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司法三等申論題 106年 [檢察事務官電子資訊組] 計算機網路

第 一 題

📖 題組：
一、乙太網路（Ethernet）是經由雙絞線（Twisted Pairs）連接到交換機（Switch）的有線網路，請回答下列兩個問題：（每小題 10 分，共 20 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題

小題 (一)

為何在有多台交換機相連的乙太網路中，交換機與交換機之間最好要使用樹狀（Tree）拓樸，不能使用迴圈（Loop）拓樸？

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看到此題應立刻聯想到資料鏈結層（Data Link Layer）中交換機（Switch）的轉發與學習機制。切入點在於乙太網路標頭缺乏 TTL 欄位，導致迴圈會引發廣播風暴（Broadcast Storm）及 MAC 表震盪（MAC Table Instability）。作答時應延伸提及生成樹協定（STP）如何將實體迴圈轉化為邏輯樹狀拓樸作為實務解法。

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【破題】在多台交換機（Switch）相連的乙太網路（Ethernet）中，若實體連接形成迴圈（Loop）拓樸，會因交換機在資料鏈結層（Data Link Layer）的「洪泛（Flooding）」及「位址學習（Address Learning）」機制，引發致命的網路癱瘓，因此必須採用無迴圈的邏輯樹狀（Tree）拓樸。 【論述】 一、迴圈（Loop）拓樸會引發的核心問題

小題 (二)

如果將多台交換機接成有迴圈的拓樸，乙太網路使用什麼方法來解決迴圈所產生的問題？

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看到交換機產生迴圈，直覺應聯想到「廣播風暴（Broadcast Storm）」的危害，並立即點出解法為「生成樹協定（Spanning Tree Protocol, STP）」。答題時應詳述 STP 的演算法機制（如根橋接器選舉、埠口角色決定）以及所使用的 BPDU 封包與欄位，以展現對資料鏈結層協定的深入理解。

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【破題】 解決交換機實體迴圈問題的核心機制為「生成樹協定（Spanning Tree Protocol, STP）」，最初定義於 IEEE 802.1D 網路標準中。 【論述】

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