普考申論題
115年
[資訊處理] 資通網路與安全概要
第 一 題
📖 題組：
一、某校計畫為新落成的「科技創新大樓」建置網路架構。該大樓預計有三個區域：行政辦公室（50 人）、教學實驗室（200 人），以及一個對外提供服務的學術網站伺服器機房。學校上層透過臺灣學術網路（TANet）連接網際網路。請回答以下問題：
一、某校計畫為新落成的「科技創新大樓」建置網路架構。該大樓預計有三個區域：行政辦公室（50 人）、教學實驗室（200 人），以及一個對外提供服務的學術網站伺服器機房。學校上層透過臺灣學術網路（TANet）連接網際網路。請回答以下問題：
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
學校配發給該大樓一個 IPv4 網段 192.168.10.0/24。大樓內有兩個部門：教學實驗室（需要 100 個 IP）與行政辦公室（需要 50 個 IP）。請使用可變長度子網路遮罩（VLSM）進行規劃，並依序寫出這兩個部門的網路位址（Network ID）、子網路遮罩（請用斜線表示法，如/24）以及可用主機 IP 範圍。（15 分）
思路引導 VIP
看到本題，首先要辨識出這是「VLSM (可變長度子網路遮罩)」的網段規劃題。解題的關鍵原則是「由大到小」，也就是從需要最多 IP 位址的網段開始切割。首先處理教學實驗室（需要 100 個 IP），計算至少需要的主機位元數；再處理行政辦公室（需要 50 個 IP），依序分配剩下的網段。注意計算可用 IP 範圍時，必須扣除網路位址 (Network ID) 與廣播位址 (Broadcast Address)。
小題 (二)
網管工程師將大樓交換器（Switch）連接行政辦公室的埠口劃分在VLAN 10，教學實驗室的埠口劃分在 VLAN 20。若在沒有架設路由器（Router）的情況下，教學實驗室的學生嘗試要去連線行政辦公室的電腦，請問此連線會成功還是失敗？請從 VLAN 的功能與本質來合理解釋原因。（10 分）
思路引導 VIP
這題的核心考點是 VLAN 的基礎運作原理。看到「不同 VLAN (VLAN 10 與 VLAN 20)」且「沒有路由器 (Router)」，要立刻聯想到 OSI 模型。VLAN 屬於 L2 (資料鏈結層) 的技術，用來切割廣播網域 (Broadcast Domain)。要跨越廣播網域通訊，必須仰賴 L3 (網路層) 的路由設備（如路由器或 L3 交換器）。因此，沒有路由器必然會失敗。論述時要點出 VLAN 的隔離本質。
VLSM 子網路規劃
💡 依需求由大至小分配網段，並利用變長度遮罩極大化 IP 利用率。
🔗 VLSM 子網路切割 SOP
- 1 排序需求 — 將各部門主機需求數依由大至小排列。
- 2 計算長度 — 依需求數加上 2 個保留位址，求出最小 $2^h$ 值。
- 3 決定遮罩 — 利用 32 減去主機位元 $h$，寫出斜線表示法 /n。
- 4 定義邊界 — 找出 Network ID、廣播位址與中間的可用主機範圍。
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🔄 延伸學習：延伸學習：掌握此邏輯後，可進一步學習如何進行路由彙總以縮減路由表規模。
