网桥 ID (BID) 用于确定网络中的根网桥。 BPDU 帧的 BID 字段包含三个不同的字段:

根网桥选举时会用到这些字段。

网桥优先级

网桥优先级是一个可自定义的值,您可使用它来影响哪台交换机能成为根网桥。 具有最低优先级的交换机也表示其具有最低 BID,因为优先考虑优先级值较低的交换机,所以它会成为根网桥。 例如,要确保某台交换机始终是根网桥,可将其优先级设置为比网络中的其他交换机都低。 所有思科交换机的默认优先级值为 32768。 范围是 0 到 61440(增量为 4096)。 有效优先级值为 0、4096、8192、12288、16384、20480、24576、28672、32768、36864、40960、45056、49152、53248、57344 和 61440。 系统拒绝其他所有值。 网桥优先级 0 优先于其他网桥优先级。

扩展系统 ID

IEEE 802.1D 早期实施方式用于不使用 VLAN 的网络设计。 所有交换机构成一颗简单的生成树。 因此,在旧款思科交换机中,BPDU 帧中可以省略扩展系统 ID。 随着 VLAN 逐渐用于网络基础设施分段,802.1D 增强了对 VLAN 的支持,要求在 BPDU 帧中包含 VLAN ID。 VLAN 信息通过使用扩展系统 ID 而包含在 BPDU 帧中。 默认情况下,所有新款交换机都使用扩展系统 ID。

如图 1 所示,网桥优先级字段的长度为 2 个字节或 16 位;4 位用于网桥优先级,12 位用于扩展系统 ID,从而识别参与此特殊 STP 过程的 VLAN。 扩展系统 ID 使用这 12 位,使得网桥优先级减少到 4 位。 此过程将最右侧的 12 位用作 VLAN ID,最左侧的 4 位用作网桥优先级。 这解释了为什么网桥优先级值只能配置为 4096 或 2^12 的倍数。 如果最左侧的位是 0001,则网桥优先级为 4096;如果最左侧的位是 1111,则网桥优先级为 61440 (= 15 x 4096)。 Catalyst 2960 和 3560 系列交换机不允许将网桥优先级配置为 65536 (= 16 x 4096),因为它假设使用第 5 位,但第 5 位由于使用扩展系统 ID 而不可用。

扩展系统 ID 值与网桥优先级值一并可标识 BPDU 帧的优先级及其所属的 VLAN。

当两台交换机配置有相同的优先级和相同的扩展系统 ID 时,MAC 地址所含的十六进制值最低的交换机具有较小的 BID。 一开始,所有交换机都具有相同的默认优先级值。 随后 MAC 地址成为确定哪台交换机能成为根网桥的决定因素。 为确保根网桥决策最大限度满足网络要求,我们建议管理员为所需的根网桥交换机配置较低的优先级。 这样也可确保向网络添加新交换机时,不会发生新的生成树选举,避免因选举新根网桥而干扰网络通信。

在图 2 中,S1 的优先级低于其他交换机,因此它成为该生成树实例的根网桥。

当所有交换机都配置为相同的优先级时,比如所有交换机都使用默认配置(优先级均为 32768)时,MAC 地址即成为根网桥选举的决定因素(图 3)。

注意:在示例中,所有交换机的优先级都是 32769。 此值等于默认优先级 32768 加上每台交换机的 VLAN 1 分配 (32768+1)。

MAC 地址包含的十六进制值最低的交换机成为首选根网桥。 在示例中,S2 的 MAC 地址值最低,因此它成为该生成树实例的根网桥。