任务就是组织和协调两个会话进程之间的通信,并对数据交换进行管理。

    用户可以按照半双工、单工和全双工的方式建立会话。当建立会话时,用户必须提供他们想要连接的远程地址。而这些地址与MAC(介质访问控制子层)地址或网络层的逻辑地址不同,它们是为用户专门设计的,更便于用户记忆。域名(DN)就是一种网络上使用的远程地址例如:www.3721.com就是一个域名。会话层的具体功能如下:

    会话管理:允许用户在两个实体设备之间建立、维持和终止会话,并支持它们之间的数据交换。例如提供单方向会话或双向同时会话,并管理会话中的发送顺序,以及会话所占用时间的长短。

     会话流量控制:提供会话流量控制和交叉会话功能。

    寻址:使用远程地址建立会话连接。l

    出错控制:从逻辑上讲会话层主要负责数据交换的建立、保持和终止,但实际的工作却是接收来自传输层的数据,并负责纠正错误。会话控制和远程过程调用均属于这一层的功能。但应注意,此层检查的错误不是通信介质的错误,而是磁盘空间、打印机缺纸等类型的高级错误。

    表示层

    表示层(Presentation Layer)是OSI模型的第六层,它对来自应用层的命令和数据进行解释,对各种语法赋予相应的含义,并按照一定的格式传送给会话层。其主要功能是“处理用户信息的表示问题,如编码、数据格式转换和加密解密”等。表示层的具体功能如下:

    数据格式处理:协商和建立数据交换的格式,解决各应用程序之间在数据格式表示上的差异。

    数据的编码:处理字符集和数字的转换。例如由于用户程序中的数据类型(整型或实型、有符号或无符号等)、用户标识等都可以有不同的表示方式,因此,在设备之间需要具有在不同字符集或格式之间转换的功能。

    压缩和解压缩:为了减少数据的传输量,这一层还负责数据的压缩与恢复。

    数据的加密和解密:可以提高网络的安全性。

     

    应用层

    应用层(Application Layer)是OSI参考模型的最高层,它是计算机用户,以及各种应用程序和网络之间的接口,其功能是直接向用户提供服务,完成用户希望在网络上完成的各种工作。它在其他6层工作的基础上,负责完成网络中应用程序与网络操作系统之间的联系,建立与结束使用者之间的联系,并完成网络用户提出的各种网络服务及应用所需的监督、管理和服务等各种协议。此外,该层还负责协调各个应用程序间的工作。

    应用层为用户提供的服务和协议有:文件服务、目录服务、文件传输服务(FTP)、远程登录服务(Telnet)、电子邮件服务(E-mail)、打印服务、安全服务、网络管理服务、数据库服务等。上述的各种网络服务由该层的不同应用协议和程序完成,不同的网络操作系统之间在功能、界面、实现技术、对硬件的支持、安全可靠性以及具有的各种应用程序接口等各个方面的差异是很大的。应用层的主要功能如下:

    用户接口:应用层是用户与网络,以及应用程序与网络间的直接接口,使得用户能够与网络进行交互式联系。

    实现各种服务:该层具有的各种应用程序可以完成和实现用户请求的各种服务。

     

    TCP/IP传输HTTP数据包流程图,加包和解包流程

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  • 目录一、OSI七层模型与TCP/IP五层模型(1)OSI七层模型:(2)TCP/IP五层模型-数据传输过程-数据接收的过程(3)OSI七层TCP/IP五层模型所对应的协议(4)OSI七层TCP五层的区别二、tcp的三次握手,次断开(1)...

    一、OSI七层模型与TCP/IP五层模型

    (1)OSI七层模型:

    OSI七层模型是由ISO国际标准化组织提出的,主要是为了统一世界各计算机厂商使用不同的私有模型而导致互相无法正常通信的问题,每一层都有每一层的功能
    
    应用层 主要就是为用户服务的,提供了大量人们所普遍需要的协议,httpd、dns等
    表示层 完成特定功能,确定传输信息的语法和语义,决定数据以什么形式发送,进行数据的压缩、加密等工作
    会话层 允许不同机器上的用户建立会话关系
    传输层 负责实现网络中不同主机上用户进程之间的数据通信,决定数据使用tcp协议还是udp协议,传输数据段
    网络层 负责将数据从源端到目的端的传输,进行逻辑地址寻址(IP地址),使用路由器等传输工具传输数据包
    数据链路层 负责将网络层的数据包装成固定格式的帧,进行硬件地址寻址(MAC地址),使用交换机等传输工具传输数据帧
    物理层 负责真正的数据传输,传输数据流,即网卡

