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網工 82 NET 復習重點
2010/10/13 阿龍 end…

一、網路的實體拓樸種類
(A)網狀拓樸 ( Mesh Topology )：
連線形式採點對點連線(point-to-point connection)，每個節點(Node)之間都存在一條
專用的鏈結用以傳遞資料，如下圖：

若有 N 個節點，則共需 N*(N-1)/2 條鏈結；且每一個節點需要(N-1)個埠。
優點：1.鏈結專用，沒有鏈結共享的碰撞問題。
2.鏈結專用，一條鏈結的中斷並不會影響整個拓樸。
3.鏈結專用，資料私密性及安全性相對提高。
缺點：佈線不易，且每個節點需求埠數高 -> 成本高，建置困難。
(B)星狀拓樸 ( Star Topology )：
連線形式採點對點連線(point-to-point connection)，每一個節點都和中央集線器(Hub)
連接，節點間不彼此相連，如下圖：

HUB

優點：1.建置較簡單，安裝佈線及重新配置比起 mesh topology 相對容易。
2.某一節點或鏈結有問題不會影響整個拓樸。
缺點：1.訊號容易在 HUB 接口處產生碰撞。
2.若 HUB 中斷，整個拓樸就失效了。
(C)匯流排拓樸 ( Bus Topology)：
連線形式採多點連線(multipoint/multidrop connection)，以一條纜線當作中央骨幹
(backbone)，所有節點透過支線及分結頭連接到匯流排上，如下圖：

兩個端點的為纜線終端設備(提供 50 歐姆大小的終端電阻) 中間的三個藍點為分
，


接頭用以連接每一個節點，每個分接頭間的距離及分接頭個數都是有限制的(因
為訊號衰減的因素)。
優點：佈線輕鬆、成本較低。
缺點：1.管理或新增節點困難，除錯及維修不易。
2.由於鏈結共享，單一節點故障可能會影響整個拓樸(因為訊號反彈)。
(D)環狀拓樸 ( Ring Topology )：
連線形式採多點連線(multipoint/multidrop connection)，將骨幹線路頭尾相連成環並
以記號 ( Token )做為傳送資料的通行證，傳送者必須先拿到記號才可以傳送資
料，資料的轉傳也是依照順序傳遞下去，如下圖：

A

D B

C

傳送路徑為 A->B->C->D，藍點為增益器，用來再生或恢復訊號強度，避免訊號
過度衰減導致的資料遺失。
優點：解決匯流排與星狀網路碰撞( Collision)的問題。
缺點：成本高，任一線路與節點故障，此網路就會癱瘓(但可透過雙環或藉由交
換機制跳過問題設備來解決)。
(E)混合拓樸
依實際環境架設，由以上各種網路拓樸混合架構而成。

二、10BASE2, 10BASE5 的規格
種類
10Base5 10Base2
規格特性
傳輸速率 10Mbps 10Mbps
使用媒體粗同軸線(RG-11) 細同軸線(RG-58A/U)
使用拓樸 Bus Topology Bus Topology
使用接頭 AUI BNC
區段最大長度 500M 185M
頻寬種類基頻基頻
線路編碼曼徹斯特曼徹斯特


三、OSI 七層架構中，應用層、表達層、傳輸層、資

料鏈結層的功能
OSI（Open System Interconnection Model）分為應用層(Application Layer)、表達層
(Presentation Layer) 會議層(Session Layer) 傳輸層(Transport Layer) 網路層(Network
、、、
Layer)、資料鏈結層(Data-Link Layer)、實體層(Physical Layer)。

