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# System prepended metadata

title: 網工班 CCNA - TCP/IP  概念作業

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# TCP/IP 概念作業
2023/11/16

### 1. 請說明OSI網路模型及和TCP/IP之對應關係


OSI 與 TCP/IP 對應關係


Application、Pressentation、Session <--> Application
Transport <--> Transport
Network <--> Internet
Data Link、Physical <--> Link
![image](https://hackmd.io/_uploads/Hyfy1q74a.png)


參考資料:https://reurl.cc/x6jQ9b

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### 2. 說明CSMA/CD及CSMA/CA

CSMA/CD (載波偵測多重存取/碰撞偵測)
- 應用在==有線網路==
- 在偵測是否有通道空間後，發送資料同時進行防止 碰撞(Collision) 檢查

CSMA/CA (載波偵測多重存取/碰撞避免)
- 應用在==無線網路==
- 送出資料前監聽網路狀態、若無人使用才會送出資料
- 送出資料前先送一個RTS(Request to Send)封包給目標端，等待目標端有做出回應 CTS(Clear to Send)封包後才開始傳送

比較
- CSMA/CD 傳輸效率==較佳==但硬體成本==較高==
- CSMA/CA 傳輸效率==較差==但硬體成本==較低==

參考資料:https://reurl.cc/MyxNNW

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### 3. 說明網路協定封裝及拆封之過程

以 Outlook email 舉例

L7 Application (outlook)
L6 Presentation (編碼/解碼、壓縮/解壓縮、加密/解密)
L5 Session (半雙工 or 全雙工)
L4 Transport (TCP、UDP PORT)
L3 Network (ip定址、routing)
L2 Data Link (MAC、資料轉訊號)
L1 Physical (有線、無線 / RJ45、RJ11)

參考資料:https://reurl.cc/ed4O6M

![Encapsulation & Decapsulation](https://miro.medium.com/v2/resize:fit:4800/format:webp/0*sKvZ91hGyejEqhxb.gif)
參考資料:https://reurl.cc/5Oyp3z

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### 4. 說明ARP,IPV6 ND協定之功能

ARP(Address Resolution Protocol 位址解析協定)
- 在乙太網路傳遞資料必須要有 MAC Address ，L2 設備(switch)會驗證 Frame 的實體地址
- ARP 利用乙太網路廣播來查詢 IP 位址和 MAC Address 對應關係
參考資料: https://reurl.cc/nLjOGe 、 https://reurl.cc/a4jG34

IPV6
- 使用128個位元定址網際網路節點，數量 2^128
- 防止私有 IP 衝突
- 無 NAT 並允許 IP 層端對端連接
- 提升 QoS
- 內建 IPsec
![IPV4 & IPV6 ](https://s4.itho.me/sites/default/files/493-%E5%B0%81%E9%9D%A2%E6%95%85%E4%BA%8B-%E7%B6%B2%E9%A0%813-%28960%29.png)

參考資料:https://reurl.cc/nLjOkd, https://reurl.cc/K3nQyM, https://reurl.cc/gajQ7X

ND(Neighbor Discovery 鄰居發現協定)
- 負責在IPv6 Network(L3) 上發現 Data Link(L2) 中其他節點和相應的IP位址
- RS(Router Solicitation 路由請求)
- RA(Router Advertisement 路由公告)
- NS(Neighbor Solicition 鄰居請求)
- NA(Neighbor Advertisement 鄰居公告)
- Redirect(重新導向)

參考資料:https://reurl.cc/6Q3L0k, https://reurl.cc/q0jZGg

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### 5. 比較TCP及UDP，並說明TCP三向交握之連線建立過程

TCP(Transmission Control Protocol)
-可靠連線
-傳送過程錯誤檢查及重新傳送功能
-完整性、重傳處理、順序性


```
Client     Server
1. SYN -->        
2.     <-- SYN-ACK
3. ACK -->        
```


UDP(User Datagram Protocol)
-不可靠連線
-速度快

```
Client         Server     
1. Request -->          
2.         <-- Response 
3.         <-- Response 
```


