最小帧长定义.doc

为什么以太网数据帧最小为64字节　　如果把“以太网”比作是一栋“房子”，这栋房子可以算得上是人类构建的非常了不起的“建筑”了，以太网设计人员制定了一系列的标 准，这些看似有意义似乎又没有意义的数字、标准构成了以太网的砖瓦基石，今天我们来看一块位于这栋“房子”底层的“砖基”——以太网最小帧长为什么是64 字节　　首先我们先来看一下以太网数据帧的格式：　　　　1、前导码/帧起始定界符：7字节0x55，一串1、0间隔，用于信号同步，1字节0xD5(10101011)，表示一帧开始　　2、目的地址：6字节　　3、源地址：6字节　　4、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)　　5、数据：46～1500字节　　6、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　　　　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 　　总结：最小数据帧的设计原因和以太网电缆长度有关，为的是让两个相距最远的站点能够感知到双方的数据发生了碰撞;最远两端数据的往返时间就是争用期，以太网的争用期是51.2微妙，正好发送64byte数据。