为什么以太网帧的长度最短64字节,最长1518字节?

 1.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。

3.以太网的帧头开销是18字节，可能是“目的MAC（6）＋源MAC（6）＋Type（2）＋CRC（4）”至于IP最大传输单元1500，只是规定。

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