網路新手村完全攻略：從 MIS、基礎架構到網路安全關鍵名詞解析

從這篇開始，討論對象從 ChatGPT 轉為公司付費的 Gemini（因爲 ChatGPT 開始提供的內容已經開始進入無限迴圈了）。

網路和安全的基本概念

1. 網路拓撲 (Network Topology)

• 星狀拓撲 (Star Topology)：
• • 概念： 所有節點都連接到一個中央設備，通常是集線器 (hub) 或交換器 (switch)。所有節點之間的通信都必須通過這個中央設備進行中轉。
  
  • 優點：
  • • 易於管理： 中央設備負責管理整個網路，故障排除相對容易。
    • 擴展性高： 新增或移除節點不會影響其他節點的運作。
    • 單點故障隔離： 如果一個節點發生故障，只會影響該節點本身，不會影響整個網路。
  • 缺點：
  • • 單點故障風險： 如果中央設備發生故障，整個網路將癱瘓。
    • 中央設備負載： 所有資料都必須通過中央設備，可能會造成效能瓶頸。
  • 例子： 小型辦公室或家庭網路中，多台電腦通過一台無線路由器連接就是一種星狀拓撲（無線路由器是中央設備）。

• 環狀拓撲 (Ring Topology)：
• • 概念： 所有節點都連接到兩個相鄰的節點，形成一個閉合的環。資料沿著環的方向單向傳輸，每個節點接收到資料後會檢查是否是發送給自己的，如果是則接收，否則就轉發給下一個節點。
  
  • 優點：
  • • 傳輸效率高： 在負載不高時，資料傳輸速度較快。
    • 不需要中央設備： 降低了單點故障的風險。
  • 缺點：
  • • 單點故障影響大： 如果環中的一個節點或連接線路發生故障，可能會中斷整個網路的通信。
    • 擴展性較差： 新增或移除節點比較複雜，可能會影響整個網路的運作。
    • 故障排除困難： 追蹤故障點比較困難。
  • 例子： 早期的一些區域網路 (LAN) 可能會使用環狀拓撲，但現在已經較少見。

• 匯流排拓撲 (Bus Topology)：
• • 概念： 所有節點都連接到一條共享的通信線路（稱為匯流排）。資料在匯流排上廣播傳輸，每個節點都會接收到，但只有目標節點才會處理。
  
  • 優點：
  • • 架設成本低： 只需要一條主線路。
    • 易於擴展（節點不多時）： 新增節點相對簡單。
  • 缺點：
  • • 單點故障影響大： 如果主線路發生故障，整個網路將癱瘓。
    • 傳輸效率低： 所有節點共享同一條線路，容易發生衝突，導致傳輸效率下降。
    • 故障排除困難： 難以定位故障點。
  • 例子： 早期的一些小型網路可能會使用匯流排拓撲，但現在幾乎已被淘汰。

• 網狀拓撲 (Mesh Topology)
• • 概念： 網路中的每個節點都與一個或多個其他節點直接連接。根據連接的程度，可以分為完全網狀拓撲（每個節點都與所有其他節點連接）和部分網狀拓撲（部分節點之間有冗餘連接）。
  
  
  • 優點：
  • • 高可靠性： 由於有多條路徑可以傳輸資料，即使某些節點或連接線路發生故障，網路仍然可以正常運作。
    • 高容錯性： 網路具有很強的抵抗故障的能力。
  • 缺點：
  • • 架設成本高： 需要大量的連接線路和網路設備。
    • 管理複雜： 維護和管理複雜。
  • 例子： 網際網路的主幹網路、一些需要高可靠性的企業網路可能會使用網狀拓撲。無線感測器網路 (WSN) 也常常採用網狀拓撲來提高可靠性。

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2. 網路協定 (Network Protocol)

網路協定是一套定義了網路設備之間如何通信的規則和標準。它們確保了不同廠商生產的硬體和軟體能夠互相理解和協同工作，就像不同國家的人們需要共同的語言才能交流一樣。

• TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)： 這是網際網路的基礎協定套件，由許多相關的協定組成，其中最核心的是 TCP 和 IP。

