115 調查局特考三等 資訊科學組 資通網路 考古題詳解

核心觀念

垂直冗餘檢查（Vertical Redundancy Check, VRC）是以**同位元檢查（parity check）**偵測傳輸錯誤的方法。傳送端依資料位元中「1」的個數，增加一個同位元，使整組資料符合指定的奇偶規則；接收端重新計算奇偶性，若與規則不符，就判定資料在傳輸中發生錯誤。

VRC 分為：

• 偶同位（even parity）：資料與同位元合計的「1」為偶數。
• 奇同位（odd parity）：資料與同位元合計的「1」為奇數。

以偶同位為例，若資料中「1」的個數為偶數，同位元設為 $0$；若為奇數，同位元設為 $1$。等價地說，所有資料位元與同位元做 XOR 後，結果必須為 $0$。

解題方法

本題未指定採用奇同位或偶同位。以下採用常見的偶同位作答；若改採奇同位，同位元設定會相反，但偵測原理相同。

接收端檢查時，將收到的資料位元與同位元合計「1」的個數；若為偶數，表示通過 VRC 檢查，若為奇數，表示檢查失敗。檢查失敗只能指出資料有錯，不能單靠 VRC 判定哪個位元錯誤或原始資料為何。

（一）VRC 的運作原理

1. 傳送端先計算資料位元中「1」的個數。
2. 依指定的奇偶規則加入一個同位元，使資料加上同位元後符合該規則。
3. 接收端收到資料與同位元後，重新計算整組位元的奇偶性。
4. 若符合設定的奇偶規則，檢查通過；若不符合，接收端判定傳輸資料發生錯誤。

VRC 是錯誤偵測機制，不是錯誤更正機制；若偵測失敗，通常須由更高層協定要求重傳或採用其他方法處理。

（二）以「1011010」說明接收端如何偵錯

核心觀念

SNMP（Simple Network Management Protocol，簡單網路管理協定）採取管理站與受管理設備分工的架構：Manager 負責管理與查詢，Agent 負責蒐集及回報設備資訊，MIB 則定義可管理資訊的名稱、結構與識別方式。SNMP 本身是管理通訊協定；MIB 是管理資料的規格與資料視圖，並非一個獨立的網路服務。

RMON（Remote Network Monitoring，遠端網路監視）則在受管理設備或網路探測器上執行更多本地監測與分析工作，補足傳統 SNMP 仰賴管理站頻繁輪詢的限制。

解題方法

第一小題依序說明三者的角色，再交代 Manager 與 Agent 如何透過 SNMP 交換管理資訊，以及 Agent 如何依據 MIB 讀寫管理物件。第二小題從傳統 SNMP 的「集中輪詢、即時性有限、流量與管理負擔偏高、難以觀察完整流量模式」等限制切入，再說明 RMON 的分散式監測與事件回報功能。

（一）Manager、Agent 與 MIB 的互動關係

1. 管理站（Manager）

Manager 是網路管理者的管理端，通常執行在管理主機或網路管理系統上，負責：

• 依管理需求向 Agent 發出查詢，例如讀取設備狀態、介面統計、錯誤計數器。
• 透過設定操作要求 Agent 修改可寫入的管理物件，例如設定介面參數。
• 接收 Agent 主動送出的通知，例如 Trap 或 Inform，並據以監控、記錄或採取管理措施。

Manager 會根據 MIB 所定義的物件名稱、型別與存取權限，理解回覆資料代表的意義。

2. 代理者（Agent）

Agent 是受管理設備上的管理程式，常見於路由器、交換器、伺服器及印表機等設備。它負責：

• 蒐集設備的狀態與統計資料，並使這些資訊可由管理端讀取。
• 接收 Manager 的 SNMP 要求，查詢或更新相應的管理物件，再回覆結果。
• 在發生特定事件時，主動送出通知給 Manager。

Agent 通常透過 UDP 與 Manager 通訊；SNMP 常見目的埠為 Agent 的 UDP 161，以及接收 Trap 的管理端 UDP 162。Agent 並不是 MIB 本身，而是依照 MIB 定義提供管理資料存取服務的元件。

3. 管理資訊庫（MIB）

MIB（Management Information Base）是管理物件的階層式命名空間與規格，描述可管理項目的識別碼、資料型別、語意及存取權限。每個管理物件通常以 OID（Object Identifier，物件識別碼）表示。

