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地特三等申論題 108年 [資訊處理] 資通網路

第 一 題

📖 題組：
在交換式的區域網路（Switched Local Area Network）上，VLAN 是常見的網路架構，請說明：（每小題 5 分，共 20 分）
📝 此題為申論題，共 4 小題

小題 (一)

什麼是 VLAN？

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看到「VLAN」，應立即聯想到「邏輯劃分」與「廣播網域（Broadcast Domain）」這兩個核心關鍵字。作答時需點出其全名、運作所在的 OSI 模型階層（第二層），並精要列出其在廣播控制、安全性及網路管理上的特徵與優勢。

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「虛擬區域網路（Virtual Local Area Network, VLAN）」是一種在交換式區域網路中，透過交換器（Switch）以邏輯方式（而非實體連線位置）將設備劃分為多個獨立的廣播網域（Broadcast Domain）之技術。其主要運作於 OSI 模型的第二層資料鏈結層（Data Link Layer），常見標準為 IEEE 802.1Q。 其核心特徵與優勢包含：

  1. 邏輯劃分：設備可依據部門或功能分組，不受限於實體地理位置或連接的交換器埠號。

小題 (二)

建置 VLAN 之目的？

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看到 VLAN（虛擬區域網路），考生應立即從「效能」、「安全」與「管理」三大構面切入。先點出其邏輯切割廣播網域的核心概念，再分別論述如何減少廣播風暴、隔離敏感資料及提升網管彈性。

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【破題】 虛擬區域網路（Virtual Local Area Network, VLAN）係指在交換式區域網路中，打破實體地理位置限制，將網路節點進行「邏輯性」分組的技術。 【論述】

小題 (三)

同一 VLAN 如何跨兩個或多個交換器？

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看到「同一 VLAN 跨交換器」，直覺必須想到中繼鏈路（Trunk Link）與 IEEE 802.1Q 封裝協定。解題關鍵在於說明「VLAN 標籤（Tagging）」機制，清楚描述發送端交換器如何加入標籤，以及接收端交換器如何解讀並移除標籤的完整流程。

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【破題】 同一 VLAN 若要跨越多個交換器（Switch），必須依賴中繼鏈路（Trunk Link）與VLAN 標籤技術（VLAN Tagging，主要標準為 IEEE 802.1Q）來實現。 【論述】

小題 (四)

不同 VLAN 上之使用者如何互送資料？

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考生看到此題應立刻聯想到 OSI 模型。VLAN 運作於第二層（資料鏈結層），將網路切割成不同的廣播網域，因此跨 VLAN 通訊本質上就是跨網段通訊。解決方案必須提升至第三層（網路層），利用具備路由（Routing）功能的設備（如路由器或 L3 交換器）來達成「VLAN 間路由（Inter-VLAN Routing）」。

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【破題】不同 VLAN 屬於不同的邏輯廣播網域（Broadcast Domain），若要互送資料，必須透過 OSI 第三層（網路層）設備進行「VLAN 間路由（Inter-VLAN Routing）」方能達成。 【論述】 一、通訊原理

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