🌐IP(Internet Protocol)

• • 負責在網路中尋址（IP 位址）和路由數據包，確保數據包能夠從源頭傳送到目的地。它就像郵政系統中的地址和郵遞區號。
  • • IP 位址的主要功能：
    1. 識別 (Identification)： 每個連接到網路（包括網際網路和區域網路）的設備都需要一個唯一的 IP 位址，以便在網路中被識別出來。這就像每個住戶都有一個獨一無二的門牌號碼。
    2. 定位 (Location)： IP 位址中包含著關於設備在網路拓撲中位置的資訊，路由器等網路設備會根據這些資訊來決定如何將資料包（data packets）傳送到目標設備。這就像郵政系統根據地址中的區域、街道等資訊來規劃郵件的遞送路線。

• • • IP 位址的版本：

目前主要有兩種版本的 IP 位址：IPv4 和 IPv6。

1. IPv4 (Internet Protocol version 4)

• • • 格式： IPv4 位址由 32 個二進制位元組成，通常以點分十進制（dotted decimal notation）表示，即將 32 位元分成四個 8 位元的組（稱為八位元組，octet），每個八位元組轉換成 0 到 255 之間的十進制數字，並用點號分隔。例如：192.168.1.100。
    • 位址空間限制： 由於 IPv4 使用 32 位元，理論上可以提供的 IP 位址總數約為 232≈43 億個。在網際網路快速發展的今天，這個數量已經不敷使用，導致了 IPv4 位址枯竭的問題。
    • IP 位址的類別 (Classful Addressing，已過時)： 早期為了更好地管理 IP 位址，IPv4 位址被劃分為不同的類別（A、B、C、D、E），每個類別有不同的網路位元和主機位元長度。不過，這種劃分方式效率不高，現在已經被無類別域間路由（Classless Inter-Domain Routing, CIDR）所取代。
    • CIDR (Classless Inter-Domain Routing)： CIDR 是一種更靈活的 IP 位址分配方法，它使用網路字首（network prefix）的長度來指定網路的大小。例如，192.168.1.0/24 表示網路位元是前 24 位元，後 8 位元用於主機位址。/24 就稱為 CIDR 標記。

2. IPv6 (Internet Protocol version 6)

• • • 格式： 為了克服 IPv4 位址短缺的問題，推出了 IPv6。IPv6 位址由 128 個二進制位元組成，通常以冒號分隔的十六進制數字表示。128 位元被分成八組，每組包含 16 個位元（4 個十六進制數字），組之間用冒號 : 分隔。例如：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。
    • 位址空間巨大： IPv6 使用 128 位元，理論上可以提供的 IP 位址總數約為 2128≈3.4×1038 個，這個數量非常龐大，足以為地球上甚至更多設備分配唯一的 IP 位址。
    • 簡寫規則： 為了方便書寫和閱讀，IPv6 位址有一些簡寫規則：
    • 每組十六進制數字中前導的零可以省略，例如 0db8 可以簡寫為 db8。
    • 連續的零組可以用兩個冒號 :: 來代替，但一個位址中只能使用一次 ::。例如，2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 可以簡寫為 2001:db8:85a3::8a2e:370:7334。
    • 主要優勢： 除了更大的位址空間外，IPv6 還具有其他優勢，例如簡化的標頭格式、更好的行動性支援、內建的安全性（IPsec 可選）等。