MIB 定義管理資料如何被識別與解讀；實際數值則由 Agent 提供。Manager 與 Agent 必須遵循相符的 MIB 定義，才能正確理解物件與資料。

4. 三者的互動流程

以查詢設備介面狀態為例：

1. Manager 根據 MIB 找出欲查詢物件的 OID，透過 SNMP 將查詢要求送給 Agent。
2. Agent 收到要求後，依 OID 對應的 MIB 定義，取得設備中的管理資料。
3. Agent 將該物件的值放入回覆訊息，送回 Manager。
4. Manager 依 MIB 解讀 OID、資料型別與數值，呈現設備狀態或進行後續管理。

核心觀念

本題考查 IEEE 802.11 無線區域網路的分散式協調功能（DCF）如何運用二元指數退避，讓多個欲傳送資料的裝置錯開傳送時機，降低碰撞機率。

無線裝置在開始傳送前，先偵聽媒體是否忙碌。媒體閒置一段規定的間隔後，裝置隨機選取退避計數值，並以時槽（slot time）為單位倒數。當媒體忙碌時，倒數暫停；媒體再度閒置並符合規定間隔後，倒數才繼續。倒數歸零的裝置取得傳送機會。

解題方法

以一次資料傳送失敗後的重傳程序說明：

1. 等待媒體閒置 裝置偵聽無線媒體。媒體閒置後，須再等待 DCF 間隔；基本 DCF 傳輸通常使用 DIFS。若媒體忙碌，裝置持續等待，不進行退避倒數。

2. 設定競爭視窗並隨機抽取退避值 裝置從競爭視窗（Contention Window, CW）內，均勻隨機選取一個整數退避值 $B$。若時槽長度為 $\sigma$，退避時間為： $T_{\text{backoff}}=B\sigma$

初始競爭視窗為 $CW_{\min}$，退避值通常取自 $[0,CW]$ 範圍內的整數。隨機抽取使各裝置不必同時在媒體空閒時立即傳送。

3. 按時槽倒數，媒體忙碌時凍結 每經過一個媒體閒置時槽，$B$ 減少 $1$。若其他裝置開始傳送，媒體轉為忙碌，倒數立即凍結；傳輸結束後，裝置須再次等待規定的 DIFS，才接續剩餘倒數。這使各裝置能依媒體狀態共同競爭，而不會在忙碌期間持續倒數至零。

4. 倒數歸零後傳送並確認 $B=0$ 時，裝置開始傳送資料。接收端成功收到資料後，以 ACK 回覆。若傳送端在規定時間內未收到 ACK，便視為傳輸失敗，常見原因包括碰撞或傳輸錯誤，接著進入重傳退避程序。

核心觀念

IPv6 位址長度為 128 位元，通常以 8 組 16 位元十六進位數表示，組與組之間以冒號分隔。判讀本題須掌握：

• 任播地址（Anycast Address）：配置給多個介面的單播位址；封包送往該位址時，路由系統會將封包送到路由上最近或最適當的一個介面。
• IPv6 壓縮規則：每組 16 位元以 4 個十六進位數表示；每組前導零可省略。連續的全零組可用 :: 壓縮，但同一位址中只能使用一次，否則無法判定被省略的零組數量。
• IPv4 嵌入 IPv6：本題使用 IPv4-mapped IPv6 位址格式 ::ffff:IPv4，將 IPv4 的 32 位元放在最後 32 位元。

（一）任播地址（Anycast Address）

任播地址是同一個 IPv6 位址配置給多個介面的位址。這些介面通常分布在不同主機或網路位置。傳送端把封包送往任播地址後，路由系統依路由資訊，將封包轉送至其中一個「最近」或路由成本最低的介面。

「最近」是指依網路路由所判定的距離或成本，不一定是地理位置最近。任播位址使用單播位址格式，沒有獨立的位址前綴可供辨識；其任播用途由配置方式與網路設定決定。常見用途包括將使用者導向最近的 DNS 伺服器或服務節點。

（二）IPv6 位址是否合法

IPv6 Address1：621f::2de8::db11:de5e

不合法。 IPv6 位址中的 :: 表示一個或多個連續的全零組，且一個位址內最多只能出現一次。此位址含有兩個 ::，因此無法唯一判定各自省略了多少組。

IPv6 Address2：::ffff:c000:1

合法。 位址中只有一個 ::，可用來補足省略的全零組。明列的組為 ffff、c000、1，共 3 組；完整 IPv6 位址須有 8 組，因此 :: 代表 5 組 0000。

未壓縮形式為：