選修單元 B：基本網絡實施（EBCH6）

1 裝設簡單以太網絡：硬件、佈線與資源共享

重點

能指出 網絡界面卡（NIC）、交換器（switch）、路由器（router） 在以太網（Ethernet）中的分工。
能分辨 區域網絡（LAN） 與 廣域網絡（WAN），並理解「WAN 口／LAN 口」的實際含義。
明白「插好網線」並不等於「一定可上網」：互聯網協定（IP）位址、子網遮罩、預設閘道、網域名稱系統（DNS）都缺一不可。
能以「硬件／檔案／軟件（服務）」三個角度，說明網絡如何支援共用網絡資源，並指出常見風險（誤刪、越權、洩密）。
能在模擬器中完成基本「家居佈線」任務：建立 LAN、設定 IP、測試連線與存取共享資源。

以太網（Ethernet）是最常見的「有線」區域網絡（LAN）技術。它利用網線把多部裝置接入同一個網絡，讓裝置之間能傳送資料與共用資源。

「裝設簡單以太網絡」通常包含三部分：

硬件：網絡界面卡（NIC）、網線／水晶頭、交換器、（需要對外時）路由器。
連接：把裝置以正確拓撲接駁（例如：多部電腦 → 交換器 → 路由器）。
配置與測試：確認 IP／子網遮罩／預設閘道／DNS 正確，並用 Ping 等方法檢查連線。

定義：網絡界面卡（Network Interface Card, NIC）是裝置連接網絡的硬件，可為內置或外置。

原理／運作：

NIC 主要在資料鏈路層工作，擁有獨一無二的媒介接達控制（MAC）位址（可理解為「硬件身份」）。
它把資料封裝成以太網幀（frame）在 LAN 內收發，並負責協調收發時序、錯誤檢測等。
速度常見為 1Gbps／2.5Gbps／10Gbps；多數支援自動協商（auto‑negotiation）與全雙工（full‑duplex）。

例子：桌上電腦的 RJ‑45 網口、USB‑to‑Ethernet 外置網卡。

比較：NIC 像「車輪」，負責把車（電腦）開上道路（網絡）；但道路是否通往目的地，仍取決於交換器／路由器及配置。

常見錯誤：驅動程式（driver）不正確會出現「插線但不能連線」；或誤以為 NIC 有燈號就代表已可上網。

定義：交換器用於在同一個 LAN 內連接多部有線裝置，並把資料幀轉送到正確端口。

原理／運作：

交換器主要依賴MAC 位址表（MAC table）學習「哪個 MAC 連在哪個端口」。
同一 LAN 內的電腦互傳資料、共享檔案、共享打印機，多數由交換器完成資料轉送。
一般家用交換器屬「即插即用」，但它不負責把 LAN 連到互聯網，也不做 NAT。

例子：家中需要更多 LAN 口時，使用 8‑port 交換器接駁多部電腦。

比較：交換器處理「同一網段內」的轉送；路由器負責「跨網段」的路由。

常見錯誤：把交換器當成「上網設備」：只有交換器沒有路由器／閘道，通常不能到達其他網絡。

定義：路由器負責連接不同網絡，並按 IP 位址與路由表決定資料往哪個網絡送出。

原理／運作：

路由器主要在網絡層工作，以 IP 位址作判斷依據。
家用路由器通常同時內置：網址端轉換（NAT）、動態主機配置協定（DHCP）、基本防火牆、以及無線功能。
「預設閘道（default gateway）」通常就是 LAN 內那個路由器介面 IP（例如 192.168.1.1）。

例子：把家中 LAN 連到 ISP 的 WAN；或在校園內把不同子網段互相連接。

比較：路由器像「出入口／關口」：LAN 內部交流不一定需要它，但要到另一個網段（或互聯網）就需要它。

常見錯誤：WAN/LAN 插錯、閘道或 DNS 設錯，會出現「內網互通但不能開網頁」等問題。

市面常見的「無線路由器」多為多功能一體機，常把下列功能放在同一部機內：

路由器：LAN ↔ WAN 路由、NAT（網址端轉換）。
交換器：提供多個 LAN 口。
網絡接達點（AP）：提供 Wi‑Fi（SSID）。
DHCP 伺服器：自動派發 IP／子網遮罩／預設閘道／DNS。