IP 位址的類型：

根據其用途和可路由性，IP 位址可以分為以下幾種類型：

• 公有 IP 位址 (Public IP Address)：
• • 由網際網路服務提供商（ISP）分配給用戶或組織，可以在網際網路上直接路由和訪問。
  • 全球唯一，確保了網際網路上設備之間的唯一可達性。
  • 例如，你的家庭路由器連接網際網路時，ISP 會分配給它一個公有 IP 位址。網站伺服器也需要公有 IP 位址才能被全球用戶訪問。
• 私有 IP 位址 (Private IP Address)：
• • 用於在區域網路（LAN）內部進行通信，不能直接在網際網路上路由。
  • 由 RFC 1918 定義了以下幾個私有 IP 位址範圍：
  • • 10.0.0.0 - 10.255.255.255 (10/8 字首)
    • 172.16.0.0 - 172.31.255.255 (172.16/12 字首)
    • 192.168.0.0 - 192.168.255.255 (192.168/16 字首)
  • 在不同的私有網路中，可以重複使用這些 IP 位址，因為它們不會在網際網路上路由。
  • 例如，你的家庭網路中的電腦、手機、印表機等設備通常會被分配到這些私有 IP 位址。
• 特殊用途 IP 位址：
• • 環回位址 (Loopback Address)： 127.0.0.1 (IPv4) 和 ::1 (IPv6) 是環回測試位址，用於測試本機的網路協定堆疊是否正常工作。發送到環回位址的資料包不會離開本機。
  • 保留位址 (Reserved Addresses)： 一些 IP 位址範圍被保留用於將來的用途或特定的實驗。
  • 廣播位址 (Broadcast Address)： 用於向同一網路中的所有設備發送資料。例如，在 IPv4 中，一個網路的廣播位址通常是該網路的網路位址的主機位元全部設為 1，例如 192.168.1.255 (對於 192.168.1.0/24 網路)。IPv6 使用特定的多播位址來替代廣播。
  • 多播位址 (Multicast Address)： 用於向網路中特定的一組設備發送資料。

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🌐TCP (Transmission Control Protocol)

• • 負責在應用程式之間建立可靠的、面向連接的通信。它確保數據包按順序、無錯誤地傳輸，並在必要時進行重傳。它就像電話通話中的連接建立和錯誤檢查機制。
  • 它位於 OSI 模型的傳輸層，主要負責在應用程式之間提供可靠的、有序的、錯誤校驗的資料傳輸。你可以把它想像成負責貨物安全、準時送達的快遞公司。
  • TCP 的主要特點：
  1. 面向連接 (Connection-Oriented)： 在傳輸資料之前，TCP 需要在傳送端和接收端之間建立一個虛擬的連接，這個過程稱為「三次握手」（Three-way Handshake）。資料傳輸完成後，連接會被「四次揮手」（Four-way Handshake）終止。這種面向連接的特性確保了通信的可靠性。
  2. 可靠傳輸 (Reliable Transmission)： TCP 提供了多種機制來確保資料能夠可靠地從傳送端傳輸到接收端，包括：
  3. • 序列號 (Sequence Numbers)： TCP 會為每個傳輸的資料區段（segment）分配一個序列號，接收端可以使用這些序列號來重新組裝資料，確保資料的順序正確。
     • 確認應答 (Acknowledgement)： 接收端在成功接收到資料區段後，會發送一個確認應答（ACK）給傳送端，告知已收到哪個序列號之前的資料。
     • 逾時重傳 (Timeout and Retransmission)： 如果傳送端在一定時間內沒有收到接收端的確認應答，它會認為該資料區段丟失，並重新傳送該區段。
     • 錯誤檢驗 (Checksum)： TCP 會在每個資料區段中包含一個校驗和，接收端可以使用這個校驗和來檢驗資料在傳輸過程中是否發生錯誤。如果檢驗出錯誤，接收端會丟棄該區段，並等待傳送端重新傳送。
  3. 有序傳輸 (Ordered Delivery)： 由於網路的複雜性，資料區段在傳輸過程中可能會亂序到達接收端。TCP 使用序列號來重新排序接收到的資料區段，確保應用程式接收到的資料是按照傳送端發送的順序排列的。
  4. 流量控制 (Flow Control)： 為了避免傳送端發送資料的速度過快，導致接收端的緩衝區溢出而丟失資料，TCP 提供了流量控制機制。接收端會通告其接收視窗（receive window）的大小，告知傳送端自己還能接收多少資料。傳送端會根據接收視窗的大小來調整發送資料的速度。
  5. 壅塞控制 (Congestion Control)： 當網路發生壅塞（congestion）時，資料傳輸的效率會顯著下降。TCP 具有壅塞控制機制，可以監測網路的擁塞情況，並動態調整傳送端的發送速率，以避免加劇網路的擁塞。常見的壅塞控制演算法包括慢啟動（Slow Start）、壅塞避免（Congestion Avoidance）、快速重傳（Fast Retransmit）和快速恢復（Fast Recovery）等。
  6. 面向位元組流 (Byte-Stream Oriented)： TCP 將應用程式發送的資料視為一個連續的位元組流，而不是獨立的訊息。TCP 會根據網路狀況和接收端的接收能力，將這個位元組流分割成多個資料區段進行傳輸，接收端再將這些區段重新組合成原始的位元組流。

