- 網路架構 architecture of network
- 運作 network operations
- 入侵戰術 network attacks
- 常見的網路漏洞和攻擊
- 如何保護網路
- network protocols, firewalls, virtual private networks (VPNs)網路協議、防火牆、虛擬私人網路(VPN)以及系統加強實踐。
- security hardening practices
- intrusion tactics
course3:Connect and Protect: Networks and Network Security
3 - Module 1: Network architecture
3 - Module 2: Network operations
3 - Module 3: Secure against network intrusions
3 - Module 4: Security hardening
3 - Module 1: Network architecture
- 網路的結構 Structure of a network
- 標準網路工具 networking tools
- 雲端網路 Cloud networks
- 用於組織網路通訊的基本架構,稱為TCP/IP模型 TCP/IP model
What are networks?
網路是透過物理或無線連接的設備(如電腦、手機、伺服器、印表機等)組成的系統。這些設備能透過 通訊協定(如TCP/IP)交換資料,形成一個共享資源的架構
網路是由連接的設備組成,家庭和辦公室的設備如筆記本電腦、手機和打印機等都可以互相通信。設備通過唯一的IP地址和MAC地址來找到彼此,確保正確通信。網路分為局域網(LAN)和廣域網(WAN),局域網適用於小範圍內(如家庭或辦公室),而廣域網涵蓋更大範圍(如城市或國家),例如互聯網就是一個廣域網
common devices that make up a network
- 集線器 Hub:是一種網路設備,能將信息廣播到網路上的每一個設備,類似於一座向正確頻率的收音機發送信號的廣播塔。接收任一設備的數據後,直接複製並發送給所有連接設備。ex:大聲公傳話員 ➜ 簡單但效率低,現在很少用了。
- 交換器 Switch:接收並轉發資料到目標裝置,從而連接不同設備於電腦網路中,交換器根據設備的MAC位址來轉發資料,能精確地將資料送達特定目的地,適用於區域網路環境
- 路由器 Router:路由器是一種網絡設備,用於連接多個網絡。當一台電腦想要向另一個網絡上的平板發送信息時,信息會從電腦經路由器轉發,路由器會讀取目的地地址,然後將數據轉發到目的網絡的路由器,最終接收的路由器將信息傳送給平板。
- 數據機 Modems:像「翻譯員」,常見類型:ADSL Modem(用電話線)、Cable Modem(用同軸電纜)、光纖 Modem
網路裝置對比表格(傳統 vs. 虛擬化)
裝置名稱 |
傳統功能 |
虛擬化工具 (雲端服務範例) |
主要功能差異 |
OSI 層級 |
虛擬化優勢 |
Hub |
廣播所有封包到所有端口 |
虛擬網路集線器 (AWS VPC) |
改用軟體定義廣播域 |
物理層 (Layer1) |
無需物理佈線成本 |
Switch |
基於 MAC 地址轉發到特定端口 |
虛擬交換機 (VMware vSwitch) |
可動態調整 VLAN 配置 |
數據鏈路層 (Layer2) |
跨資料中心流量管理 |
Router |
跨網路路由選擇 & NAT 轉換 |
虛擬路由器 (Azure Route Server) |
整合 SD-WAN 與雲端 VPC 路由 |
網路層 (Layer3) |
自動擴展路由表容量 |
Modem |
數位/類比信號轉換 |
虛擬數據機 (GCP Interconnect) |
改用光纖通道或 VPN 隧道模擬 |
物理層 (Layer1) |
頻寬按需彈性調整 |
🖥️ 虛擬化技術特性補充
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協同運作範例:
- 雲端虛擬交換機 + 虛擬路由器 = 軟體定義網路 (SDN)
- 虛擬數據機 + VPN = 安全遠端存取通道
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成本對比:
項目 |
傳統設備 |
虛擬化方案 |
初期投資 |
高 (需購置硬體) |
低 (按用量計費) |
維護成本 |
需專職網路工程師 |
雲端控制台統一管理 |
擴容彈性 |
需停機升級硬體 |
即時調整配置參數 |
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進階應用場景:
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混合雲架構: 虛擬路由器同步本地端與雲端路由表
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災難復原: 虛擬交換機快速複製生產環境網路配置
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物聯網: 虛擬數據機模擬多種連線協議 (4G/5G/LoRaWAN)