112 專技高考高等考試 資訊技師 網路原理與應用 考古題詳解

核心觀念： 網路爬蟲是一種自動化程式，會依據起始網址存取網頁、擷取內容，並沿著頁面中的超連結繼續造訪其他網頁。搜尋引擎常用爬蟲蒐集網頁資料，再建立索引，供使用者搜尋。

解題方法： 說明時掌握「自動造訪網頁、擷取資料、循連結擴大蒐集範圍」三個特徵，並指出常見用途，即可清楚界定此名詞。爬蟲蒐集到的資料通常會交由後續的索引或分析程序處理；爬蟲本身不等同於搜尋引擎。

解題技巧： 記住「爬」代表依連結逐步造訪網頁；「蟲」是自動執行的程式。作答時可補充爬取範圍、頻率及網站存取規範，應妥善設定，避免造成網站負載或違反其使用規範。

（二）微服務（MicroService）

核心觀念： 微服務是一種軟體架構風格，將一個大型應用程式拆分為多個小型、相對獨立的服務。每個服務負責明確的業務功能，並透過定義好的介面（例如 HTTP API）與其他服務溝通。各服務可以分別開發、部署及擴充。

解題方法： 作答時聚焦三點：服務依業務功能拆分、服務間透過介面通訊、服務能獨立部署或擴充。與單體式架構相比，微服務有利於分工及彈性擴充，但也增加服務間通訊、資料一致性、監控與故障處理的複雜度。

解題技巧： 「小型」不是唯一判準，重點在服務具有清楚的功能邊界與一定程度的獨立性。不要只寫成「把程式拆成很多模組」；若各模組仍必須綁定同一個程式整體部署，就不充分符合微服務強調的獨立部署特性。

（三）網路地址轉換（Network Address Translation, NAT）

核心觀念： NAT 是在網路邊界設備上轉換封包 IP 位址的技術。常見用途是在封包通過路由器或防火牆時，將內部網路使用的私有 IP 位址轉換為可在外部網路使用的公有 IP 位址；回程封包則依轉換資訊還原目的位址。

常見型態包括：

• **靜態 NAT：**建立固定的私有 IP 與公有 IP 對應。
• **動態 NAT：**從一組公有 IP 位址中，動態分配位址供內部主機使用。
• **連接埠位址轉換（PAT／NAPT）：**多台內部主機共用一個公有 IP 位址，並以連接埠號區分不同連線。

核心觀念

本題考查軟體定義網路（Software-Defined Networking, SDN）的核心架構：將傳統網路設備中緊密結合的控制平面與資料平面分離，並透過控制器集中管理網路，再以標準化介面與交換器及上層應用程式互通。

傳統網路交換器通常由各設備自行執行路由或轉送決策；SDN 則由控制器掌握網路狀態並下達轉送規則，交換器依照規則處理封包。

解題方法

作答時可分兩層：

1. **比較架構差異：**指出控制平面與資料平面的分離，以及控制功能集中化。
2. **說明 SDN 元素：**分別交代 OpenFlow、控制器、交換器、API 的角色，再說明控制器如何透過介面協調上下層。

（一）與傳統網路架構的最大差別

SDN 與傳統網路架構的最大差別，是控制平面與資料平面分離。

傳統網路設備通常同時具有控制與資料轉送功能，各設備自行執行控制協定、建立轉送資訊，並依據本機的轉送表處理封包。SDN 則把控制邏輯集中到控制器，由控制器統一決定網路轉送政策；交換器主要負責資料平面的封包轉送，依控制器下達的規則執行。

因此，SDN 可由控制器以程式化方式管理網路，提升網路設定與管理的集中性及彈性。

（二）OpenFlow、控制器、交換器、API 的功能與關係

1. OpenFlow

OpenFlow 是控制器與交換器之間的一種南向通訊協定，用來讓控制器讀取交換器狀態、設定或更新交換器的流表（flow table），並指示封包的處理方式。

交換器可依流表項目比對封包欄位，再執行轉送、丟棄或送交控制器等動作。OpenFlow 是控制器下達控制資訊、交換器回報資訊的通訊機制；它本身不是控制器，也不是交換器。

