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高考申論題 105年 [資訊處理] 資通網路

第 一 題

📖 題組：
請回答下列問題：（每小題 5 分，共 20 分） (一) 什麼是 Piggybacked Acknowledgement？ (二) 什麼是 Cumulative Acknowledgement？ (三) 什麼是 Premature Timeout？ (四) 承(三)題，該如何降低 Premature Timeout 的發生？
📝 此題為申論題，共 4 小題

小題 (一)

什麼是 Piggybacked Acknowledgement？

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看到這題，應聯想到網路通訊中提升傳輸效率的機制。先點出「捎帶確認（Piggybacked Acknowledgement）」的定義，說明其將 ACK 夾帶在資料封包中的運作方式，最後解釋其目的（減少頻寬浪費）與相關特徵（如搭配延遲確認機制）。

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「捎帶確認（Piggybacked Acknowledgement）」是指在雙向通訊網路中，接收端在收到資料後，不立即單獨發送一個確認封包（ACK），而是等待自己有資料要發送給對方時，將該確認訊息附加（夾帶）在資料封包標頭中一併傳送的技術。 特徵包含： (1) 頻寬節省：透過將資料與確認訊息合併為單一封包，減少了獨立 ACK 封包所需消耗的標頭開銷與頻寬浪費。

小題 (二)

什麼是 Cumulative Acknowledgement？

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看到本題應立即聯想傳輸層 TCP 協定中為提升效率所使用的『滑動視窗（Sliding Window）』機制。答題時需點出其定義（回應期望收到的下一個序號）、優勢（節省頻寬、容忍 ACK 遺失）以及實際運作情境，並同時標示中英文專有名詞以獲取高分。

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「累積確認（Cumulative Acknowledgement）」指在網路資料傳輸過程中，接收端不需要對每一個成功收到的封包逐一發送確認訊息（ACK），而是發送一個包含特定序號 $N$ 的確認訊息，用以宣告「序號 $N-1$（含）之前的所有資料皆已正確且連續地接收完畢」，並明示期望發送端接下來傳送序號為 $N$ 的資料。 特徵與優點包含： (1) 降低網路負載：將多個封包的確認合併為單一 ACK 訊息，有效減少網路上的控制封包數量，節省傳輸頻寬。

小題 (三)

什麼是 Premature Timeout？

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看到此題，應立即聯想 TCP 協定中的「重傳計時器（Retransmission Timer）」機制。核心關鍵在於比較「重傳逾時時間（RTO）」與「實際來回延遲（RTT）」的關係，點出因時間設定過短導致不必要重傳的現象與其對網路效能的影響。

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「過早逾時（Premature Timeout）」是指在如傳輸控制協定（TCP）等可靠傳輸機制中，發送端所設定的重傳逾時時間（Retransmission Timeout, RTO）過短，小於封包實際的來回通訊延遲（Round Trip Time, RTT）之現象。 其特徵與影響包含： (1) 封包未實際遺失：接收端已成功收到資料，且其回傳的確認訊息（ACK）仍在網路傳輸途中。

小題 (四)

承(三)題，該如何降低 Premature Timeout 的發生？

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看到「降低 Premature Timeout」，核心應聚焦於傳輸層（如 TCP）如何精準設定「重傳計時器」。聯想關鍵技術：精確估算 RTT（來回通訊時間）、動態計算 RTO（重傳超時時間），以及相關演算法如 Jacobson/Karels（納入變異數）與 Karn's Algorithm（解決重傳模糊）。

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【破題】降低過早超時（Premature Timeout）的核心在於精確測量網路的來回通訊時間（Round-Trip Time, RTT），並據此動態調整重傳超時時間（Retransmission Timeout, RTO）。 【論述】 一、動態估算平滑化 RTT（Smoothed RTT）：

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