電腦網路與 Internet 通訊

LAN 補充單元與實驗解答

這是解答。建議先完成對應的習題與實驗,再對照推理過程與評分規準。

單元 03A

  1. 多個三層位址共用 eth0,並未建立 VLAN、埠隔離或 ACL;仍共用二層廣播域。同 VLAN 不同子網能否 IP 互通需另看直連/路由及主機設定。
  2. 只有 main 時仍走 G1,來源保持 198.51.100.10。G1 與遠端須可回此來源,防火牆/NAT 狀態也需允許;bind 並不指定閘道。
  3. priority 100 查 200 已用 default 成功,所以不繼續查 main 的 /24。修正可在 200 補該直連 /24;或以更早且精確的目的規則查含該 /24 的 main。後者要避免誤將更廣目的含入 main default。
  4. src 是未固定來源時的偏好,不是 SNAT。已指定來源 1 保持來源 1;轉送改寫需獨立的 NAT 機制。
  5. 保留 priority 0 的 local 後,在 priority 100 之前加目的 /32 例外,例如 ip rule add priority 50 to 203.0.113.81/32 lookup main。分別測試無來源、來源 1、來源 2;來源 2 仍在 main 走 G1,還須驗 endpoint 回程。若例外放 150,100 的 default 先成功,目的例外不會執行。
  6. 以相同連線 ID 與時間比對 LAN 入口和代理上游來源四元組、OS 查表與實體出口。兩段 socket 屬代理模型;不能由 LAN 客戶端來源規則推論上游匹配。涉及 mark 時要說明設定與恢復時機。

單元 04A

  1. 泛洪改變副本出口,目的 MAC 仍是單播;接收端通常不把別人的單播副本交給普通 socket。多埠看見不等於廣播。
  2. IPv4 群組的低 23 bits 相同,皆對映到 01:00:5e:40:00:2a;仍是不同 32-bit IP 群組。MAC 過濾不保證精確,IP 與應用層還需匹配。
  3. snooping 限制本 VLAN 交換副本;querier 詢問並維持成員資訊;PIM 等多播路由控制在路由器間建立跨鏈路轉送。開 snooping 不代表已開跨 VLAN 多播。
  4. 一埠後方可能接 AP 或下游交換器,有多個接收者。應確認成員狀態/查詢結果,不能僅依某一主機 leave 刪除整埠。
  5. 假設一:mDNS 被 VLAN 邊界/ACL 限制,查兩端 5353 與 group/interface。假設二:根本未公告所查服務或 cache 過期,查 PTR/SRV/TXT 與 server 狀態。ping 只支持 ICMP 單播可達,不能替探索作證。
  6. 不行。服務廣告不提供可信身分;若實際連 HTTPS 仍需獨立驗證名稱/信任。一般 IPP 631 可能另有其安全模式,應先確認協定與預期端點。

L15 查表與設定解答

案例結果關鍵
no_policymain,G1bind 來源 2 未改下一跳
source_unspecifiedmain,G1,偏好來源 1來源 2 規則未匹配
source_policy200,G2priority 100 命中來源 2
lan_correct200,on-link200 內 /24 勝過 /0
lan_missing_route200,G2default 終止查表,不讀 main
endpoint_exceptionmain,G1priority 50 早於 100
local_deliverylocal,本機priority 0 先成功
throw_fallthroughmain,on-link200 命中 throw 後繼續
explicit_reject200,unreachable終止,不繼續 main

no_policy 與 source_policy 來源相同;只有表與下一跳改變。設定 src 不會改寫已指定來源。移動 endpoint 例外到 150 後,來源 2 先在 200 選 G2;未指定來源仍可由例外 50/150 查 main,需按 case 獨立分析。

Linux 腳本的 203.0.113.80 分別由兩個隔離 namespace 擁有,僅方便觀察出口;不能聲稱測試同一 Internet 主機經兩家 ISP。route get 是核心查表結果,不代表 ARP、回程或應用成功;ping 及 neigh 另提供有限證據。未實際執行的 Linux 路線不列入本機測試通過項目。

L16 交付與服務探索解答

案例模型出口原因
unknown_unicast2、3、4VLAN 10,排除入口 1 與 VLAN 20 埠 5
known_unicast2FDB 命中 B
broadcast2、3、4廣播域
multicast_known2、3、4成員 2、3 與 router port 4
multicast_after_leave2、4假設已確認移除 3
multicast_after_expiry2、3、4無有效成員,unknown=flood
multicast_unknown_drop4unknown=drop,仍保留 router port
mdns_link_local2、3、4模型 link-local 特例
multicast_snooping_off2、3、4同 VLAN 泛洪

移除 router port 後,known 只送 2、3;unknown=flood 仍送 2、3、4,unknown=drop 送空集合。收到泛洪副本不證明主機 join,也不證明 socket 交付。埠 3 改 VLAN 後不能再作 VLAN 10 成員,合法成員與出口都需重新推導。

IPv6 延伸需加入 scope、IPv6 群組/33:33 對映、MLD 控制、鏈路特殊群組與 router port 政策;不能只把 IPv4 字串換長。模型的 leave 與 expire 是人工狀態變更,未驗 IGMP/MLD 計時器。

工作表:mDNS 是 224.0.0.251/ff02::fb,UDP 5353;後續 IPP 可往 SRV 指定 printer:631 單播連線,TXT 的 rp 可協助找資源路徑。跨 VLAN 單播可達不會讓 link-local 探索自動穿越;PTR 可見不保證 A/AAAA、port 或服務接受。AAAA 失敗需看解析結果、實際選擇、IPv6 路由、ACL 及服務端日誌,IPv4 成功僅是另一條路徑證據。

反射 gateway 應限制來源/目的 VLAN、允許的服務類型與裝置,避免把管理服務廣告意外帶入訪客區;可見性限制與實際服務 ACL/驗證分開檢查。

LAN 整合評量

新增必讀單元的評量以替換為原則:09 期中第 1 題可改用 03A 題 2/3 與 04A 題 1/3 的情境;24 期末第 1 題可改用代理上游來源案例,第 7 題可改用跨 VLAN 印表機案例。總分與評量比例不變,題目替換而非無限增加負荷;各替代題的配分見本節最後一段。

專題可選「單介面雙來源政策與 LAN 例外」或「跨 VLAN 探索與單播服務路徑」。離線模型專題需明示 kind=model;Linux 或真實設備專題另附版本、拓樸、原始證據與清除方法。不能以圖表漂亮取代路徑證據。

09 替代題 20 分:依 L15 表預測來源 2 遠端走 200/G2、LAN 走 200/直連,兩案各 6 分含規則/表/下一跳;未知單播與已知多播各 4 分,須明示 FDB 泛洪與 MDB 成員加 router port,VLAN 邊界不跨越。24 替代第 1 題 15 分:兩段來源/查表差異 8 分,LAN 與 endpoint 例外 7 分;替代第 7 題 15 分:探索 3、SRV 與雙協定位址 3、資料路徑 3、可區分的證據與限制 6。