易混淆點：「有 Wi‑Fi」不代表一定有路由功能；Wi‑Fi 只代表 AP 功能存在，真正讓你「出網」的是路由/NAT 與正確閘道設定。

典型接駁：（ISP）→ 數據機 →（WAN）路由器（LAN）→ 交換器 → 多部電腦／工作站

共享資源：同一 LAN 內可共用文件伺服器、網絡打印機；路由器可讓多部裝置共用同一條互聯網連線。

臨時網絡例子：小型展覽／活動：路由器 + 交換器 + 兩個 AP，為攤位電腦與流動裝置提供內聯網與上網連線。

只測「有沒有連上 Wi‑Fi／插線」：連上只是第一步，仍要檢查 IP、子網遮罩、預設閘道、DNS。
DNS 留空或錯誤：可能出現「Ping 到 IP 可以，但打網址開不到」的情況。
同一網段概念混亂：IP 與子網遮罩不匹配，導致裝置互相找不到。
把交換器當作路由器：LAN 內可互通，但無法到達其他網段。
忽略安全：共享資料夾未設權限、Wi‑Fi 使用弱加密，容易造成洩密或被入侵。

中等程度介紹

以太網是最常見的有線區域網絡技術。在家居或小型活動中，最基本的做法是：先確保每部電腦或工作站具備網絡界面卡（NIC），再以網線把多部裝置接到交換器；如需要連接其他網段或互聯網，則必須再接上路由器作為「預設閘道」。

不少同學會把「物理接駁」與「網絡配置」混為一談：即使網線已插好，裝置仍需要正確的 IP 位址、子網遮罩及預設閘道，才能找到「下一跳」；同時也需要網域名稱系統（DNS），才可把網址轉換為 IP 位址，以便瀏覽網頁。換言之，硬件連上並不必然代表網絡可用。

學習基本網絡實施的價值，在於能把「設備角色」串成一條完整流程：工作站透過 NIC 送出幀，交換器按 MAC 位址表轉送到正確端口；而到達其他網段時，則交由路由器按 IP 位址作路由決策。理解這條流程後，面對「上不到網」或「找不到共享資源」等情況，就能有系統地逐步排查。

為何需要網絡：共用網絡資源（硬件／檔案／服務）

在真實環境中，建立網絡的核心目的通常不是「讓每部裝置各自獨立運作」，而是讓多部裝置能共用同一批資源，提升效率與可管理性。

1) 硬件共享（Hardware Sharing）

共享打印機：多部工作站使用同一部網絡打印機。
共享儲存：以 NAS／文件伺服器集中存放資料。

常見風險：單點故障（設備壞了多人受影響）；要做好權限與備份。

2) 檔案共享（File Sharing）

教材、專題、相片集中在共享資料夾，便於協作。
配合權限：誰可讀、誰可改、誰可刪，避免誤刪或洩密。

常見風險：權限過鬆導致越權存取；缺乏版本與備份導致資料損失。

3) 軟件／服務共享（Service Sharing）

例如：萬維網服務、數據庫服務、校內平台。
用戶端只需瀏覽器或簡單程式即可使用。

常見風險：伺服器停機影響多人；需處理帳戶管理與安全漏洞。

小遊戲：家居佈線（模擬器）

下面的小遊戲以「拖放＋連線」方式練習基本佈線與配置。模擬器主要聚焦於 LAN 內部的佈線、IP 與服務配置；現實中的「數據機 → ISP」部分，會以「連接另一個網段」作替代示範。

任務（由易到難）

建立同一個 LAN：加入 1 部交換器＋2 部工作站，全部以網線連到交換器；為兩部工作站設定同一網段的 IP（例如 192.168.10.11/24、192.168.10.12/24），用 Ping 測試互通。
加入「出入口」概念：加入 1 部路由器，讓工作站所在網段接到路由器介面（例如 192.168.10.1/24）；再建立第二個網段（例如 10.0.0.0/24）並放置一部伺服器作「外部服務」，測試跨網段 Ping。
加入「共享資源」：在伺服器啟用一項服務（例如文件伺服器或萬維網服務），讓兩部工作站以瀏覽器／檔案存取方式使用該資源。

（以新分頁開啟）

提示：若遇到「Ping 不通」，先檢查兩端 IP/子網遮罩是否在同一網段；若跨網段，則檢查預設閘道及路由器介面設定。

Check Point 1：以太網絡與佈線

完成小測後，應能準確分辨 NIC／交換器／路由器的角色，並理解 IP／閘道／DNS 的必要性。

2 裝設簡單無線網絡：路由器＋兩個網絡接達點（AP）＋Wi‑Fi 漫遊

重點

能解釋 SSID（Wi‑Fi 網絡名稱）、密碼（PSK）與加密的關係，並說明為何需要加密保護。
能分辨「路由器」與「網絡接達點（AP）」：路由器負責閘道／路由；AP 主要提供無線接入。
理解兩個 AP 要支援「漫遊」，通常需要使用相同 SSID、相同加密方式、相同密碼（亦需考慮訊號覆蓋與裝置行為）。
能指出常見無線風險：弱加密／公用密碼／訪客網絡未隔離等。