(A)應用層：
使用者、應用程式與網路的溝通介面 ( 如：FTP、E-mail、IE 瀏覽器…等 )。
(B)表達層：
將所傳來的資料轉換為該電腦系統內所能看的懂的格式，其工作內容有：
1.內碼間的轉換(如：BCD、ASCII 編碼型態的轉換)。
2.資料壓縮與解壓縮。
3.資料加密與解密。
(C)傳輸層：
傳輸層負責整個訊息的程序間傳遞(process-to-process delivery)，並提供可靠的傳遞
方式，其工作內容有：
1.服務點定址：傳輸層的表頭必須包含服務點位址或稱埠號(Port Number)，用以
指向目的電腦所正在執行的程序。
2.切割與再重組：替每個被分割的資料區段編定序號，用來使這些資料區段可以
在到達目的地時正確的被重組，也可以確認在傳輸過程中所遺失的封包是哪些。
3.連線控制：傳輸層可以是連線式(TCP)或非連線導向型(UDP)。
4.流量及錯誤控制：UDP 中除了檢查碼之外，沒有其他的錯誤控制機制，至於流
量控制也是 UDP 所沒有的，因此要定義傳輸層的流量及錯誤控制，我們多半從
TCP 的觀點討論，在 TCP 裡，流量透過滑動窗口協定(sliding window protocol)來控
管，此窗口大小會根據封包接收狀況或網路壅塞的程度而有所改變，藉以控制流
量；TCP 的錯誤機制除了檢查碼之外，還有根據 ACK 封包的回應來判斷錯誤是
否發生，錯誤的解決方法多半是重送有誤的封包，因此序號的定義就變得格外重
要，更重要的是以賞的流量及錯誤控制在 TCP 當中我們都以三向交握(Three-way
handshaking)來達成，無論是連線的建立、資料傳輸、連線的結束、滑動窗口的變
動與否、是否產生錯誤需要重送，都可藉由此機制來完成，因此，TCP 的傳送雖
然較 UDP 耗時且費工，但在各種要求可靠性高的執行程序上卻是最好的選擇
(如：FTP、SMTP、TELNET…等)。
(D)資料鏈結層：
資料鏈結層主要負責將訊框(frame)作節點間傳遞(node-to-node delivery)，也是當作


實體層(硬體)與網路層(軟體)間彼此轉換的橋樑，其工作內容有：
1.訊框包裝：將來自網路層的位元串流分成較容易處理的資料單元(frame)。
2.實體定址：辨識或加上目的地及來源位址(MAC Address)，傳送往實體媒介(還須
藉由 ARP 來協助完成)。
3.流量及錯誤控制：資料鏈結層的流量控制是以傳送者和接收者的角度加以限
制，當傳送者的傳輸速率超出接收者所能消化的範圍，資料鏈結層會啟動流量控
制機制來避免接收者難以容納；錯誤的控制及偵測則是在訊框最後加上一個錯誤
檢查碼 CRC(FCS)(如：同位檢查碼、循環碼…等)，也可用來防止訊框重複存在。
4.存取控制：當兩個或兩個以上的節點連接到相同一條鏈結的時候，資料鏈結層
須有一個通訊協定用以制定每個節點對此條鏈結存取控制的優先權或時效性。

四、UTP、同軸電纜線的接頭規格
(A)無遮蔽式雙絞線 ( Unshielded Twisted Pair； UTP )：
絞線和外皮間沒有鋁箔或金屬遮蔽層，不具防干擾作用的線材。
接頭規格有
1.RJ-45。
2.RJ-11。
(B)同軸電纜 ( Coaxial Cable )：
是由四層由內而外包裹而成，最內層為中心導體多蕊銅線( Stranded Copper )傳遞
訊號、第二層為絕緣體避免短路、第三層導電網防止電磁波干擾、最外層為塑膠
保護層不良環境中受到氧化及損害，常用的同軸電纜規格有：
1.RG-11 用於 10BASE5 的粗線，阻抗 50 ohm ，直徑 0.4。
2.RG-58 用於 10BASE2 的細線，阻抗 50 ohm ，直徑 0.18。
3.RG-59 用於 Cable TV。
4.RG-62 用於 ARC net。

