最小以太网帧由来
现代通信网(郭娟)习题答案
主机 A 第五层 四、五层接口 第四层 三、四层接口 第三层 二、三层接口 第二层 一、二层接层协议
第四层
第三层协议
第三层
第二层协议
第二层
第一层协议
第一层
物理介质
8．仿照 OSI 的思想，以邮政系统中信件传递业务为例，说明该系统可以分为几层？对用户 而言，邮政系统的哪些变化是可见的？而哪些变化则是不可见的？
参考答案要点：
仿照 OSI 的思想，邮政系统中信件的传递也是分层实现的，根据系统功能分工的颗粒度 不同，可以分为不同的层次。下面以分为五层为例：
对用户而言，写（读）信件、邮局是可见的，其他层次均不可见。 9．假定某机构希望组建一个网络，要求网络能够支持文件传输业务、E-mail 业务，但不考 虑实时话音业务、多媒体业务。要求业务的实现方式与具体的物理网络无关，你认为该网络 逻辑上应分为几层才是合理的，物理上需要几种类型的网络单元，每一种的协议栈结构如 何。
参考 TCP/IP 协议栈。
10．请说明 OSI 和 TCP/IP 的分层模型和各层功能，并对比二者的特点。 1）OSI 参考模型分为七层，从下往上依次为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、
会话层、表示层、应用层。 物理层主要负责通信线路上比特流的传输，其任务是透明地传送比特流。该层协议定义
传输中机械、电气、功能和过程特性；数据链路层主要负责在点到点的数据链路上进行帧的 传输；网络层主要处理分组在网络中的传输，其主要任务是完成分组在网中任意主机（终端） 间的传递；传输层协议负责为主机应用程序提供端到端的可靠或不可靠的通讯服务，对上层 屏蔽下层网络的细节，保证通信的质量，消除通信过程中产生的错误，进行流量控制，以及 对分散到达的包顺序进行重新排序等；会话层主要控制用户之间的会话，包括会话连接的建 立和终止、会话连接的控制、会话连接的同步；表示层主要处理应用实体间交换数据的语法， 其目的是解决格式与数据表示的差别；应用层是利用网络资源，直接向应用程序提供服务的 层，由用户终端的应用软件构成。
以太网IEEE 802.3帧的结构
以太网/IEEE 802.3帧的结构下图所示为以太网/IEEE 802.3帧的基本组成。
如图所示，以太网和IEEE 802.3帧的基本结构如下：前导码(Preamble)：由0、1间隔代码组成，可以通知目标站作好接收准备。
IEEE 802.3帧的前导码占用7个字节，紧随其后的是长度为1个字节的帧首定界符（SOF）。
以太网帧把SOF包含在了前导码当中，因此，前导码的长度扩大为8个字节。
帧首定界符（SOF:Start-of-Frame Delimiter）：IEEE 802.3帧中的定界字节，以两个连续的代码1结尾，表示一帧实际开始。
目标和源地址（DA、SA）：表示发送和接收帧的工作站的地址，各占据6个字节。
其中，目标地址可以是单址，也可以是多点传送或广播地址。
类型（以太网）：占用2个字节，指定接收数据的高层协议。
长度L（IEEE 802.3）：表示紧随其后的以字节为单位的数据段的长度。
数据L（以太网）：在经过物理层和逻辑链路层的处理之后，包含在帧中的数据将被传递给在类型段中指定的高层协议。
虽然以太网版本2中并没有明确作出补齐规定，但是以太网帧中数据段的长度最小应当不低于46个字节。
数据（IEEE 802.3：LLCPDU逻辑链路层协议数据单元）：IEEE 802.3帧在数据段中对接收数据的上层协议进行规定。
如果数据段长度过小，使帧的总长度无法达到64个字节的最小值，那么相应软件将会自动填充数据段，以确保整个帧的长度不低于64个字节。
LLCPDU——它的范围处在46字节至1500字节之间。
最小LLCPDU长度46字节是一个限制，目的是要求局域网上所有的站点都能检测到该帧，即保证网络工作正常。
如果LLCPDU小于46个字节，则发送站的MAC子层会自动填充“0”代码补齐。
802.3一个帧的长度计算公式：DA+SA+L+LLCPDU+FCS=6+6+2+(46～1500)+4=64～1518即当LLCPDU为46个字节时，帧最小，帧长为64字节；当LLCPDU为1500字节时，帧最大，帧长为1518字节帧校验序列（FCS:Frame Check Sequence）：该序列包含长度为4个字节的循环冗余校验值（CRC），由发送设备计算产生，在接收方被重新计算以确定帧在传送过程中是否被损坏。
以太网最大帧长 最小帧长