    在这里插入图片描述

    (2)TCP/IP五层模型

    应用层 主要就是为用户服务的,数据会翻译乘网络世界的语言,即二进制编码,提供了大量人们所普遍需要的协议,httpd、dns等
    传输层 负责实现网络中不同主机上用户进程之间的数据通信,决定数据使用tcp协议还是udp协议,TCP为安全的协议,udp为快速的不安全的协议
    网络层 负责将数据从源端到目的端的传输,进行逻辑地址寻址(IP地址),使用路由器等传输工具传输数据包
    数据链路层 负责将网络层的数据包装成固定格式的帧,进行硬件地址寻址(MAC地址),使用交换机等传输工具传输数据帧
    物理层 负责真正的数据传输,传输数据流,即网卡

    -数据传输过程

    1. 应用层传输过程: 数据会被翻译成二进制编码数据 (即把字母、汉字、单词、图片、视频、声音等进行转换) ,组成 上层数据
    2. 传输层传输过程: 上层数据会被分割成小的 数据段 ,并在每个分段后封装TCP报文头部 , 这样做得到好处就是一旦数据传输错误,只需重传一小段数据即可上层数据 + TCP头部 = 数据段

    **TCP头部: **包含TCP协议或UDP协议,并包含端口号信息,一个程序会有相应的进程对应,因为两台哭客户端之间访问其实是访问端口号

    1. 网络层传输过程: 会在数据段基础上封装上IP 头部 变成 数据包 (IP 头部中关键信息是 IP地址,进行逻辑寻址所必须的) (封装源IP和目标IP)

    2. 数据链路层传输过程: 会在数据包的基础上封装上 MAC头部,变成 数据帧 (MAC 头部中最关键的信息就是MAC 地址;全球唯一,用来进行物理地址寻址)(封装目的mac地址)

    3. 物理层传输过程: 物理层会将所有的二进制信息组成的比特流转换成电信号在网络中传输 (这个二进制信息就是应用层要传输的数据和进过传输层、网络层、数据链路层所封装的头部也就是数据帧)

      大致过程为:
      +TCP=+IP=+MAC= 上层数据—上层数据+TCP头部=数据段—数据段+IP头部=数据包—数据包+MAC头部=数据帧—数据帧变为比特流转换为电信号传输

    在这里插入图片描述

    -数据接收的过程

    1. 物理层收: 将接收到的电信号转换成二进制数据也就是数据帧,传给数据链路层

    2. 数据链路层收: 查看数据帧中的MAC头部中的目标MAC地址是否与自己吻合,如果吻合就会将MAC 头部拆除变成数据包,传给网络层。如果不吻合,直接丢弃数据,

    3. 网络层收: 检查数据包IP头部中的IP 地址是否和自己吻合,如果相同就去除IP头部变成数据段,传给传输层。如果不相同就直接丢弃,

    4. 传输层收:会根据传输层TCP头部去判断该数据应该由哪个协议或程序接收,将分段数据进行重组,去除TCP头部变成上层数据,传给应用层

    5. 应用层收: 将二进制数据进行解码,来将发送方发的原始数据展示出来

      大致过程为:
      MAC=IP=TCP= 电信号—据帧数据帧-MAC头部=数据包—数据包-IP头部=数据段—数据段-TCP头部=上层数据—将二进制的上层数据解码显示原始数据

    在这里插入图片描述

    (3)OSI七层和TCP/IP五层模型所对应的协议

    • 应用层: httpd(访问网站的前提)、ftp(数据传输的前提)、dns(域名解析上网的前提)等
    • 传输层: tcp协议(可靠安全的进程通信协议)、udp协议(不可靠不安全但是快速的进程通信协议)
    • 网络层: 统称IP协议(网际协议),ARP地址解析协议、ICMP网际控制报文协议、RARP逆地址解析协议、IGMP网际组管理协议
    • 物理层和数据链路层没有任何特定的协议,支持所有标准的专用协议

    在这里插入图片描述

    (4)OSI七层和TCP五层的区别

    • OSI七层其实只是理论上的模型,现实中真正广泛使用的是TCP五层模型
    • OSI七层的会话层、表示层在TCP五层中都划分成了应用层
    • OS模型没有考虑任何一组特定的协议,而TCP/IP模型与TCP/IP协议吻合,并以TCP/IP协议作为传输数据的基础,从而更加贴近真实工作应用环境