TCP 的運作過程：

1. 三次握手 (Three-way Handshake)： 建立 TCP 連接的過程。
2. • 步驟 1 (SYN)： 客戶端（通常是發起連接的一方）向伺服器端發送一個 SYN（Synchronize）封包，其中包含客戶端的初始序列號（Initial Sequence Number, ISN）。
   • 步驟 2 (SYN-ACK)： 伺服器端收到 SYN 封包後，如果同意建立連接，會回覆一個 SYN-ACK（Synchronize-Acknowledgement）封包，其中包含伺服器端的 ISN，以及對客戶端 SYN 封包的確認應答（ACK 號碼是客戶端的 ISN 加 1）。
   • 步驟 3 (ACK)： 客戶端收到伺服器的 SYN-ACK 封包後，會再回覆一個 ACK（Acknowledgement）封包，確認收到伺服器的 SYN-ACK（ACK 號碼是伺服器的 ISN 加 1）。
   • 完成這三個步驟後，TCP 連接就建立成功，雙方可以開始傳輸資料。
2. 資料傳輸 (Data Transfer)： 建立連接後，應用程式的資料會被 TCP 分割成多個資料區段進行傳輸。每個資料區段都包含序列號、確認應答號碼、控制位元（例如 SYN、ACK、FIN、RST、PSH、URG）、視窗大小等資訊。接收端會對成功接收到的資料區段發送 ACK 應答。如果傳送端在逾時時間內沒有收到 ACK，就會重新傳送相應的資料區段。
3. 四次揮手 (Four-way Handshake)： 終止 TCP 連接的過程。由於 TCP 連接是全雙工的（雙方都可以同時發送和接收資料），因此終止連接需要四個步驟，每個方向都需要一個 FIN（Finish）封包和一個 ACK 應答。
4. • 步驟 1 (FIN)： 客戶端（或伺服器端）想要關閉連接時，會發送一個 FIN 封包給對方，表示自己沒有更多資料要傳送了。
   • 步驟 2 (ACK)： 對方收到 FIN 封包後，會回覆一個 ACK 封包，確認收到 FIN。此時，這個方向的連接已經關閉，但對方可能還有資料要傳送。
   • 步驟 3 (FIN)： 如果對方也沒有更多資料要傳送了，它也會發送一個 FIN 封包給發起關閉的一方。
   • 步驟 4 (ACK)： 發起關閉的一方收到對方的 FIN 後，會回覆一個 ACK 封包，確認收到對方的 FIN。
   • 等待一段時間（通常是 2 倍的最大區段生命週期，2MSL）後，TCP 連接才完全關閉。

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🌐HTTP (超文本傳輸協定)

你可以把 HTTP 想像成網路瀏覽器 (像是 Chrome、Safari、Firefox) 和網路伺服器 (存放網站的電腦) 之間溝通的標準語言 🗣️。它是全球資訊網上資料傳輸的基礎。

• 運作方式 (請求-回應週期 🔄):
• 1. 你 (客戶端/瀏覽器) 想要東西 🙋: 當你在瀏覽器輸入網址 (URL) 並按下 Enter 鍵時，你的瀏覽器會向該網址對應的網路伺服器發送一個 HTTP 請求 📤。這個請求會詢問伺服器特定的資訊，像是網頁的 HTML 程式碼、圖片、影片等等。
  2. 伺服器傾聽 👂 並處理 🤔: 網路伺服器收到你的 HTTP 請求後會進行處理。它會判斷你想要的是什麼。
  3. 伺服器送回回應 📦: 伺服器接著會送回一個 HTTP 回應 📥 給你的瀏覽器。這個回應包含你請求的資料，以及一些額外的資訊 (像是狀態碼)。
  4. 你的瀏覽器展現魔法 ✨: 你的瀏覽器收到 HTTP 回應後，會解析這些資料 (尤其是 HTML、CSS 和 JavaScript)，然後顯示你想要看到的網頁！