五、橋接器、路由器、閘道器的功能
(A)橋接器 ( Bridge )：(作用層級：實體、資料鏈結層)
橋接器可以同時連接二個以上網路(不同的傳輸媒體也可以，如：同軸電纜及雙
絞線的混合型網路)。乙太網路工作站數量多且傳輸資料量大時，可以使用橋接
器來分隔成不同網段，當橋接器接收到訊息時，它會判斷此訊息是要傳送到本地
網段還是要傳送至其它網段。如果是要傳送到別的網段，橋接器接收到訊息後會
先儲存然後再傳送出去 (store-and-forward)。最重要的，橋接器是可以用來限制碰
撞(collision)封包在本地接口，藉以控制及平衡 collision 在每個網段發生的機率。
缺點：無法阻擋 broadcast 封包的傳送，因此當某一個區塊因不明原因產生大量
broadcast 封包時，會逐漸占用頻寬，產生廣播風暴(broadcast storm)的問題。
假如橋接器分成 4 segment，會有 4 collision domain、1 broadcast domain。


(B)路由器 ( Router )：(作用層級：實體、資料連接、網路層)
除了有橋接器的功能外，更重要的是路由器可以用來連接不同的網路模式(如乙
太<->LAN、PPP<->Internet…等)，傳輸的過程中隨時調整最佳路徑；更重要的，
Router 會過濾 broadcast 封包的傳送減少 broadcast storm 發生的機率但由於 Router
，，
是利用 CPU 或程式來用運作的，因此在 Internet 發展越來越盛行的狀況下，網路
流量大增，使 Router 負載過重進而影響了 Router 的效能。
假如路由器分成 4 segment，會有 4 collision domain、4 broadcast domain。
(C)閘道器 ( Gateway )：(作用層級：OSI 全層)
閘道器主要作為連接不同性質網路，處理通訊協定轉換。轉換協定包括：訊息格
式轉換，位址轉換，以及協定轉換。由於閘道器具有轉換網路間不同通訊協定的
功能，因此，在網路應用環境中，閘道器可以發揮其彈性。可以使用閘道器連接
乙太網路到 SNA 主機，使網路上各個工作站可以透過閘道器存取 SNA 主機的資
料。閘道器可以將區域網路與其它使用不同通訊協定的網路連結，例如 TCP/IP，
X.25，SNA 等…。

六、乙太網路傳送資料的方法:CSMA/CD、CSMA/CA
由於乙太網路的傳輸在邏輯上多建立在匯流排的拓樸架構之下，這表示傳輸媒介
(通道)都是由各個節點所共享，在所有節點使用傳輸媒介的權利都相同的前提
下，產生碰撞的機率有就相對提高，因此衍生出了
(A)CSMA/CD ( Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection )：
其原理及執行步驟為：
1.每個節點的網路卡會在要丟出資料封包時檢測網路是否有電流通過(是否有人
在使用)，若有則等待，沒有就傳送封包。
2.當有兩個節點同時檢測到網路閒置，並同時丟出封包時，便會在通道的某處產
生碰撞。
3.此時乙太網路會以 JAM 控制訊號通知所有節點，於通道內產生碰撞，產生碰撞
的封包便會被遭到破壞，而發生碰撞的節點會透過某機制產生一個亂數時間後再
重送封包，避免再次產生碰撞。
不過由於在無線網路的環境中，節點之間的傳輸訊號衰減的程度很高，又加上地
形地物的組隔及限制，導致在碰撞偵測的環節容易產生問題，因此無法使用
CSMA/DA，便衍生出了
(B)CSMA/CA ( Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance )：
其原理及執行步驟為：
1.當傳送節點感測到傳輸媒介閒置時，會先送出一個特別的小訊框來提出傳送要
求，稱為 RTS(Request To Send)給接收節點或 AP(Access Point)。
2. 接收節點或 AP 在收到此封包後，決定是否回傳一允許傳送的封包，稱為
CTS(Clear To Send)。
3.傳送節點若有收到 CTS，則開始傳送；若無則等待一個亂數時間後再丟出 RTS