    二、tcp的三次握手,四次断开

    (1)tcp的三次握手

    日常中使用主机访问另外一台主机或者服务器其实都是访问对方的端口

    -过程

    想要建立连接的客户端:PC1

    被连接的客户端:PC2

    在此之前PC1处于Closed关闭状态,PC2处于Listen监听状态

    1. PC1向PC2发送SYN的请求连接包并进入SYN-SEND发送状态
    2. PC2向PC1发送SYN的请求连接包和ACK肯定包,并进入SYN-RCVD接收状态
    3. PC1向PC2发送ACK的肯定包

    之后PC1和PC2都进入了ESTABLISED已连接状态,此时PC1和PC2就可以相互发送数据(DATA)了

    在这里插入图片描述

    -最后

    • PC1和PC2就可以互相发送DATA(数据)了

    (2)tcp的四次断开

    -过程

    想要断开连接的客户端:PC1

    被断开的客户端:PC2

    1. PC1向PC2发送FIN的请求断开连接包,并且进入FIN-WAIT-1结束等待状态1

    2. 这个时候PC2还有没有发送的数据,所以PC2向PC1发送数据,然后发送ACK的肯定包,并进入CLOSE-WAIT关闭等待状态,PC1这时候会进入FIN-WAIT-2结束等待状态2

    3. 当PC2数据发送完之后,回向PC1发送FIN的请求断开连接包

    4. PC1向PC2发送ACK的肯定包

    之后PC1进入TIME-WAIT等待时间(30s),PC2进入CLOSE关闭状态

    在这里插入图片描述

    -最后

    • PC1进入CLOSE关闭状态继续等待想要连接的客户端,然后继续循环三次握手和四次断开

    • PC2进入LISTEN状态继续等待下一个请求连接的客户端,然后继续循环三次握手和四次断开

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  • 目录OSI七层模型TCP/IP 4层模型IP地址以及MAC地址作用TCP/IP数据链路层的交互过程搜索url,会用到计算机网络中的什么层怎么区分UDP报文还是TCP报文阻塞,非阻塞,同步,异步GETPOST的区别 OSI七层模型 物理层: ...

    OSI七层模型

    物理层: 通过媒介传输比特,确定机械及电气规范,传输单位为bit,主要包括的协议为:IEE802.3 CLOCK RJ45

    数据链路层: 将比特组装成帧和点到点的传递,传输单位为帧,主要包括的协议为MAC VLAN PPP

    网络层:负责数据包从源到宿的传递和网际互连,传输单位为包,主要包括的协议为IP ARP ICMP

    传输层:提供端到端的可靠报文传递和错误恢复,传输单位为报文,主要包括的协议为TCP UDP

    会话层:建立、管理和终止会话,传输单位为SPDU,主要包括的协议为RPC NFS

    表示层: 对数据进行翻译、加密和压缩,传输单位为PPDU,主要包括的协议为JPEG ASII

    应用层: 允许访问OSI环境的手段,传输单位为APDU,主要包括的协议为FTP HTTP DNS

    TCP/IP 4层模型

    网络接口层:MAC VLAN

    网络层:IP ARP ICMP

    传输层:TCP UDP

    应用层:HTTP DNS SMTP

    IP地址以及MAC地址作用

    MAC地址是一个硬件地址,用来定义网络设备的位置,主要由数据链路层负责。而IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式,为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址,以此来屏蔽物理地址的差异。

    TCP/IP数据链路层的交互过程

    网络层等到数据链层用mac地址作为通信目标,数据包到达网络等准备往数据链层发送的时候,首先会去自己的arp缓存表(存着ip-mac对应关系)去查找改目标ip的mac地址,如果查到了,就讲目标ip的mac地址封装到链路层数据包的包头。如果缓存中没有找到,会发起一个广播:who is ip XXX tell ip XXX,所有收到的广播的机器看这个ip是不是自己的,如果是自己的,则以单拨的形式将自己的mac地址回复给请求的机器

    搜索url,会用到计算机网络中的什么层

    浏览器中输入URL
    浏览器要将URL解析为IP地址,解析域名就要用到DNS协议,首先主机会查询DNS的缓存,如果没有就给本地DNS发送查询请求。DNS查询分为两种方式,一种是递归查询,一种是迭代查询。如果是迭代查询,本地的DNS服务器,向根域名服务器发送查询请求,根域名服务器告知该域名的一级域名服务器,然后本地服务器给该一级域名服务器发送查询请求,然后依次类推直到查询到该域名的IP地址。DNS服务器是基于UDP的,因此会用到UDP协议。

    得到IP地址后,浏览器就要与服务器建立一个http连接。因此要用到http协议,http协议报文格式上面已经提到。http生成一个get请求报文,将该报文传给TCP层处理,所以还会用到TCP协议。如果采用https还会使用https协议先对http数据进行加密。TCP层如果有需要先将HTTP数据包分片,分片依据路径MTU和MSS。TCP的数据包然后会发送给IP层,用到IP协议。IP层通过路由选路,一跳一跳发送到目的地址。当然在一个网段内的寻址是通过以太网协议实现(也可以是其他物理层协议,比如PPP,SLIP),以太网协议需要直到目的IP地址的物理地址,有需要ARP协议。