主要特性 🔑:

• 無狀態 🧍➡️🚶: HTTP 是一個無狀態的協定。這表示從客戶端到伺服器的每個請求都被視為完全獨立的交易。伺服器不會記得同一個客戶端之前的任何請求。想像一下你每次向服務生點不同的菜 – 他們每次都把你當作新客人，不會自動記得你之前點過什麼。
• 純文字 📜: HTTP 訊息通常以純文字格式傳送。這使得人類容易閱讀和理解，但也表示資料沒有經過加密，可能被其他人攔截和讀取。😬
• 使用 TCP/IP 🤝: HTTP 依賴 TCP/IP (傳輸控制協定/網際網路協定) 在網際網路上實際傳輸資料。TCP 確保資料封包的可靠傳送。

• 常見的 HTTP 方法 (你可以採取的動作 🎬): 這些動詞告訴伺服器客戶端想要做什麼。
  • GET 🔍: 從伺服器檢索資料 (最常用，用於查看網頁)。
  • POST 📤: 將資料發送到伺服器以創建或更新資源 (例如，提交表單)。
  • PUT 💾: 更新伺服器上現有的資源。
  • DELETE 🗑️: 刪除伺服器上的資源。
• HTTP 狀態碼 (伺服器說「收到！」或「糟糕！」的方式 🚦): 伺服器會在 HTTP 回應中包含一個狀態碼，以指示請求的結果。
  • 2xx (成功！ ✅): 一切順利 (例如，200 OK 表示請求成功)。
  • 3xx (重新導向 ➡️): 客戶端需要採取額外的動作 (例如，301 Moved Permanently 表示資源已永久移動到新的 URL)。
  • 4xx (客戶端錯誤 ❌): 客戶端發生了一些錯誤 (例如，404 Not Found 表示請求的頁面不存在)。
  • 5xx (伺服器錯誤 💥): 伺服器端發生了一些錯誤 (例如，500 Internal Server Error 表示伺服器遇到無法處理的錯誤)。

HTTPS (超文本傳輸安全協定) 🔒

HTTPS 是 HTTP 的安全版本。你可以把它想像成 HTTP 穿上了一件安全的外衣 🧥。它使用加密技術來保護在你的瀏覽器和網站伺服器之間傳輸的資料，確保資料的機密性和完整性。

• HTTPS 的關鍵 (安全第一 🛡️):
• • 加密 (Encryption 密碼鎖 🔑): HTTPS 使用安全通訊端層 (Secure Sockets Layer, SSL) 或其後繼者傳輸層安全性 (Transport Layer Security, TLS) 協定來加密資料。這表示在你和伺服器之間傳輸的所有資訊 (例如，登入密碼、信用卡號碼、個人資料) 都會被轉換成無法讀取的格式，只有你的瀏覽器和伺服器才能解密。就像給你的信件加上了密碼鎖，只有收件人和寄件人有鑰匙可以打開。
  • 身份驗證 (Authentication 身分證 🛂): HTTPS 通常需要網站伺服器提供數位憑證 (Digital Certificate)。這個憑證由受信任的第三方機構 (Certificate Authority, CA) 頒發，用於驗證伺服器的身份，確保你連接的是真正的網站，而不是偽造的釣魚網站。就像網站需要出示身分證來證明自己是誰。

運作方式 (安全請求-回應週期 🛡️➡️📦🛡️): HTTPS 的請求和回應週期與 HTTP 類似，但在資料傳輸之前，會先建立一個安全的加密連線。這個過程通常涉及以下步驟：