封包。
4.接收節點回應所收到的封包是否正確。

七、Token Passing
在 Token Passing 的機制中，網路上的節點以邏輯環的形式排列，但其實體拓樸並
不一定要是環狀的結構，也就是說對每一個節點而言，都有前任(predecessor)和繼
任(successor)節點。而存取頻道的權限制透過此機制使用一個特殊的封包，稱做
記號(token)，此記號會不斷的繞著環走，擁有此記號的節點就擁有傳送資料的權
限，等到資料傳送完成就將記號釋放，傳遞給下一個節點，在這機制當中，每個
節點持有記號的時間應該要有限制，並且應有當記號損毀或遺失時再產生新記號
的裝置。

八、5-4-3 原則
標準乙太網路(10Base5)最多只能使用 4 個增益器(Repeater)或集線器(Hub)，所
以會形成 5 個區段但只有 3 個區段可以連接電腦其餘 2 個區段不能連接電腦，
，，
只能用來延伸距離，故稱為 IRL(Inter Repeater Link)。如果違反此原則，「碰撞」
可能無法偵測。

九、雙工、半雙工，多工技術
(A)雙工 ( Duplex )：指二台通訊設備之間，其資料傳輸的方向是雙向的，又可分
為全雙工(full-duplex)、半雙工(half-duplex)。
(B)半雙工 ( Half-Duplex )：每一個通訊設備都可以傳送和接收，但不得同時，當
有一方要傳輸時，另一方就只能接收。
(B*)全雙工 ( full-duplex )：每一個通訊設備都可以傳送和接收，而且允許同時收
送，其鏈結方式有兩種，一種是分成實際兩條鏈結，一條傳輸，另一條接收；或
是鏈結的流量共享，通道內分成兩個方向傳輸訊號。(補充)
(C)多工(multiplexing)：當兩設備間的傳輸媒介其傳輸容量遠大於傳輸需求時，鏈
結是可以多條線路共享的，多工便是一套能在單一鏈結上同時傳輸多個訊號的技
術。多工可分為：
1.類比訊號：分頻多工(FDM)、分波多工(WDM)。
2.數位訊號：分時多工(TDM)，又可細分為同步分時多工、統計分時多工。


十、網際網路資料交換技術(3 種)
(A)電路交換 ( Circuiting Switching )：電路是指連通設備間信號傳遞的路徑而言。
電路交換屬於靜態分配線路的方式，通信的二端一旦接通，便擁有一條實際的實
體線路，而雙方獨占此線路。電路交換技術的傳輸延遲通常較小，也不會發生碰
撞，可靠性和即時回應能力都很優異，但其缺點是需花費一段時間建立線路，且
由於線路獨享，就算線路空閒，也不能被其他用戶使用，這往往會造成通ˇ傲頻
寬資源的浪費。電路交換的機制建立在通訊傳輸之前，其通訊過程須區分成三個
階段：
1.連線建立階段：在通訊前，必須先建立一條專屬的鏈結(頻道)，建立方式是由
發送端送出一個要求連線封包給交換器，交換器會將此封包繼續丟往下一個交換
器直到接收端，此時接收端會回傳一個同意要求的封包給發送端，完成建立連線
路徑的過程(當交換器在傳遞要求封包的時候，其路徑便會固定，接收端回傳同
意封包時也會遵循已確立之路徑回傳)。
2.資料傳輸階段：專屬鏈結(頻道)建立完成後，雙方便可以開始傳輸封包。
3.拆卸階段：當傳輸完成或有一方要中斷連線時，須送出訊號給交換器以釋放頻
寬資源。
(B)訊息交換 ( Message Switching )：訊息交換的機制建立在通訊傳輸要開始之
後，訊息交換將發送端要傳輸的訊息視為一個整體的資料塊，而對於資料塊的大
小不加限制，且每個資料塊會自行攜帶一個描述其目的地的位址資訊。也因此，
這種方式在進行大訊息的傳輸時，單一訊息可能會占用一條交換線路長達幾分鐘
之久，因此位在訊息交換中的交換設備，一般是一部迷你電腦 (mini-computer) 或
工作站 (workstation)，其通常具備足夠的記憶空間或磁碟來儲存及緩衝發送端送
來的資料。此儲存點必須接收到完整的訊息後才送給下一個交換站或接收端，使
得訊息流經節點時造成一些延遲(delay)。這是因為交換站在接到整個訊息後，才
能開始傳送，而已經抵達的資料仍得等後其他尚未轉來的其餘資料片段，此延遲
亦稱為等候延遲 (queue delay)。因此，訊息交換系統也可以稱為「儲存-傳送 (save
and forward) 」網路系統。
(C)分封交換 ( Packet Switching )：為了解決訊息交換的缺失，分封交換嚴格限制
了資料塊大小的上限，將所要傳送的訊息分為一個個固定大小的封包(Packet)，使
得分封後的訊息可以在交換設備的記憶體中存放，保證任何用戶都不能獨占線路
超過幾十毫秒，因此非常適合交談式的通信。分封交換可同時提供多個來源的訊
息傳輸，每個封包可視情況各自尋找最佳的路徑，到達目的地之後再重組原始的
訊息。其優點是消化及處理封包的速率很高，時間延遲較少，發生錯誤時也不需
重送全部的資料，但它有時也容易生壅塞、封包損失或失序等問題。