    其中:

    1、DNS协议,http协议,https协议属于应用层

    应用层是体系结构中的最高层。应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要。这里的进程就是指正在运行的程序。应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远地操作,而且还要作为互相作用的应用进程的用户代理,来完成一些为进行语义上有意义的信息交换所必须的功能。应用层直接为用户的应用进程提供服务。

    2、TCP/UDP属于传输层

    传输层的任务就是负责主机中两个进程之间的通信。因特网的传输层可使用两种不同协议:即面向连接的传输控制协议TCP,和无连接的用户数据报协议UDP。面向连接的服务能够提供可靠的交付,但无连接服务则不保证提供可靠的交付,它只是“尽最大努力交付”。这两种服务方式都很有用,备有其优缺点。在分组交换网内的各个交换结点机都没有传输层。

    3、IP协议,ARP协议属于网络层

    网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信。在发送数据时,网络层将运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送。在TCP/IP体系中,分组也叫作IP数据报,或简称为数据报。网络层的另一个任务就是要选择合适的路由,使源主机运输层所传下来的分组能够交付到目的主机。
    4、数据链路层

    当发送数据时,数据链路层的任务是将在网络层交下来的IP数据报组装成帧,在两个相邻结点间的链路上传送以帧为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息(如同步信息、地址信息、差错控制、以及流量控制信息等)。控制信息使接收端能够知道—个帧从哪个比特开始和到哪个比特结束。控制信息还使接收端能够检测到所收到的帧中有无差错。
    5、物理层

    物理层的任务就是透明地传送比特流。在物理层上所传数据的单位是比特。传递信息所利用的一些物理媒体,如双绞线、同轴电缆、光缆等,并不在物理层之内而是在物理层的下面。因此也有人把物理媒体当做第0层。

    怎么区分UDP报文还是TCP报文

    根据端口区分;
    看ip头中的协议标识字段,17是udp,6是tcp

    阻塞,非阻塞,同步,异步

    阻塞和非阻塞:调用者在事件没有发生的时候,一直在等待事件发生,不能去处理别的任务这是阻塞。调用者在事件没有发生的时候,可以去处理别的任务这是非阻塞。
    同步和异步:调用者必须循环自去查看事件有没有发生,这种情况是同步。调用者不用自己去查看事件有没有发生,而是等待着注册在事件上的回调函数通知自己,这种情况是异步

    GET和POST的区别

    1、概括
    对于GET方式的请求,浏览器会把http header和data一并发送出去,服务器响应200(返回数据);

    而对于POST,浏览器先发送header,服务器响应100 continue,浏览器再发送data,服务器响应200 ok(返回数据)

    2、区别:

    1、get参数通过url传递,post放在request body中。

    2、get请求在url中传递的参数是有长度限制的,而post没有。

    3、get比post更不安全,因为参数直接暴露在url中,所以不能用来传递敏感信息。

    4、get请求只能进行url编码,而post支持多种编码方式。

    5、get请求会浏览器主动cache,而post支持多种编码方式。

    6、get请求参数会被完整保留在浏览历史记录里,而post中的参数不会被保留。

    7、GET和POST本质上就是TCP链接,并无差别。但是由于HTTP的规定和浏览器/服务器的限制,导致他们在应用过程中体现出一些不同。

    8、GET产生一个TCP数据包;POST产生两个TCP数据包。

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  • OSI网络七层模型

    2021-03-02 13:43:12
    OSI网络七层模型 在说RPCHTTP的区别之前,我觉的有必要了解一下OSI的七层网络结构模型(虽然实际应用中基本上都是五层),它可以分为以下几层:(从上到下) 第一层:应用层。定义了用于在网络中进行通信...

    OSI网络七层模型

    在说RPC和HTTP的区别之前,我觉的有必要了解一下OSI的七层网络结构模型(虽然实际应用中基本上都是五层),它可以分为以下几层:(从上到下)

    • 第一层:应用层。定义了用于在网络中进行通信和传输数据的接口;

    • 第二层:表示层。定义不同的系统中数据的传输格式,编码和解码规范等;

    • 第三层:会话层。管理用户的会话,控制用户间逻辑连接的建立和中断;

    • 第四层:传输层。管理着网络中的端到端的数据传输;

    • 第五层:网络层。定义网络设备间如何传输数据;

    • 第六层:链路层。将上面的网络层的数据包封装成数据帧,便于物理层传输;

    • 第七层:物理层。这一层主要就是传输这些二进制数据。

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    2019-02-18 10:14:20
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空空如也

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网络七层模型和四层模型区别