無線網絡（Wi‑Fi）是以無線電波連接裝置的網絡技術，常見於家居、校園與活動場地。它通常仍會「回到」有線 LAN（例如經交換器）再連到路由器或伺服器。

網絡接達點（Access Point, AP）的核心角色是「讓無線裝置接入同一個 LAN」。

SSID：Wi‑Fi 的網絡名稱，用戶在清單中看到的就是 SSID。
加密：保護無線傳輸內容，避免旁人截取資料。常見做法是 WPA2‑PSK 或 WPA3。
密碼（PSK）：讓裝置取得加入網絡所需的憑證；沒有正確密碼（或憑證）就不能成功連線。
訪客網絡：把訪客與內部裝置分隔，減少安全風險（例如避免訪客掃描內部共享資料夾）。

在小型展覽／特別活動中，常見做法是：

1 部路由器（作閘道、NAT、DHCP）
2 部 AP（分別覆蓋不同角落，並以網線接回交換器）
流動裝置在場內走動時，訊號變弱便切換到較強的 AP，維持連線體驗。

AP：提供 Wi‑Fi 接入，通常不做路由/NAT。
路由器：連接不同網絡、提供預設閘道；家用型常同時內置 AP 與交換器。
一體機：把路由＋交換＋AP＋DHCP 放在同一部機內，使用方便，但概念較易混淆。

兩個 AP 設定不一致：SSID 或加密／密碼不同，會導致漫遊失敗或頻繁斷線。
使用弱加密：例如有線等效加密（WEP）安全性很弱，應避免使用。
把 AP 當作路由器：AP 只提供接入；若沒有正確閘道／DHCP，裝置可能「連上 Wi‑Fi 但不能上網」。
密碼管理鬆散：公用密碼長期不換、貼在牆上，容易造成未授權存取。

中等程度介紹

無線網絡讓流動裝置不需拉網線也能加入網絡，但無線連線本質上更容易受到距離、阻擋物、干擾等因素影響，因此部署時往往需要多個網絡接達點（AP）分區覆蓋。AP 透過網線接回交換器或路由器的 LAN 口，讓無線裝置最終仍回到同一個 LAN 中。

無線網絡的設定核心包含三項：SSID（網絡名稱）、加密方式、以及密碼（或其他認證方式）。其中加密尤為重要，因為無線訊號會「在空氣中廣播」，沒有加密就等於把資料直接暴露給周遭可能的竊聽者。部署完成後，應再以實際連線測試與訊號觀察，確保覆蓋範圍符合需要。

若場地較大而需要兩個或以上 AP，常見目標是支援「漫遊」：同一部流動裝置在走動時，能在訊號變弱時切換到較強的 AP，而不需要用戶手動重新選網絡。要達到這點，最基本要求是多個 AP 使用相同 SSID 與一致的安全設定。

小遊戲：兩個 AP＋Wi‑Fi 漫遊示範（模擬器）

任務（建議流程）

建立骨幹：先建立一個有線 LAN（交換器＋路由器或伺服器）。
加入兩個 AP：把 AP1、AP2 以網線接到交換器。
設定 Wi‑Fi：為兩個 AP 設定相同 SSID與相同密碼（教學上視作相同加密）。
加入流動裝置：讓流動裝置連上 Wi‑Fi，然後拖動位置觀察訊號強度與漫遊提示。
故意製造錯誤再修正：把 AP2 的 SSID 改成不同名稱，觀察漫遊失敗；再改回一致設定。

（以新分頁開啟）

提示：漫遊是否發生，除了 AP 設定，亦與裝置的漫遊門檻（訊號低到某程度才切換）有關；因此在現實中仍需實地測試。

Check Point 2：無線網絡與漫遊

完成小測後，應能說明 SSID／加密／AP 漫遊的關鍵條件與常見風險。

3 文件夾／檔案共享權限：讀取、寫入、執行與最少權限原則

重點

能分辨常見權限：讀取、寫入、修改、刪除、執行、完全控制（並理解其對應操作）。
理解「權限不是用來麻煩人」，而是為了防止誤刪／洩密／越權修改，同時支援協作。
掌握兩個進階概念：繼承（父資料夾影響子項目）與群組（以群組指派更易維護）。
能運用最少權限原則：只給完成工作所需的最低權限。