十一、同步與非同步傳輸
(A)同步傳輸 ( Synchronous Transmission )：
在同步傳輸中，位元串流組合成較長的訊框，每一個訊框可能包含許多個位元
組，而在訊框當中所有的位元組並沒有區隔，發送端再傳送訊框和訊框之間並不
需要定義起始或停止位元及間隔，因此接收端在收到一組訊框後，其位元組分割
及重組便是接收者的責任了。優點是傳輸速度較快，但不適用於即時性的影音傳
輸上。
(B)非同步傳輸 ( Asynchronous Transmission )：
在非同步傳輸中，所有訊號被分割成以一個位元組(8 bits)的基本單位來傳送，為
了使接收端可以判斷資料的開始和結束，每一個位元組前面會增加一個起始位元
( 0 )，並根據不同的系統，於每一個位元組的後面增加一個以上的停止位元( 1 )，
並在每一個位元組之間給予間隔，因此相較同步傳輸來說，它相對的較慢，但卻
比較有效其設備也較便宜。

十二、T1、T3
(A)T1 訊號：
由 AT&T 貝爾實驗室 (Bell Labs)所定義出來在通訊傳輸時所使用的單位它的速，
率相當於 1.544Mbps，這是美制的規格，可以同時傳送 24 路電話訊號(每路訊號
為 64Kbps)。在原始定義的 T1 訊號中，使用八位元的取樣大小來傳送每條電話訊
號，而 24 條電話訊號便需要 8×24＝192 位元，在傳送的過程當中，將這些位元
加上一個同步位元，所以實際傳輸的訊框大小為 193 位元。訊框傳送的速率是
8KHz (每秒傳送 8,000 次)，所以一秒鐘資料的傳輸量為 193×8000＝1,544,000＝
1.544 Mbps。使用的傳輸媒介為雙絞線、同軸電纜。
(B)T3 訊號：
一個 T3 訊號相當於 7 個 T2，也就是 28 個 T1，可以同時傳送 672 路電話訊號，
其速率為 44.736 Mbps。使用的傳輸媒介為同軸電纜、光纖。
(B*)T2 訊號：
一個 T2 訊號相當於 4 個 T1，其速率為 6.312 Mbps。(補充)
(B**)T4 訊號：
一個 T4 訊號相當於 6 個 T3 或是 42 個 T2 或是 168 個 T1 其速率為 274.176 Mbps
，，，。
(補充)


網工 82 NET 作業解答
CHAPTER1
15.
216(如果要問是多少的話，我想可以問 2 的次方大師，我不能說是誰)。
16.
網狀拓中有 N 台設備，其鏈結應有[N × (N-1)]/2 條。
其埠數應有(N-1)個。
因此本題→
共需(6 × 5)/2=15 條纜線；每個設備需 5 個埠。
18.
LAN，因為 LAN、MAN、WAN 是以連線範圍為區分。
19.
拓樸依然正常運作，只是當有其他設備要送封包到未開機的電腦時，有可能產生
網路的壅塞。
20.
拓樸依然正常運作，環狀網路可以透過一機制，跳過未啟動的電腦，繼續傳遞封
包。

