網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D1所示。在該網(wǎng)絡(luò)中，誰(shuí)將被選舉為VLAN1對(duì)應(yīng)生成樹(shù)的根網(wǎng)橋呢？由拓?fù)鋱D中標(biāo)注的數(shù)據(jù)可知，Switch1和Switch3的優(yōu)先級(jí)相同，都是默認(rèn)值32768，Switch2的優(yōu)先級(jí)48452大于32768。而Switch3的MAC地址比Switch1的MAC地址小，所以根橋應(yīng)該是Switch3。下面我們通過(guò)對(duì)網(wǎng)橋優(yōu)先級(jí)的進(jìn)一步理解，說(shuō)明事實(shí)并非如此！

圖1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

表1 BID的構(gòu)成

根橋的選舉原則

根橋的選舉就是在運(yùn)行STP協(xié)議的交換機(jī)中相對(duì)某個(gè)VLAN選舉出一個(gè)唯一的根橋。根橋的選舉依據(jù)是網(wǎng)橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元報(bào)文中BID（Bridge ID）字段值。BID字段有8個(gè)字節(jié)共64位，如表1所示。

系統(tǒng)ID擴(kuò)展即VLAN ID，用以區(qū)別不同VLAN的生成樹(shù)。橋優(yōu)先級(jí)和系統(tǒng)ID擴(kuò)展是一起計(jì)算的，橋ID為高4位，系統(tǒng)ID擴(kuò)展為低12位，組合成一個(gè)16位2字節(jié)的數(shù)據(jù)。為不引起混淆而有所區(qū)分，本文對(duì)其命名為“組合優(yōu)先級(jí)”，用大寫(xiě)字母P表示，橋優(yōu)先級(jí)用小寫(xiě)字母p表示。

由于同一顆生成樹(shù)對(duì)應(yīng)同一個(gè)VLAN，所以在一顆生成樹(shù)中選舉根網(wǎng)橋時(shí)不用考慮VLAN ID，可只比較橋優(yōu)先級(jí)p和MAC。在進(jìn)行BID比較時(shí)，從左到右按橋優(yōu)先級(jí)p（或組合優(yōu)先級(jí)P）和MAC地址逐級(jí)比較，數(shù)值越小，被選舉為根橋的優(yōu)先級(jí)越高。

表2 BID中各數(shù)值的取值范圍

參數(shù)的取值范圍及計(jì)算公式

對(duì)于VLAN 1的生成樹(shù)，VLAN ID都是1，即0000 0000 0001B。橋優(yōu)先級(jí)p為16位二進(jìn)制數(shù)（不是4位），低12位為全0，高4位從0000B到 1111B，其 范 圍 為0000 0000 0000 0000B到1111 0000 0000 0000B，即 0到61440。BID中各數(shù)值的取值范圍如表2所示。

由表2看出，組合優(yōu)先級(jí)最小值是0000 0000 0000 0001B=1D，最 大 值 是1111 0000 0000 0001B=61441D，形成等差數(shù)列，其公差為4096。從組合優(yōu)先級(jí)P中減去VLAN ID，其數(shù)值為0，4096，……，61440，也形成等差數(shù)列，公差為4096，即都是4096的倍數(shù)。由表2得：

組合優(yōu)先級(jí)P=橋優(yōu) 先 級(jí)（xxxx 0000 0000 0000B）+VLAN ID（0000 0000 0001B），即 ：P=p+v=k*4096+v，其 中0≤k≤15且k∈N,v為VLAN ID。

對(duì)于不同顆的生成樹(shù)，VLAN ID從 0000 0000 0001B到 1111 1111 1110B，即從 1到 4094 （VLAN 0和VLAN 4095用作協(xié)議保留），最多支持4094顆生成樹(shù)。組合優(yōu)先級(jí)P的范圍從0000 0000 0000 0001B到1111 1111 1111 1110B，即從 1到65534。

為什么橋優(yōu)先級(jí)的默認(rèn)值取為32768而不是別的數(shù)據(jù)呢？因?yàn)?2768對(duì)應(yīng)的1000B剛好是在0000B到1111B最中間的2個(gè)數(shù)0111B和1000B中的1000B。

根橋的判斷

如果圖1中標(biāo)注的“網(wǎng)橋優(yōu)先級(jí)”是指純橋優(yōu)先級(jí)p，則 Switch2的 48452不是4096的倍數(shù)，不能做為橋優(yōu)先級(jí)。如果圖1中標(biāo)注的“網(wǎng)橋優(yōu)先級(jí)”是指16位的組合優(yōu)先級(jí)P，則根據(jù)P=k*4096+v知：

48452=k*4096+v，0≤ k≤ 15且 k∈ N，即48452=11*4096+3396

說(shuō)明橋優(yōu)先級(jí)p=11*4096=45056，VLAN ID=3396，這是 針對(duì)VLAN 3396的一顆生成樹(shù)。這時(shí)，對(duì)于Switch1和Switch3的32768來(lái)說(shuō),方程：32768=k*4096+3396

應(yīng)該有在區(qū)間[0，15]上的整數(shù)解，然而它沒(méi)有。所以無(wú)論把32768和48452理解成橋優(yōu)先級(jí)p或者組合優(yōu)先級(jí)P，都是矛盾的。

實(shí)踐驗(yàn)證

對(duì)于VLAN 1的生成樹(shù)，配置Switch2的優(yōu)先級(jí)為48452的命令為：Switch2(config)#spanning-tree vlan 1 priority 48452

回車后出現(xiàn)如下提示：%Bridge Priority must be in increments of 4096.

% Allowed values are:0 4096 …… 61440

提示中說(shuō)，橋優(yōu)先級(jí)必須設(shè)置成4096的倍數(shù)，比如0，4096,……，61440。 雖 然 手工設(shè)置了priority 48452，但該命令的操作并沒(méi)有成功，Switch2的優(yōu)先級(jí)仍然還是默認(rèn)的32768，并沒(méi)有因?yàn)樵撁畹膱?zhí)行而將其優(yōu)先級(jí)更改為48452！

通過(guò)命令：

Switch 2#show spanning-tree vlan 1

得到的結(jié)果是：

Bridge ID Priority 32769 (priority 32768 sys-id-ext 1)

Address 0010.0000.0000

這進(jìn)一步說(shuō)明其組合優(yōu)先級(jí)P是32769，橋優(yōu)先級(jí)p還是32768。

結(jié)果是，三臺(tái)交換機(jī)的優(yōu)先級(jí)還是一樣的，都是默認(rèn)的32768。根橋是誰(shuí)就只能由MAC地址值來(lái)判斷了，經(jīng)過(guò)比較，根橋是MAC地址最小的Switch2。

所以說(shuō)，網(wǎng)橋優(yōu)先級(jí)必須是4096的倍數(shù)，Switch2標(biāo)注的48452不是4096的倍數(shù)，所以不能設(shè)置其為網(wǎng)橋的優(yōu)先級(jí)。