民國115年 普通考試 資訊處理 資通網路與安全概要
第1題
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…
題目
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： 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） 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）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、VLSM 規劃原則：VLSM（Variable Length Subnet Mask，可變長度子網路遮罩）是在同一主網段內，依各子網實際主機數需求採用不同長度的遮罩進行切割，以降低位址浪費。規劃時須依需求由大到小配發，先滿足主機數最多者，再處理需求較小者；且每個子網須扣除網路位址與廣播位址，避免位址重疊。
- 二、教學實驗室（需 100 個 IP）：2 的 7 次方為 128，扣除網路位址與廣播位址後可用 126 個，足以容納 100 部主機，故採 /25。網路位址為 192.168.10.0/25，子網路遮罩為 255.255.255.128，可用主機 IP 範圍為 192.168.10.1～192.168.10.126，廣播位址為 192.168.10.127。
- 三、行政辦公室（需 50 個 IP）：2 的 6 次方為 64，扣除頭尾後可用 62 個，符合 50 部主機需求，故採 /26，並接續前一段位址配發。網路位址為 192.168.10.128/26，子網路遮罩為 255.255.255.192，可用主機 IP 範圍為 192.168.10.129～192.168.10.190，廣播位址為 192.168.10.191；剩餘的 192.168.10.192/26 可保留給伺服器機房或未來擴充。
- 四、VLAN 的本質：連線會失敗。VLAN（Virtual Local Area Network，虛擬區域網路）是在實體交換器上以邏輯方式切割廣播網域（broadcast domain），每個 VLAN 都是獨立的 Layer 2 廣播領域，交換器只會在同一 VLAN 內依 MAC 位址表轉送訊框，不會跨 VLAN 轉送。
- 五、失敗原因與解法：VLAN 10 與 VLAN 20 分屬不同廣播網域與不同 IP 子網，跨 VLAN 的訊框因目的 MAC 位址不在同一廣播領域而遭丟棄；且不同子網間封包必須經 Layer 3 路由才能轉送。在未架設路由器時兩者無法通訊，解法為增設路由器或三層交換器，採單臂路由（Router-on-a-Stick）或 SVI 設定閘道，並以 ACL 管制流量。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。