共享權限用於控制不同用戶（或群組）在共享資料夾／檔案上的可行操作，例如：可否讀取內容、可否修改、可否刪除、可否執行程式。

它的目標是同時做到兩件事：協作方便與安全可控。

讀取（Read）：可開啟／查看內容、列出檔案清單。
寫入（Write）：可建立新檔案、把修改後的內容寫入檔案（儲存）。
修改（Modify）：通常包含讀取＋寫入，並允許改動內容（實務上常連帶刪除權限）。
刪除（Delete）：可刪除檔案／資料夾。
執行（Execute）：可運行可執行檔或腳本。
完全控制（Full Control）：包含以上全部，並通常可變更權限設定。

「共享教材」資料夾的合理做法：

學生：讀取（可下載教材）
科任老師：讀取＋寫入（可上傳、更新教材）
管理員：完全控制（可處理權限、備份、審計）

這樣既可協作，又能避免所有人都有刪除權限而導致誤刪。

群組指派：把權限給「老師群組」「學生群組」等，日後加減人員只需改群組成員，不需逐一改每個資料夾。
個人指派：較快但難維護，容易出現「漏改」「重複設定」。
繼承：上層資料夾權限自動套用到子資料夾／檔案，省時但要小心「過度開放」。
顯式設定：只對指定資料夾／檔案生效，較精準但較繁瑣。

把「所有人可寫入」當作方便：最容易導致誤刪、惡意修改、勒索軟件擴散。
忘記繼承效果：上層資料夾一旦開放，子資料夾可能全部變成可寫入。
只用帳戶不設群組：日後人員變動時容易遺漏，造成越權存取。
未設備份：權限再嚴也擋不住硬碟損壞或人為誤刪，仍需備份。

中等程度介紹

在網絡上共享資料夾或檔案時，權限設定是「能否安全協作」的關鍵。若沒有權限控制，任何人都可能讀取或刪除不屬於自己的資料；但若權限過於嚴格，又會令正常工作受阻。因此，設定權限需要在「方便」與「安全」之間取得平衡。

權限可理解為一套「允許做甚麼」的規則：讀取代表可查看內容；寫入代表可新增或保存修改；執行代表可運行程式。當你看到「存取被拒」時，不應只把它視為錯誤訊息，而應把它當作提示：你缺少了完成該操作所需的權限。

在實務環境中，權限多以「群組」方式分配，並利用「繼承」把上層的策略套用到下層資料夾，減少重複設定。同學在練習時，應刻意比較不同身分的結果，建立「同一個檔案，不同人看到的權限與結果可以完全不同」的概念。

小遊戲：左右分屏「權限實驗」

下面的模擬平台提供「左邊設定權限、右邊以不同用戶操作」的實驗環境，讓你即時觀察每個權限對操作的影響（允許／拒絕及原因）。

建議任務

觀察差異：分別以 guest 與 staff01 登入，嘗試進入 /public 與 /private，比較「能看到」「能開啟」「能修改」「能刪除」的差別。
執行權限：到 /private/公用檔案 嘗試執行可執行檔，對比 manager 與 staff01 的結果，理解「執行」與群組規則的影響。
調整權限：把某個資料夾設定為「學生只可讀取、老師可修改」，然後立即在右邊測試效果。
繼承實驗：嘗試停用繼承，觀察子資料夾是否仍受上層影響；再把繼承複製為顯式設定，比較差異。

（以新分頁開啟）

提示：權限的目標是「可控地共享」，不是「完全禁止」；做設定前先想清楚：誰需要做甚麼？是否有刪除權限的必要？

（延伸）用偽代碼／Python理解「權限判斷」的流程

下例以簡化版本示範：先處理拒絕（Deny），再處理允許（Allow），並以「群組」作判斷單位。此例用於訓練思維，不等同任何特定系統的完整實作。

INPUT: userGroups, aclEntries, actionRight
# aclEntries: list of {target, type(allow/deny), rightsSet}

denied = false
allowed = false

FOR each entry IN aclEntries:
  IF entry.target in userGroups OR entry.target == "user":
    IF actionRight in entry.rightsSet:
      IF entry.type == "deny":
        denied = true

IF denied == true:
  RETURN "DENY"

FOR each entry IN aclEntries:
  IF entry.target in userGroups OR entry.target == "user":
    IF actionRight in entry.rightsSet AND entry.type == "allow":
      allowed = true

IF allowed == true:
  RETURN "ALLOW"
ELSE:
  RETURN "DENY"