2. 控制器

控制器是 SDN 的控制核心，負責掌握或取得網路狀態、執行控制邏輯、決定網路政策，並透過 OpenFlow 等南向介面管理交換器。

控制器通常也提供北向 API，讓上層網路應用程式或管理系統提出需求，例如設定流量政策、建立連線或取得網路資訊。控制器再將這些需求轉化為對交換器的控制指令。

3. 交換器

核心觀念

本題考查 NIST 對雲端運算的定義，包括五項重要特徵與四種佈署模式。作答時要分清楚兩者：五項特徵說明雲端服務如何提供與使用；佈署模式則說明雲端基礎設施由誰使用、如何管理及分享。

解題方法

分成兩部分作答：第一部分依序說明五項特徵的服務行為；第二部分列出四種佈署模式，並指出其使用對象、管理方式或資源共享範圍。

（一）五項重要特徵

1. 按需自助服務（On-demand self-service） 使用者有需要時，可透過服務介面自行取得運算時間、儲存空間或網路等資源，不必逐次向服務提供者提出人工申請。資源的配置與使用由使用者主動發起。

2. 廣泛的網路取用（Broad network access） 雲端服務透過網路提供，並可由標準化機制存取；使用者可透過不同類型的用戶端設備使用，例如電腦、平板或智慧型手機。重點是網路可近用性與用戶端多樣性。

3. 資源池（Resource pooling） 服務提供者將運算、儲存、記憶體及網路等資源集中管理，再依使用者需求動態分配給多位使用者。使用者通常不必知道實際使用的是哪一台實體設備；資源亦可隨需求重新配置。

4. 快速彈性（Rapid elasticity） 雲端資源可依需求快速擴充或縮減，且在使用者看來，資源可能像是可隨時取得、數量充足。服務可因應負載變化調整容量，避免長期固定配置過多或不足的資源。

5. 服務可度量（Measured service） 雲端系統會自動監控、計量並回報資源使用情況，例如處理時間、儲存量、網路流量或使用者數量。計量結果可用於管理、透明化服務使用情形，以及依實際用量計費。

（二）四種佈署模式

核心觀念

本題考查 NIST 對雲端運算的三類服務模式，以及企業採用不同服務模式時，資訊管理人員與雲端服務提供者的責任分工。判斷管理範圍時，可由「底層硬體與網路」一路往上看到「應用程式與資料」：服務模式越接近 SaaS，提供者負責的層次越多，企業資訊管理人員直接管理的技術範圍越少。

解題方法

先寫出 IaaS、PaaS、SaaS 的英文全名，再沿著「由底層到使用者」比較責任分工。最後將雲端運算相較於傳統自建架構的優點，整理為資源彈性、成本、部署速度及維運負擔等面向。

（一）三類服務模式名稱

• IaaS：Infrastructure as a Service，基礎設施即服務。
• PaaS：Platform as a Service，平台即服務。
• SaaS：Software as a Service，軟體即服務。

（二）企業資訊管理人員的管理範圍

雲端服務的責任分工可按層次理解：實體設備與網路、虛擬化與作業系統、中介軟體與執行平台、應用程式、資料與使用者帳號。雲端服務提供者通常負責雲端資料中心的實體設施；企業仍須依服務模式管理其保留的部分，並妥善管理資料、帳號權限與安全政策。

核心觀念

本題考查 CIDR 子網切割，要在「每個子網最多容納 6 部電腦」的條件下，選擇可切出最多子網的最長前綴長度。

每個子網有 $h$ 個主機位元時，可用主機位址數為：

需扣除網路位址與廣播位址。要容納 6 部電腦，須滿足 $2^h-2\geq 6$，因此最少需要 $h=3$ 個主機位元，對應子網遮罩為 $/29$。

解題方法

原網段為 $163.17.33.0/24$，共有 $32-24=8$ 個主機位元。每個子網保留 3 個主機位元後，可借用 $8-3=5$ 個位元切割子網，因此：

每個子網有 $2^3=8$ 個位址，其中 6 個可配置給電腦。子網遮罩為 $/29$，即 $255.255.255.248$。每個子網的位址區塊大小為 $256-248=8$，所以最後一個八位元組以 8 為間隔遞增。各子網的廣播位址是該子網的最後一個位址。

子網清單