以太網最小長度為什么是64字節?
以太網是一種常用的局域網技術,它使用一種稱為“幀”的數據包來傳輸信息。每個以太網幀由多個字段組成,其中包括目標地址、源地址、類型/長度字段以及數據字段。
最小長度為64字節的要求是由以太網的設計決定的。這個決定是為了解決兩個主要問題:碰撞檢測和最小幀長度限制。
碰撞檢測:
在以太網中,多個設備可以共享同一條物理鏈路。當兩個設備同時發送數據時,可能會發生碰撞,導致數據包損壞。為了檢測碰撞并采取相應的措施,以太網采用了一種叫做“載波監聽多路訪問/碰撞檢測”(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection,CSMA/CD)的協議。
CSMA/CD協議要求在發送數據之前,發送設備必須監聽物理鏈路上是否有其他設備正在發送數據。如果有其他設備正在發送數據,發送設備會等待一段時間再嘗試發送。這個等待時間稱為“間隙時間”(interframe gap)。而最小幀長度的要求則是為了確保在發送設備檢測到碰撞之前,整個幀已經被發送完畢。
最小幀長度限制:
最小幀長度的要求還有一個重要原因是為了避免過短的幀在物理鏈路上傳輸過程中被誤認為是噪聲而被丟棄。當以太網傳輸數據時,物理鏈路上的信號可能會受到干擾,產生一些噪聲。為了確保接收設備能夠正確識別出有效的數據幀,以太網規定了最小幀長度。
最小幀長度為64字節,其中包括目標地址、源地址、類型/長度字段以及數據字段。如果數據字段太短,整個幀的長度可能會小于最小幀長度,這樣接收設備就無法正確識別出有效的數據幀,而將其誤認為是噪聲而丟棄。
如何計算最小幀長度?
最小幀長度的計算如下:
- 目標地址字段:6字節
- 源地址字段:6字節
- 類型/長度字段:2字節
- 數據字段:最少46字節
- 幀校驗序列(FCS):4字節
所以,最小幀長度 = 目標地址字段長度 + 源地址字段長度 + 類型/長度字段長度 + 數據字段長度 + FCS長度 = 6 + 6 + 2 + 46 + 4 = 64字節。
總結來說,以太網最小長度為64字節是為了滿足碰撞檢測的要求,并避免過短的幀被誤認為是噪聲而丟棄。這個要求是根據以太網的設計決定的,并且最小幀長度的計算包括了各個字段的長度。