CHAPTER2
4.
網路層主要是負責節點間傳遞(node-to-node delivery)，其作用對象為主機對主
機，其傳輸方式不一定可靠，定址方式為實體定址；而傳輸層主要是負責程序間
傳遞(process-to-process delivery)，其作用對象為程序對程序，其傳輸方式是可靠
的，定址方式為埠址。
9.
訊框包裝、實體定址、流量及錯誤控制、存取控制。
11.
服務點定址、訊息切割與重組、連線控制、流量及錯誤控制。


CHAPTER3
16.
a.T = 1 / f = 1 / (24 Hz) = 0.0417 s = 41.7 × 10–3 s = 41.7 ms。
b.T = 1 / f = 1 / (8 MHz) = 0.000000125 = 0.125 × 10–6 s = 0.125 μs。
c.T = 1 / f = 1 / (140 KHz) = 0.00000714 s = 7.14 × 10–6 s = 7.14 μs。
17.
a. f = 1 / T = 1 / (5 s) = 0.2 Hz。
b. f = 1 / T = 1 / (12 μs) =83333 Hz = 83.333 × 103 Hz = 83.333 KHz。
c. f = 1 / T = 1 / (220 ns) = 4550000 Hz = 4.55× 106 Hz = 4.55 MHz。
23.
a. (10 / 1000) s = 0.01 s。
b. (8 / 1000) s = 0. 008 s = 8 ms。
c. ((100000 × 8) / 1000) s = 800 s。
24.
圖中總共有 8 個 bits 的訊號在 16 ns 裡傳完，因此位元速率為→
8 / (16 × 10−9) = 0.5 × 10−9 = 500 Mbps。
25.
圖中總共有 8 個全波在 4 ms 裡傳完，因此頻率為→
8 /(4 ms) = 2 KHz。
26.
頻寬為 5 × 5=25 Hz(注意單位)。

CHAPTER4
21.
a. NRZ-I：10011001。
b. 差動式曼徹斯特：11000100(快記：和前一個波形作比較，不一樣就是1)。
c. AMI：01110001。
32.
a. 在同步傳輸中，我們共需傳送 1000 × 8 = 8000 bits。
b. 在非同步傳輸中，我們共需傳送1000 × 10 = 10000 bits，不過每次只能傳送
一個位元組，且每個位元組開始時我們需要一個起始位元(0)，結束時需要1
個以上的停止位元(1)(根據不同的系統決定)。


CHAPTER7
3.
導引式媒體所使用的傳輸媒介是實體線路，如：雙絞線、同軸電纜、光纖。
非導引式媒體所使用的傳輸媒介是非實體線路，如：紅外線、電磁波。
4.
雙絞線、同軸電纜、光纖纜線。

CHAPTER13
3.
單播位址其第一個位元組最右邊位元為0。
群播位址其第一個位元組最右邊位元為1。
廣播位址其位元組裡所有位元皆為1。
4.
主要功用為：
a.切割一個網路為多個網段，每個網段的頻寬是獨立的。
b.切開碰撞區域(collision domain)，減低或均分碰撞機率。
5.
一個第二層交換器(switch)相當於一個N-埠的交換器，再加上一些複雜的技術，
使封包的處理能更加快速。
6.
因為在全雙工的乙太網路中，每一個設備都以兩條專用的鏈結連接到交換器，分
別專責接收及傳送，因此每一個設備和交換器都可以獨立運作，不必擔心碰撞的
問題。
8.
10Base5、10Base2、10Base-T、10Base-F。
14.
群播。
其第一個位元組為00000111，最右邊的位元為1，因此是群播。
15.
因為不管是單播、群播或廣播位址，其來源位址永遠都是單播位址，表示訊框只
來自某一個節點。而目的為只有可能是單播、群播或廣播，題目的來源位址第一
個位元組為01000011，最後一個位元為1，屬群播，因此接收端判定此為錯誤的
訊框，便加以丟棄。

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