以太⽹最⼩帧长为什么是64字节
最近由于要做⼀个关于以太⽹环境中⽹络设备时延⽅⾯的测试，在RFC2544 上⾯规定了⼀些测试时数据包的长度分别为64, 128, 256, 512, 1024, 1280, 1518 Byte("Frame sizes to be used on Ethernet:64, 128, 256, 512, 1024, 1280, 1518")，故重新温习了⼀下相关⽅⾯的知识。下⾯是⽹络上相关的⼀些资料！
总结⼀下：64字节的由来即以太⽹帧的18 Byte (⽬的MAC（6）＋源MAC（6）＋Type（2）＋CRC（4）)加上实际载荷的最⼩长度46 Byte(数据：46～1500字节) ，总共64字节！
以太⽹最⼩帧长为什么是64字节
⽂章⼀：
以太⽹(IEEE 802.3)帧格式：
1、前导码：7字节0x55,⼀串1、0间隔，⽤于信号同步
2、帧起始定界符：1字节0xD5(10101011)，表⽰⼀帧开始
3、DA(⽬的MAC)：6字节
4、SA(源MAC)：6字节
5、类型/长度：2字节，0～1500保留为长度域值，1536～65535保留为类型域值(0x0600～0xFFFF)
6、数据：46～1500字节
7、帧校验序列(FCS)：4字节，使⽤CRC计算从⽬的MAC到数据域这部分内容⽽得到的校验和。
以CSMA/CD作为MAC算法的⼀类LAN称为以太⽹。CSMA/CD冲突避免的⽅法：先听后发、边听边发、随机延迟后重发。⼀旦发⽣冲突，必须让每台主机都能检测到。关于最⼩发送间隙和最⼩帧长的规定也是为了避免冲突。
考虑如下极限的情况，主机发送的帧很⼩，⽽两台冲突主机相距很远。在主机A发送的帧传输到B的前⼀刻，B开始发送帧。这样，当A的帧到达B时，B检测到冲突，于是发送冲突信号。假如在B的冲突信号传输到A之前，A的帧已经发送完毕，那么A将检测不到冲突⽽误认为已发送成功。由于信号传播是有时延的，因此检测冲突也需要⼀定的时间。这也是为什么必须有个最⼩帧长的限制。
按照标准，10Mbps以太⽹采⽤中继器时，连接的最⼤长度是 2500⽶，最多经过4个中继器，因此规定对10Mbps以太⽹⼀帧的最⼩发送时间为51.2微秒。这段时间所能传输的数据为512位，因此也称该时间为 512位时。这个时间定义为以太⽹时隙，或冲突时槽。512位＝64字节，这就是以太⽹帧最⼩64字节
的原因。
512位时是主机捕获信道的时间。如果某主机发送⼀个帧的64字节仍⽆冲突，以后也就不会再发⽣冲突了，称此主机捕获了信道。由于信道是所有主机共享的，为避免单⼀主机占⽤信道时间过长，规定了以太⽹帧的最⼤帧长为1500。
100Mbps以太⽹的时隙仍为512位时，以太⽹规定⼀帧的最⼩发送时间必须为5.12µs。
1000Mbps以太⽹的时隙增⾄512字节，即4096位时，4.096µs。
⽂章⼆：
2.碰撞槽时间
假设公共总线媒体长度为S，帧在媒体上的传播速度为0.7C（光速），⽹络的传输率为R（bps），帧长为L（bps），tPHY为某站的物理层时延；
则有：
碰撞槽时间=2S/0.7C+2tPHY
因为Lmin/R=碰撞槽时间
所以：Lmin =（2S/0.7C+2tPHY ）×R
Lmin 称为最⼩帧长度。
碰撞槽时间在以太⽹中是⼀个极为重要的参数，有如下特点：
（1）它是检测⼀次碰撞所需的最长时间。
（2）要求帧长度有个下限。（即最短帧长）
（3）产⽣碰撞，就会出现帧碎⽚。
（4）如发⽣碰撞，要等待⼀定的时间。t=rT。（T为碰撞槽时间）
2.下⾯我们来估计在最坏情况下，检测到冲突所需的时间
（1）A和B是⽹上相距最远的两个主机，设信号在A和B之间传播时延为τ，假定A在t时
刻开始发送⼀帧，则这个帧在t+τ时刻到达B，若B在t+τ－ε时刻开始发送⼀帧，则B在t+τ时就
会检测到冲突，并发出阻塞信号。
（2）阻塞信号将在t+2τ时到达A。所以A必须在t+2τ时仍在发送才可以检测到冲突，所以⼀帧的
发送时间必须⼤于2τ。
（3）按照标准，10Mbps以太⽹采⽤中继器时，连接最⼤长度为2500⽶，最多经过4个中继器，因此规定对于10Mbps以太⽹规定⼀帧的最⼩发送时间必须为51.2µs。
（3）51.2µs也就是512位数据在10Mbps以太⽹速率下的传播时间，常称为512位时。这个时间定义为以太⽹时隙。512位时=64字节，因此以太⽹帧的最⼩长度为512位时=64字节。