1. 客戶端發送請求 (Hello with Security 🤝🔒): 瀏覽器發送一個 HTTPS 連接請求給伺服器，表明它想要建立一個安全連線。
2. 伺服器回應憑證 (Here's My ID 📜🔑): 伺服器將其 SSL/TLS 憑證發送給瀏覽器。憑證包含伺服器的公開金鑰 (Public Key) 和身份資訊。
3. 客戶端驗證憑證 (Checking the ID 👍): 瀏覽器會驗證伺服器憑證的有效性，檢查它是否由受信任的 CA 頒發，以及是否與請求的網站相符。
4. 建立安全連線 (Let's Talk Secretly 🤫🔑): 如果憑證驗證通過，瀏覽器會使用伺服器的公開金鑰生成一個會話金鑰 (Session Key) 並將其加密後發送給伺服器。伺服器使用其私有金鑰 (Private Key) 解密得到會話金鑰。
5. 加密通訊 (Secret Messages Only 🔒💬): 現在，瀏覽器和伺服器都擁有相同的會話金鑰，它們可以使用這個金鑰來加密和解密後續的所有 HTTP 資料傳輸。

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SMTP (Simple Mail Transfer Protocol，簡單郵件傳輸協）

SMTP 的主要功能：

• 郵件傳輸 (Mail Delivery 🚚): SMTP 的主要任務是將電子郵件訊息從郵件寄件者的郵件伺服器傳輸到一個或多個郵件接收者的郵件伺服器。

SMTP 的運作方式 :

1. 郵件客戶端 (你的郵件 App) 連接郵件伺服器 📱➡️💻: 當你使用電子郵件應用程式 (例如 Outlook, Gmail App) 發送郵件時，你的應用程式會使用 SMTP 協定連接到你設定的外寄郵件伺服器 (SMTP Server)。
2. 建立連線並驗證身分 (打招呼並出示證件 👋): 你的郵件客戶端會與 SMTP 伺服器建立 TCP 連線 (通常使用埠號 25、465 或 587)。根據伺服器的設定，你可能需要提供使用者名稱和密碼進行身份驗證。
3. 指定寄件人和收件人 (告訴郵差信件是誰寄給誰 👤➡️🧑): 你的郵件客戶端會使用 SMTP 指令告知伺服器寄件人的電子郵件地址 (MAIL FROM: 指令) 和收件人的電子郵件地址 (RCPT TO: 指令)。一封郵件可以有多個收件人。
4. 傳輸郵件內容 (將信件交給郵差 ✉️): 你的郵件客戶端會使用 DATA 指令開始傳輸郵件的內容，包括郵件標頭 (例如主旨、日期) 和郵件本文。郵件內容通常遵循特定的格式 (例如 RFC 822)。
5. 結束傳輸並關閉連線 (郵差說再見 👋): 郵件傳輸完成後，你的郵件客戶端會發送一個指令告知伺服器郵件已結束 (. 字元)，然後關閉與 SMTP 伺服器的連線。
6. 郵件伺服器間的傳遞 (郵局之間的運輸 🏢➡️🏢): 寄件人的 SMTP 伺服器收到郵件後，會根據收件人的電子郵件地址中的網域名稱 (例如 @example.com) 查詢網域名稱系統 (DNS) 記錄，找到負責接收該網域郵件的郵件交換伺服器 (Mail Exchanger, MX Record)。然後，寄件人的 SMTP 伺服器會使用 SMTP 協定將郵件傳送到收件人的 MX 伺服器。這個過程可能會經過多個郵件伺服器的中轉。
7. 儲存和接收 (收件人的郵局和信箱 📬): 收件人的 MX 伺服器收到郵件後，會將其儲存在收件人的郵箱中。收件人可以使用其他協定 (例如 POP3 或 IMAP) 從自己的郵件伺服器下載和閱讀郵件。