Check Point 3：共享權限

完成小測後，應能把「操作」對應到需要的權限，並理解最少權限原則與繼承概念。

4 基本網絡服務：功能、好處與風險

重點

理解「網絡服務」的概念：以伺服器集中提供功能，用戶端透過網絡存取。
能按同一框架說明各服務的功能 → 好處 → 壞處／風險 → 例子。
能指出服務與安全/管理的關係：帳戶、權限、備份、審計、停機風險。
能辨認常見服務：萬維網服務、數據庫服務、文件伺服器、DHCP、網域控制、代理伺服器、預設閘道。

中等程度介紹

「網絡服務」的核心概念是集中化：把某些功能放到伺服器或專用設備上，讓多部工作站透過網絡存取。這樣可以減少重複安裝與重複管理，例如：同一個校內網站可讓所有人以瀏覽器使用，而不需要每部電腦都各自存放一份資料。

集中化同時帶來責任：伺服器往往變成「高價值目標」，一旦權限設定不當或系統有漏洞，就可能造成大規模資料洩漏；而一旦停機，影響範圍也比單一電腦更大。因此，學習網絡服務不只要記住功能，更要懂得評估風險與基本管理措施（權限、備份、更新）。

以下選取一組常見服務作介紹。你可以用同一框架理解它們：它做甚麼？帶來甚麼好處？要付出甚麼代價或風險？在家居／學校／企業中通常如何出現？

常見網絡服務清單（逐個介紹）

1) 萬維網服務（Web Server）

功能：以 HTTP/HTTPS 提供網頁與網頁應用，回應用戶端（瀏覽器）的請求。

好處：跨平台（瀏覽器即可）、集中發布內容、更新容易、支援多人同時存取。

壞處／風險：常面對安全威脅（例如注入、越權、弱密碼）；停機會影響所有用戶；需要更新與監控。

例子：學校網站、內聯網、學習平台（LMS）。

2) 數據庫服務（Database Server）

功能：集中儲存與查詢資料（例如帳戶、成績、庫存），並提供一致性與存取控制。

好處：多人可同時讀寫；資料一致；可做權限、索引、備份與復原。

壞處／風險：一旦洩漏影響重大；需要妥善設計權限與備份；效能與索引管理需要技巧。

例子：MySQL、PostgreSQL、SQL Server 等。

3) 文件伺服器（File Server）

功能：提供共享資料夾／檔案存取，並配合權限管理與審計。

好處：集中管理與備份；協作方便；可追蹤存取行為。

壞處／風險：權限設錯會洩密；勒索軟件可透過共享快速擴散；需要備份策略與版本保護。

例子：Windows 文件伺服器、NAS。

4) 動態主機配置協定（DHCP Server）

功能：自動派發 IP 位址、子網遮罩、預設閘道、DNS，避免人手逐部設定。

好處：減少配置錯誤；大量裝置加入網絡更方便；可集中管理租約（lease）。

壞處／風險：DHCP 故障會令新裝置取不到 IP；惡意 DHCP（rogue DHCP）可派錯閘道/DNS 導致全網混亂。

例子：家用路由器內置 DHCP；企業可用伺服器提供 DHCP。

5) 網域控制伺服器（Domain Controller, DC）

功能：集中帳戶登入與驗證、群組政策、資源存取控制（常見於企業環境）。

好處：統一帳戶與密碼政策；可集中管理用戶權限與電腦設定；支援審計與追蹤。

壞處／風險：屬高價值目標；一旦被攻破影響整個網域；需要較專業維護與備援。

例子：Active Directory（AD）。

6) 代理伺服器（Proxy Server）

功能：代替用戶端向外存取網絡資源，可做快取、內容過濾、記錄與控管。

好處：節省頻寬（快取）；配合政策過濾不適當內容；可審計上網記錄。

壞處／風險：配置複雜；可能成為瓶頸；涉及私隱與合規；若被濫用亦可成為攻擊點。

例子：學校上網過濾、企業上網政策。

7) 網間連接器（Gateway）／預設閘道（Default Gateway）

功能：作為某網段的「出入口」，讓裝置能到達其他網段或互聯網；最常見就是每部裝置上的「預設閘道」。

好處：把 LAN 與其他網絡連接起來；讓跨網段通訊變得可行。

壞處／風險：設定錯誤會出現「同一 LAN 內可互通，但去不到外網」；亦需配合防火牆策略。

例子：家用路由器的 LAN IP（如 192.168.1.1）就是多數裝置的預設閘道。

Check Point 4：網絡服務

完成小測後，應能把常見服務與其功能、風險對應起來。