2，以太⽹18字节，我想应该是“⽬的MAC（6）＋源MAC（6）＋Type（2）＋CRC（4）
3，⾄于IP最⼤传输单元1500，只是规定
⽂章三：
Lmin/R = 2*S/(0.7*C) + 2*Tphy + n*Tr
Lmin - 最⼩帧长
R - ⽹络速率（10M等）
S - 碰撞域（*2 表⽰⼀来⼀回，划个图就明⽩了）
C - 标准光速（*0.7表⽰在双绞线中，⽤光纤的话别论）
Tphy - 物理层延时（*2 是因为要经过⼀收⼀发两个主机的物理层）
Tr - 中继器延时（⼀般来说，相当于两个物理层的延时
原理：
如图⽰：
主机 A 中继器 B 主机 B
--------------------------------------------------
| 物理层 | | |
--------------------------------------------------
| | | |
+-----------------------+ +---------------+
|<------------------ S -------------------->|
根据以太⽹媒体访问控制机制，A 在发出长度为La的数据流后
如果收到B返回的碰撞指⽰，则停⽌该帧的发送，并且发32bit
的以强化碰撞；并延时t = r*T 这样长的时间；
其中T = 1/C，r是⼀个在(0, 2^k)内的随机数，k = min(n,10)
n 为本次发⽣连续碰撞的次数，如果n过⼤则上交⾼层处理。
如果我们先规定了碰撞域S。情况如下：
主机A以R的速率发送，以0.7*C的光速到达B，然后发⽣碰撞
返回A，⼀共的路程是2*S，此时对应的帧长度即为Lmin。因为
如果La
碰撞指⽰就失去了意义，媒体访问控制就失败了。
如果先定义了Lmin，同样可以定出S。
如 IEEE 802.3 Lmin = 64B；设R = 10M bps Tphy = 15us
Tr = 0 则可以计算出 S = 2.3km
在实际应⽤当中，还要考虑信号在介质上的有效距离，对于
双绞线来说，有效距离要⼩于S，这样就会引⼊中继器来延长
传输距离，但是可以看出，这⼜将减⼩S。所以这是⼀对⽭盾，
在设计以太⽹时，应该加以考虑。
以太⽹帧为什么最⼩是64个字节
以太⽹帧为什么最⼩要64个字节，512bit(个位)
看这个理论时，希望你能静下⼼来，看上⼆到三次再画个图想⼀想，真正了解原理
以太⽹是⽆连接的，不可靠的服务，采⽤尽⼒传输的机制。以太⽹CSMA/CD我就不多讲了，我相信⼤家都了解这个原理。
以太⽹是不可靠的，这意味着它并不知道对⽅有没有收到⾃⼰发出的数据包，但如果他发出的数据包发⽣错误，他会进⾏重传。以太⽹的错误主要是发⽣碰撞，碰撞是指两台机器同时监听到⽹络是空闲的，同时发送数据，就会发⽣碰撞，碰撞对于以太⽹来说是正常的。
我们来看⼀下，假设A检测到⽹络是空闲的，开始发数据包，尽⼒传输，当数据包还没有到达B时，B也监测到⽹络是空闲的，开始发数据包，这时就会发⽣碰撞，B ⾸先发现发⽣碰撞，开始发送碰撞信号，所谓碰撞信号，就是连续的01010101或者10101010,⼗六进制就是55或AA。这个碰撞信号会返回到 A，如果碰撞信号到达A时，A还没有发完这个数据包，A就知道这个数据包发⽣了错误，就会重传这个数据包。但如果碰撞信号会返回到A时，数据包已经发完，则A不会重传这个数据包。
我们先看⼀下，以太⽹为什么要设计这样的重传机制。⾸先，以太⽹不想采⽤连接机制，因为会降低效率，但他⼜想有⼀定的重传机制，因为以太⽹的重传是微秒级，⽽传输层的重传，如TCP的重传达到毫秒级，应⽤层的重传更达到秒级，我们可以看到越底层的重传，速度越快，所以对于以太⽹错误，以太⽹必须有重传机制。
要保证以太⽹的重传，必须保证A收到碰撞信号的时候，数据包没有传完，要实现这⼀要求，A和B之间的距离很关键，也就是说信号在A和B之间传输的来回时间必须控制在⼀定范围之内。IEEE定义了这个标准，⼀个碰撞域内，最远的两台机器之间的round-trip time 要⼩于512bit time.(来回时间⼩于512位时，所谓位时就是传输⼀个⽐特需要的时间）。这也是我们常说的⼀个碰撞域的直径。
512个位时，也就是64字节的传输时间，如果以太⽹数据包⼤于或等于64个字节，就能保证碰撞信号到达A的时候，数据包还没有传完。
