以太網(wǎng)最小長度為什么是64字節(jié)?
以太網(wǎng)是一種常用的局域網(wǎng)技術(shù),它使用一種稱為“幀”的數(shù)據(jù)包來傳輸信息。每個以太網(wǎng)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(shù)據(jù)字段。
最小長度為64字節(jié)的要求是由以太網(wǎng)的設(shè)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(wǎng)中,多個設(shè)備可以共享同一條物理鏈路。當兩個設(shè)備同時發(fā)送數(shù)據(jù)時,可能會發(fā)生碰撞,導致數(shù)據(jù)包損壞。為了檢測碰撞并采取相應的措施,以太網(wǎng)采用了一種叫做“載波監(jiān)聽多路訪問/碰撞檢測”(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection,CSMA/CD)的協(xié)議。
CSMA/CD協(xié)議要求在發(fā)送數(shù)據(jù)之前,發(fā)送設(shè)備必須監(jiān)聽物理鏈路上是否有其他設(shè)備正在發(fā)送數(shù)據(jù)。如果有其他設(shè)備正在發(fā)送數(shù)據(jù),發(fā)送設(shè)備會等待一段時間再嘗試發(fā)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(fā)送設(shè)備檢測到碰撞之前,整個幀已經(jīng)被發(fā)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(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)時,物理鏈路上的信號可能會受到干擾,產(chǎn)生一些噪聲。為了確保接收設(shè)備能夠正確識別出有效的數(shù)據(jù)幀,以太網(wǎng)規(guī)定了最小幀長度。
最小幀長度為64字節(jié),其中包括目標地址、源地址、類型/長度字段以及數(shù)據(jù)字段。如果數(shù)據(jù)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(shè)備就無法正確識別出有效的數(shù)據(jù)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(jié)
- 源地址字段:6字節(jié)
- 類型/長度字段:2字節(jié)
- 數(shù)據(jù)字段:最少46字節(jié)
- 幀校驗序列(FCS):4字節(jié)
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(shù)據(jù)字段長度 + FCS長度 = 6 + 6 + 2 + 46 + 4 = 64字節(jié)。
總結(jié)來說,以太網(wǎng)最小長度為64字節(jié)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(jù)以太網(wǎng)的設(shè)計決定的,并且最小幀長度的計算包括了各個字段的長度。