109 身心障礙特考三等 資訊處理 資通網路 考古題詳解

核心觀念

本題考查 DoD（TCP/IP）四層模型的層級名稱、與 OSI 七層模型的對應關係，以及 TCP/IP 協定組合中常見協定的分層。DoD 模型由上而下為：應用層、傳輸層、網際網路層、網路存取層。

解題方法

先記住兩種模型的分層方式，再依各層負責的功能配對：

• DoD 應用層負責應用服務、資料表示與對話功能，合併 OSI 的上三層。
• DoD 傳輸層負責端對端傳輸，對應 OSI 傳輸層。
• DoD 網際網路層負責邏輯位址與路由，對應 OSI 網路層。
• DoD 網路存取層負責實體網路傳輸與媒介存取，合併 OSI 資料連結層及實體層。

第三小題則依協定的主要功能分類：應用服務協定列於應用層；端對端傳輸協定列於傳輸層；邏輯位址與路由相關協定列於網際網路層。

分題說明

（一）DoD 模型四層，由上而下

1. 應用層（Application）
2. 傳輸層（Transport）
3. 網際網路層（Internet）
4. 網路存取層（Network Access，也稱 Link 或 Network Interface）

（二）DoD 模型與 OSI 模型的對應，由上而下

核心觀念

本題考查 VPN 的定義、安全機制，以及依連線端點區分的兩種架構。VPN（Virtual Private Network，虛擬私人網路）是利用公用網路（例如網際網路）建立邏輯上的私人通訊網路，使分隔各處的使用者或網路能安全地交換資料，並享有近似專用網路的連線效果。

VPN 的安全性主要來自隧道技術、加密、身分驗證及完整性檢查：

• 隧道技術：將原始資料封裝在另一種封包中，經由公用網路傳送；隧道提供邏輯上的傳輸通道，本身不等於加密。
• 加密：將資料轉為密文，避免未授權者在傳輸途中讀取內容。
• 身分驗證：確認連線者或 VPN 閘道的身分，防止未授權者建立連線。
• 完整性檢查：偵測資料是否在傳輸過程遭竄改；部分協定亦提供來源驗證與防重送等保護。

常見 VPN 技術包含 IPsec VPN 與 SSL/TLS VPN；實際提供的安全功能依所採用的協定與設定而異。

解題方法

作答時先用一句話說明「透過公用網路建立安全的邏輯私人網路」，再列出 VPN 安全機制並說明各自作用。第二小題則依隧道兩端連接的對象分類：一端是個別主機、另一端是企業網路，屬於 Host-to-Network；兩端都是網路，則屬於 Network-to-Network。

（一）VPN 的定義與安全機制

VPN 是透過公用網路建立的邏輯私人網路，讓遠端使用者或不同地點的網路得以進行受保護的資料傳輸。它使用共享的網路基礎設施提供私人網路的連線效果，不代表實際鋪設一條專屬實體線路。

VPN 主要以隧道封裝、加密、身分驗證及完整性檢查確保安全。隧道將原始封包封裝後送過公用網路；加密保護資料機密性；身分驗證限制只有可信任的使用者或閘道可以連線；完整性檢查則可偵測資料遭竄改。答題時應指出，隧道負責封裝與傳送，安全性仍須搭配適當的加密及驗證機制。

核心觀念

本題考查 Class C 網路切割子網路，重點是子網路遮罩、主機位元數，以及網路位址與廣播位址的辨識。

Class C 的預設遮罩為 $/24$，也就是前 24 位元是網路部分，最後 8 位元供主機使用。將主機位元借作子網路位元，可把原網路切成多個子網路。

每個子網路的位址總數為：

傳統 IPv4 子網路中，網路位址與廣播位址不能分配給主機，因此每個子網路的可用主機數為：

解題方法

機構需要 4 個子網路，需借用 $s$ 個主機位元，使：

原本 Class C 有 8 個主機位元，借用 2 位後，剩下：

因此子網路遮罩前綴長度為 $/26$。換算成點分十進位表示：

最後一個位元組的遮罩為 $11000000_2=192$，每個子網路的位址區塊大小為：

所以最後一個位元組依序以 64 為間距切分。可用的子網路範圍為：

• 子網路 1：192.172.146.0 至 192.172.146.63
• 子網路 2：192.172.146.64 至 192.172.146.127
• 子網路 3：192.172.146.128 至 192.172.146.191
• 子網路 4：192.172.146.192 至 192.172.146.255

每個子網路有 $2^6=64$ 個位址，扣除網路位址與廣播位址後，可用主機位址數為：

各子網路實際可用的 IP 位址

核心觀念

本題比較三種網路設備的工作層級、轉送依據與適用情境。OSI 模型中，L2 交換器主要處理資料鏈結層的乙太網路訊框；L3 交換器與路由器則能依網路層的 IP 位址轉送封包。兩者都能連接不同 IP 網段，但設計目的與常見部署位置不同。

解題方法

依序比較「工作層級 → 轉送依據 → 主要功能 → 常見運用」，並特別說明廣播網域與網段的關係，即可完整回答。

第 2 層交換器（L2 switch）

• **工作層級與轉送依據：**主要工作於資料鏈結層，依據乙太網路訊框的目的 MAC 位址轉送訊框。
• **主要功能：**學習來源 MAC 位址及其所連接的交換器埠，建立 MAC 位址表；收到訊框後查表，將訊框送往對應埠。若目的 MAC 尚未學得，通常會在同一 VLAN 內泛洪；廣播訊框也會在同一 VLAN 範圍內傳送。
• **運用方式：**常用於區域網路的存取層，連接電腦、印表機、伺服器等終端設備，讓同一 VLAN 內的設備彼此通訊。
• **限制：**單靠 L2 交換器不能在不同 IP 網段間進行路由。不同 VLAN 即使接在同一台 L2 交換器上，也需要 L3 交換器或路由器提供跨 VLAN 路由。

第 3 層交換器（L3 switch）

• **工作層級與轉送依據：**兼具 L2 交換與 L3 路由能力；同一 VLAN 內依 MAC 位址轉送，不同網段間則依 IP 位址與路由資訊轉送封包。
• **主要功能：**通常可為各 VLAN 設定虛擬介面（SVI），作為該 VLAN 的預設閘道，執行 VLAN 間路由。許多 L3 交換器以硬體快速轉送封包，適合大量、低延遲的內部網路流量。

核心觀念

本題考查 SNMP（Simple Network Management Protocol）的管理架構，以及管理設備（Manager）與受管理設備（Managed Device）各自包含的元件和互動方式。SNMP 以管理站主動查詢、受管理設備回覆為主要模式，也支援設備主動送出通知。

解題方法

先分辨兩側的角色，再依序說明元件與通訊流程：

解題時要掌握 Manager 負責提出管理要求，Agent 負責在設備上執行要求，MIB 則定義與保存可管理的資訊。MIB 是管理資訊的邏輯結構，不是另一台網路設備。

元件間的配合運作