这就是为什么以太⽹要最⼩64个字节，同样，在正常的情况下，碰撞信号应该出现在64个字节之内，这是正常的以太⽹碰撞，如果碰撞信号出现在64个字节之后，叫 late collision。这是不正常的。
我们以前学习CISCO⽹络的时候，CISCO交换机有⼀种转发⽅式叫fragment-free，叫⽆碎⽚转发，他就是检查64个字节之内有没有错误，有的话不转发，这样就排除了正常的以太⽹错误包。
[求助]关于以太⽹的最⼩帧64Bytes，1518 Bytes
⼤家好，记得以前在论坛上看到过关于以太⽹最⼩帧 64 Bytes 的由来，是⼀个算式，计算出来了这是CSMA/CD算法探测冲突的最⼩传输时间，但是刚才在论坛上翻了半天，没看到，哪位⼤虾能再为⼩弟解释⼀下么？谢谢了
另外，在有些资料上看到以太⽹的帧头开销是18字节，但是请问这是怎么得来的？因为 Dst MAC + Src MAC + Type（Length）只有12 Bytes(注意：这⾥应该是14字节)，另外的 6 Bytes 从何⽽来呢？
最后⼀个问题，以太⽹为什么要规定最⼤传输单元 1518 Bytes？
8023是什么网络用语------
问题很菜，⼤家不要笑我
1，关于最⼩字节的由来
2.碰撞槽时间
假设公共总线媒体长度为S，帧在媒体上的传播速度为0.7C（光速），⽹络的传输率为R（bps），
帧长为L（bps），tPHY为某站的物理层时延；
则有：
碰撞槽时间=2S/0.7C+2tPHY
因为Lmin/R=碰撞槽时间
所以：Lmin =（2S/0.7C+2tPHY ）×R
Lmin 称为最⼩帧长度。
碰撞槽时间在以太⽹中是⼀个极为重要的参数，有如下特点：
（1）它是检测⼀次碰撞所需的最长时间。
（2）要求帧长度有个下限。（即最短帧长）
（3）产⽣碰撞，就会出现帧碎⽚。
（4）如发⽣碰撞，要等待⼀定的时间。t=rT。（T为碰撞槽时间）
2.下⾯我们来估计在最坏情况下，检测到冲突所需的时间
（1）A和B是⽹上相距最远的两个主机，设信号在A和B之间传播时延为τ，假定A在t时
刻开始发送⼀帧，则这个帧在t+τ时刻到达B，若B在t+τ－ε时刻开始发送⼀帧，则B在t+τ时就
会检测到冲突，并发出阻塞信号。
（2）阻塞信号将在t+2τ时到达A。所以A必须在t+2τ时仍在发送才可以检测到冲突，所以⼀帧的
发送时间必须⼤于2τ。
（3）按照标准，10Mbps以太⽹采⽤中继器时，连接最⼤长度为2500⽶，最多经过4个中继器，因
此规定对于10Mbps以太⽹规定⼀帧的最⼩发送时间必须为51.2µs。
（3）51.2µs也就是512位数据在10Mbps以太⽹速率下的传播时间，常称为512位时。这个时间定
义为以太⽹时隙。512位时=64字节，因此以太⽹帧的最⼩长度为512位时=64字节。
2，以太⽹18字节，我想应该是“⽬的MAC（6）＋源MAC（6）＋Type（2）＋CRC（4）
3，⾄于IP最⼤传输单元1500，只是规定
有些把以太⽹帧的前导字符部分也算到帧头⾥⾯了
IEEE 802.3标准的第⼀个版本于1983年６⽉24⽇发布，由于Xerox将关于CSMA/CD的４件专利转交给IEEE，IEEE以极低的价格授权⽣产企业使⽤相应专利，所以使⽤IEEE 802.3标准⽣产产品不存在⾼昂专利费⽤问题。随后，802.3标准得到了ANSI和ISO的认可，使IEEE 802.3标准成为⼀个开放的、权威
的标准。
虽然与Ethernet II标准发布时间差不多，⽽且IEEE 802.3的标准级别⽐前者⾼得多，但在标准发布后的⼗多年，802.3标准在应⽤中仅仅能与Ethernet II平分秋⾊，其本质原因是802.3标准中的帧结构必须配合802.2标准使⽤，这⼤⼤减⼩了应⽤的灵活性并显著增加了协议的开销，复杂加之效率低使 802.3难以占上风。
在1998年编辑中802.3⼯作组对802.3标准进⾏了重⼤改动，最后完成了新版标准IEEE 802.3-2002。2002版的802.3标准对MAC帧结构进⾏了重⼤改进使之具备Ethernet II封装灵活性，从⽽在应⽤中完全取代了Ethernet II，使IEEE 802.3-2002标准成为以太⽹的唯⼀标准。
2005年以来⼜开始制定802.3标准的新版本。
802.3-2002标准定了以太⽹的头结构为DA(6)+SA(6)+Len/Type(2)=14字节。
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