SMTP 的主要特點：

• 簡單 (Simple): SMTP 使用基於文字的指令和回應，相對容易理解和實作。
• 儲存並轉發 (Store and Forward): SMTP 伺服器在接收到郵件後，如果無法立即將其傳送到下一個伺服器，會先將其儲存起來，稍後再嘗試傳送。
• 非端對端 (Not End-to-End): SMTP 主要負責郵件伺服器之間的傳輸，並不負責將郵件直接送到最終使用者的郵件客戶端。這部分通常由 POP3 或 IMAP 等協定處理。
• 不保證可靠性 (Reliability Not Guaranteed): 雖然 SMTP 具有重試機制，但在網路故障等情況下，郵件可能會傳送失敗。上層應用程式通常需要處理這種潛在的失敗。
• 明文傳輸 (Plain Text Transmission - 預設): 預設情況下，SMTP 的通訊內容是明文的，這表示郵件內容可能在傳輸過程中被攔截和讀取。為了提高安全性，現在通常會使用 SMTP over TLS/SSL (SMTPS)，透過加密來保護郵件內容。

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POP3 (郵局協定第三版)

想像一下，POP3 就像你去郵局把信件領回家 🏠。一旦你領回家，郵局裡就沒有你的信件副本了。

• 運作方式:
• 1. 連線與驗證: 你的郵件客戶端 (例如 Outlook, Thunderbird) 連接到你的郵件伺服器 (提供電子郵件服務的公司，例如 Gmail, Yahoo Mail) 的 POP3 服務 (通常使用埠號 110，加密連線使用 995)。你需要提供你的使用者名稱和密碼進行驗證。
  2. 下載郵件: 一旦驗證成功，POP3 會將你郵箱中的所有新郵件下載到你的本地設備 (你的電腦、手機等)。
  3. 本地管理: 下載完成後，你的郵件就存儲在你的本地設備上。你可以在你的設備上閱讀、回覆、刪除郵件。
  4. 伺服器處理 (可選): 根據你的設定，POP3 可以選擇在下載後將伺服器上的郵件刪除 (預設行為通常是這樣)，或者保留副本一段時間或永遠保留。

• 主要特點:
  • 一次性下載 (通常): POP3 的主要設計是將郵件從伺服器下載到單一設備。
  • 離線存取: 郵件下載到本地設備後，你就可以在沒有網路連線的情況下閱讀之前下載的郵件。
  • 伺服器空間釋放 (如果設定刪除): 如果你設定在下載後刪除伺服器上的郵件，可以釋放伺服器的儲存空間。
• 缺點:
  • 多設備同步困難: 如果你在多個設備 (例如電腦和手機) 上使用 POP3，郵件很可能只會下載到第一個接收的設備上。你在一個設備上的操作 (例如標記為已讀、刪除) 不會同步到其他設備。
  • 資料遺失風險 (如果本地設備損壞): 由於郵件主要存儲在你的本地設備上，如果你的設備發生故障或損壞，可能會導致郵件遺失 (除非你定期備份)。

IMAP (網際網路訊息存取協定) 📧☁️:

想像一下，IMAP 就像你去郵局查看你的信箱 📭，信件仍然存放在郵局裡。你只是在你的設備上看到信件的副本，你對信件做的任何操作都會同步回郵局。

• 運作方式:
• 1. 連線與驗證: 你的郵件客戶端連接到你的郵件伺服器的 IMAP 服務 (通常使用埠號 143，加密連線使用 993)。同樣需要提供使用者名稱和密碼進行驗證。
  2. 同步郵件夾: IMAP 會在你的本地設備上同步伺服器上的郵件夾結構和郵件內容。你看到的郵件列表和郵件內容實際上是伺服器上郵件的副本。
  3. 伺服器操作: 你在郵件客戶端上對郵件進行的任何操作 (例如標記為已讀、移動到資料夾、刪除) 都會同步回伺服器。這表示你在任何連接到同一個 IMAP 帳戶的設備上都會看到相同的郵件狀態和郵件夾結構。
  4. 保持連線 (通常): IMAP 通常會保持與伺服器的連線，以便即時同步郵件狀態。
• 主要特點:
• • 多設備同步: 你可以在多個設備上存取同一個郵件帳戶，並且所有設備上的郵件狀態和操作都會保持同步。
  • 伺服器存儲: 郵件主要存儲在伺服器上，減少了本地設備的儲存壓力，也降低了本地設備損壞導致郵件遺失的風險 (前提是郵件服務提供商有備份)。
  • 更適合行動設備: IMAP 更適合在多個設備上使用，特別是行動設備，因為它不需要下載所有郵件到本地。
• 缺點:
• • 需要網路連線: 由於郵件主要存儲在伺服器上，你需要網路連線才能存取和操作郵件。
  • 伺服器空間限制: 你的郵件帳戶通常有儲存空間限制，你需要管理你的郵箱大小。