參考資料:https://reurl.cc/GKReW3
 
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 ### 6. 簡述5種網路服務功能和開啓之(UDP TCP)port
 
 1. FTP(file Transfer Protocol) Port 21 & 22
 2. Telnet 23
 3. SMTP 25
 4. DNS 53
 5. HTTP 80
 6. HTTPS 443
 7. SNMP 161
 8. RTSP 554
 
 參考資料:https://reurl.cc/ed4DWQ, https://reurl.cc/QZkGK2
 
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 ### 7. 解釋Ethernet、IP及TCP封包之主要欄位功能
 
 Ethernet 封包(Frame)
 

| Preamble(7) | SFD(1) | DA(6) | SA(6) | Ether type(2) | Payload | PAD | FCS(4) |

- DA(Destination Address) 目標 MAC 位址
- SA(Source Address) 來源的 MAC 位址


IP(Datagram)封包
- version: IPv4 or IPv6
- Time to Live: 預設 128 or 64 ，封包每經過一個設備 -1 ，TTL = 0 封包會 discard
- Data: TCP or UDP 封包內容



TCP(Segment)封包
- TCP 為 L3 的內容，主要包含來源及目的地Port
- Sequence Number, Acknowledgment Number: 建立 TCP 連線三向交握機制、確保連線溝通同步用這兩參數紀錄
- Window: 用來告訴對方一次可接受的視窗大小，讓對方一次送 N 個TCP封包在回覆確認

參考資料:https://reurl.cc/nLjD9D

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### 8. 說明交換器、路由器、防火牆之功能

Switch 交換器
- 光/電信號轉發設備, 通常工作在 L2 or L3
- 主要功能橋接其他網路設備(Router, Firewall, ap)
- 提供大量實體Port
- LAN
- VLAN

Router 路由器
- 有判斷網路地址和選擇路徑的功能
- 將交換器建立的各自網路連接起來
- WAN, LAN
![image](https://hackmd.io/_uploads/rkauVXXN6.png)

Firewall 防火牆
- 網路劃分成不同區域(ZONE)
- 設定 Policy 過濾封包(來源 or 目的IP, Port, application)
- proxy
- NAT (轉址)
- WAF (網頁過濾)
- IPS (入侵偵測)
- DMZ
![NGFW](https://s4.itho.me/sites/default/files/files/(433)-%E7%B6%B2%E9%A0%814-600-1-big.png)

* 防火牆品牌 Fortinet, Cisco, Check Point, Palo Alto Networks, SonicWall, MikroTik 
參考資料:https://reurl.cc/l7j7DQ, https://reurl.cc/Zy5y03, https://reurl.cc/QZkRmp, https://reurl.cc/Ryl916, https://reurl.cc/A0eYnK

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### 9. 說明Network layer及ICMP之功用

Network layer (OSI 第三層 網路層)
- 定義路由及地址功能、讓資料能夠在網路間傳遞
- IP (Internet Protocol)網際網路協定
- 封包(Packet)
- ![image](https://hackmd.io/_uploads/SkUX2B7Np.png)


ICMP(Internet Control Message Protocol 網際網路控制訊息協定)
- 解析網路封包或是分析路由狀況
- ping
- tracer
- pathping

參考資料:https://reurl.cc/v6jKmk, https://reurl.cc/XmYaaM

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### 10. 說明AAA之功能

AAA(Authentication, Authorization, Accounting)

Authentication 認證
- 你是誰? 
- Username, Password

Authorization 授權
- 你可以做什麼

Accounting 計費
- 你做過什麼
- 紀錄 User 登入登出時間

RADIUS(Remote Authentication Dial In User Service 遠端認證撥接使用者服務)
- 身分驗證, 授權, 使用者
- UDP

![image](https://hackmd.io/_uploads/rkWFXLQN6.png)


參考資料:https://reurl.cc/1Gak9V
蕭志明老師 [CCNA 教學: AAA 運作原理與實作](運作原理與實作https://reurl.cc/9RYaOx)

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