電腦網路與 Internet 通訊

單元 24 綜合評量與設計答辯

學習目標

以完整課程為基礎,從需求選擇模型、通道與接管方式,追蹤故障並提出可檢驗的修正。期末題組 100 分,課程總成績佔 15%;專題另佔 25%。開書答題,規範可查閱,來源與推論仍需分清。

24.1 期末題組

  1. 路由與政策(15):OS 將 10.10.0.0/24 送 wg0,peer AllowedIPs 為 10.10.0.0/24。普通 IPv4 網站與 2001:db8::80 各走哪裡?若需要雙協定全隧道,還要確認什麼?
  2. 分層分類(15):分類 VLESS、TLS、REALITY、Vision、WebSocket、TUN、WireGuard;找出不能由「標籤都存在」保證相容的組合。
  3. 密碼與信任(15):比較 PSK 代理與經臨時金鑰協商的 TLS/WireGuard;指出 PFS、防重放和代理可見目的的差異。
  4. QUIC 語義(15):TCP 代理 stream 與 UDP DATAGRAM 有何不同?對 100 ms 過期訊息,可靠傳送為何可能降低 deadline 內成功率?
  5. 開銷計算(10):outer path MTU 1492,外層 IPv6 40、UDP 8、資料 header 16、tag 16,求未額外計 padding 的 inner IP 預算;說明為何它不是普遍最佳 MTU。
  6. 排錯(15):人工日誌為 DNS 有效、TCP 成功、TLS hostname mismatch。給出最低必要的修正與後續驗證,不能停用名稱檢查。
  7. 接管證據(15):瀏覽器 IP 檢查顯示 P 出口,應用 UDP 卻仍由原出口送出。說明 IP 檢查的證據邊界,並設計 DNS、IPv6、UDP 與 endpoint 例外檢查表。

第 1 題(15 分)可改為 LAN 題:LAN 客戶端經代理主機,說明客戶端來源政策與代理上游 socket 查表的差異(8 分),並列 LAN 與 endpoint 例外(7 分)。第 7 題也可改為跨 VLAN 印表機:分開畫 mDNS 探索、SRV/A/AAAA 及實際服務連線,提出可區分故障的證據。總分與課程比例不變,解答見 LAN 補充解答。

數值及標準推理見解答冊。可以有多個合格設計,需以具體 policy、workload 和版本支援。

24.2 設計答辯

專題說明每段誰建立連線、誰驗證誰、誰解析、誰終止加密,以及故障時如何定位。回答:若 UDP 被限制?若 peer 不可達?若 DNS bootstrap 失敗?若路徑 MTU 降低?若長期祕密洩漏?若應用繞過系統 proxy?至少選兩項分析。

例如「低延遲互動+檔案下載」可使用不同工作負載指標,不必追求單一協定在所有條件佔優。現有通道的維護、版本相容與可靠回復也屬設計成本。測得高速度不能替代安全驗證;設定有加密也不能替代可用性量測。

答辯計入單元 23 專題規準的「推理」(25)及「表達與限制」(10),不額外加一份分數。

24.3 自學結業檢核

不用看解答,重畫一次「連網到取得受保護內容」:鏈路→設定→下一跳→解析→傳輸→身分驗證→應用。再加入代理或 IP VPN,重畫端點和內外封裝。你應能指出模型變化,而不是只增加一個方塊。

最後提交一頁「已確認/仍未確認/下一份證據」。若能區分各層、算出關鍵預算、保留正確信任驗證、並提出可重現診斷,已達本課核心成果。延伸可進入 socket 系統實作、路由政策、無線、現代壅塞控制或協定研究;先以官方文件與版本為基礎。

來源:題組由本課程編寫,具體規範沿用 10 至 22 各單元。