現在大部分的電子郵件服務和應用程式都預設使用 IMAP，因為它提供了更方便和一致的多設備使用體驗。POP3 在一些較舊的系統或只需要在單一設備上收信的場景中可能仍然被使用。

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FTP (File Transfer Protocol，檔案傳輸協定)

用於在網路上（通常是 TCP/IP 網路，例如網際網路或區域網路）的客戶端和伺服器之間傳輸檔案。你可以把它想像成一個專門搬運檔案的搬家公司。

FTP 的主要功能：

• 檔案上傳 (Uploading Files): 將本地電腦上的檔案傳送到遠端的 FTP 伺服器。
• 檔案下載 (Downloading Files): 從遠端的 FTP 伺服器將檔案傳輸到本地電腦。
• 檔案管理 (File Management): 許多 FTP 客戶端軟體還提供基本的文件管理功能，例如在伺服器上創建、刪除資料夾，以及重新命名檔案等。

FTP 的運作方式

• 建立連線 (Connecting): 你需要使用一個 FTP 客戶端軟體 (例如 FileZilla, Cyberduck) 連接到遠端的 FTP 伺服器。你需要提供伺服器的位址 (IP 位址或網域名稱)、埠號 (預設是 21，用於控制連線)、使用者名稱和密碼 (如果伺服器需要驗證)。
• 控制連線 (Control Connection): 客戶端首先會建立一個 控制連線 到伺服器的 21 埠。這個連線用於傳送 FTP 指令 (例如上傳、下載、列出檔案) 和接收伺服器的回應。這個連線在整個 FTP 會話期間保持開啟。
• 資料連線 (Data Connection): 當需要實際傳輸檔案時，FTP 會建立一個 資料連線。FTP 有兩種資料連線模式：
  • 主動模式 (Active Mode): 客戶端發送指令告知伺服器它正在監聽哪個埠號 (大於 1023 的隨機埠)。然後，伺服器主動從其 20 埠發起一個到客戶端指定埠的資料連線。由於防火牆的緣故，主動模式在客戶端有防火牆時可能會有問題，因為伺服器發起的連線可能被阻擋。
  • 被動模式 (Passive Mode): 客戶端發送指令告知伺服器它想要使用被動模式。伺服器會開啟一個隨機的埠號 (大於 1023) 並告知客戶端這個埠號。然後，客戶端主動從其一個隨機埠發起一個到伺服器指定埠的資料連線。被動模式更常使用，因為它更容易穿透客戶端的防火牆。
• 檔案傳輸 (File Transfer): 一旦資料連線建立，檔案就會在客戶端和伺服器之間進行傳輸。
• 關閉連線 (Disconnecting): 檔案傳輸完成後，客戶端可以發送指令關閉資料連線，或者保持連線以進行其他操作。當所有操作完成後，客戶端會發送指令關閉控制連線，結束 FTP 會話。

FTP 的主要特點：

• 專用於檔案傳輸 (Dedicated to File Transfer): FTP 的設計目標就是高效地傳輸檔案。
• 獨立的控制和資料連線 (Separate Control and Data Connections): 將指令和資料傳輸分離，有助於管理和控制傳輸過程。
• 支援多種傳輸模式 (Supports Multiple Transfer Modes): 例如 ASCII 模式 (用於傳輸文字檔案，會進行換行符號的轉換) 和二進制模式 (用於傳輸所有其他類型的檔案，例如圖片、程式)。
• 需要驗證 (Requires Authentication - 通常): 大部分的 FTP 伺服器需要使用者提供有效的帳號和密碼才能存取和傳輸檔案，以確保安全性。但也存在匿名 FTP 伺服器，允許使用者無需登入即可下載公開的檔案。