以太网最小，最大字节长度

ruanshuxian

以太网最小字节长度（64 bytes）
以太网为什么要有最小字节限制：以太网采用的是CSMA/CD方法在介质上传输数据，而CSMA/CD的特性要求有最小字节限制
CSMA/CD 为什么要有最小字节限制：在CSMA/CD网络中，发送数据的一方在发送数据的同时会监听网络是否有碰撞。
一旦发送方发送完一个最后一个bit以后，仍然没有检测到碰撞，它就会认为，这次传输已经成功

A----------------------c(冲突)------------------------------------B

如果发送方(A)传输的是一个非常小的帧的话，它发送完帧以后，认为这次传输已经成功，并会在继续监听碰撞。
当数据在A与B之间进行传输时，B并没有检测到A发送帧的第一个bit，认为线路是空闲的，所以B就会发送帧，这样在线路上肯定会有碰撞。
碰撞发送以后，由于A不监听碰撞，所以A也不会进行碰撞处理，不会再重传帧，导致发出去的这个帧丢失，从而导致数据丢失
这就要求有最小的帧长限制

在IEEE802.3 Baseband 5-4-3中规定：在任意两个节点之间，最大的physical segments为5个，所以最多可以有4个repeaters在两个节点之间。
这5个physical segments 之间， 只有三个可以连接节点，而其它的两个只能被当作延长网络之用
在使用10Base-5线缆的网络中，每个physical segment 最长是500米，所以，每个Ethernet的最大长度是2500米

A------------Repeater1---------- Repeater2--------- Repeater3----------- Repeater4-----------B
|----------------------------------------------2500meter-------------------------------------|

最小时间要求：

A传送帧的第一个bit到达B，B开始传输，产生碰撞，发出碰撞信号，碰撞信号要在A传输完最后一个bit时，能够到达A，从而让A感知到碰撞，从而重传这个帧。
一个帧从A-B，B-A的这个时间被称为slot time，这个时间计算出来为57.6 μs.

在10Mbit/s的网络中，在57.6μs的时间内，能够传输576个bit，所以要求以太网帧的大小最小为576个bits，从而让所有的碰撞都能够被检测到

以太网帧的构成：

Preamble	Start-of- Frame-Delimiter	Destination MAC	Source MAC	Type	Payload	CRC	Interframe Gap
7 bytes 10101010	1 bytes 10101011	6 bytes	6bytes	2 Bytes	46-1500 bytes	4 Bytes	12 bytes

在传输完一个数据帧以后，在传输下一个数据帧之前，要传输12bytes的空闲帧

12 bytes = 12×8 = 96 bits
在10Mbit/s的网络中，传输1个bit 需要的时间为 1×10-7s
所以Interframe Gap 的时间为 96×10-7=9.6×10-6 s= 9.6μs
在一个数据帧发送完以后，要等待9.6μs的时间，然后再传输下一个数据帧

576bits= 72 bytes
通常情况下我们所说的以太网长度，不包括preamble和start of frame delimiter，所以以太网最小长度为：72-8= 64 bytes
以太网的最大字节长度（1518/1522）
为什么在以太网中，三层的IP包长要规定为64～1500 字节，都是二层的Ethernet特性来决定的：
最小包长由CSMA/CD的最小检测碰撞时间来决定
最大包长没有特别的规定，但是考虑到如下的因数，将IP最大包长设置为1500 bytes：
1.       以太网是所有的终端共享传输介质，如果一台终端发送一个很长的帧，传输时将占用太多的时间，其它的终端将等待，直到这个帧传输完毕。帧越长，等待的时间将越长
2.       如果一个帧太长，如果在传输的过程中，发生一个传输错误，那么整个帧要重传，这样又要占有大量的时间，导致效率不高---—早期的以太网由于传输的错误率非常高
3.       帧越长，需要的缓存越大，1979年在设计网卡时，缓存的价格非常昂贵，所以当时选用1500 bytes作为最大的长度。

标准的以太网的最大字节长度为1518/1522：
untagged的frame最大帧长为1518
tagged的frame 最大帧长为1522
其它的长度都是设备厂商自己规定的：如Jumbo frame 等
MTU1.  MTU：Maximum Transmission Unit，设备发送数据时，任何比MTU大的数据包都会被分片，分片是在三层进行的，所以这里所说的MTU，指的是三层报文的长度，不包括二层的信息-------指的是最大IP报文的长度
2.  标准的以太网上，MTU值为1500bytes，不包括以太网头和CRC（Cyclic Redundancy Check），总共18bytes