在传统以太网中,为什么要有最小帧长度和最大帧长度的限制?以太网(IEEE 802.3)帧格式：1、前导码：7字节0x55,一串1、0间隔，用于信号同步2、帧起始定界符：1字节0xD5(10101011)，表示一帧开始3、DA(目的MAC)：6字节4、SA(源MAC)：6字节5、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)6、数据：46～1500字节7、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。
考虑如下的情况，主机发送的帧很小，而两台冲突主机相距很远。
在主机A发送的帧传输到B的前一刻，B开始发送帧。
这样，当A的帧到达B时，B检测到冲突，于是发送冲突信号。
假如在B的冲突信号传输到A之前，A的帧已经发送完毕，那么A将检测不到冲突而误认为已发送成功。
由于信号传播是有时延的，因此检测冲突也需要一定的时间。
这也是为什么必须有个最小帧长的限制。
按照标准，10Mbps以太网采用中继器时，连接的最大长度是2500米，最多经过4个中继器，因此规定对10Mbps以太网一帧的最小发送时间为51.2微秒。
这段时间所能传输的数据为512位，因此也称该时间为512位时。
这个时间定义为以太网时隙，或冲突时槽。
512位＝64字节，这就是以太网帧最小64字节的原因。
512位时是主机捕获信道的时间。
如果某主机发送一个帧的64字节仍无冲突，以后也就不会再发生冲突了，称此主机捕获了信道。
由于信道是所有主机共享的，如果数据帧太长就会出现有的主机长时间不能发送数据，而且有的发送数据可能超出接收端的缓冲区大小，造成缓冲溢出。
以太网的三种以太网标准
以太网的三种以太网标准以太网是一种局域网技术，它使用双绞线或光纤作为传输介质，采用CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）协议来实现数据的传输。
在以太网的发展历程中，出现了多种不同的标准，其中最为常见的有以太网、快速以太网和千兆以太网。
本文将对这三种以太网标准进行介绍和比较。
首先，以太网是最早的以太网标准，它使用10Mbps的传输速率，采用基带传输技术，传输距离最远为100米。
在以太网中，数据帧的最小长度为64字节，最大长度为1518字节。
以太网使用CSMA/CD协议来解决数据冲突问题，但随着网络规模的扩大，以太网的传输速率已经无法满足需求，因此出现了更高速的以太网标准。
其次，快速以太网是在以太网的基础上进行改进的，它使用100Mbps的传输速率，采用基带传输技术，传输距离最远为100米。
快速以太网在数据帧的最小长度和最大长度上与以太网保持一致，但由于传输速率的提升，快速以太网能够更快地传输数据，适用于对传输速度要求较高的场景。
快速以太网的出现，使得局域网的传输速度得到了显著提升，大大改善了网络性能。
最后，千兆以太网是目前应用最为广泛的以太网标准，它使用1Gbps的传输速率，采用基带传输技术，传输距离最远为100米。
千兆以太网在数据帧的最小长度和最大长度上与以太网和快速以太网保持一致，但由于传输速率的进一步提升，千兆以太网能够更快地传输大容量数据，适用于对传输带宽要求较高的场景。
千兆以太网的出现，进一步提升了局域网的传输速度和带宽，满足了现代网络应用对高速数据传输的需求。
综上所述，以太网的发展经历了以太网、快速以太网和千兆以太网三种不同的标准，它们分别采用了不同的传输速率和技术，适用于不同的网络场景。
随着网络应用的不断发展，以太网标准也在不断演进，未来可能会出现更高速的以太网标准，以满足日益增长的网络传输需求。
在选择以太网标准时，需要根据实际需求和网络环境来进行合理的选择，以实现最佳的网络性能和传输效果。
常见以太网帧结构详解
常见以太网帧结构详解以太网是一个常用的局域网技术，其数据传输是以帧的形式进行的。
以太网帧是以太网数据传输的基本单位，通过帧头、帧数据和帧尾等部分来描述有效载荷的数据。
以太网帧的结构如下：1. 帧前同步码（Preamble）：以太网帧的开始部分有7个字节的帧前同步码，其作用是为接收端提供定时的参考，帮助接收端进行帧同步。
2.帧起始界定符（SFD）：帧前同步码之后的1字节帧起始界定符为0x55，标志着以太网帧的开始。
3. 目标MAC地址（Destination MAC Address）：目标MAC地址占6个字节，表示帧的接收者的MAC地址。
4. 源MAC地址（Source MAC Address）：源MAC地址占6个字节，表示帧的发送者的MAC地址。
5. 长度/类型字段（Length/Type Field）：长度/类型字段占2个字节，当该字段的值小于等于1500时，表示以太网帧的长度；当该字段大于等于1536时，表示该字段定义了帧中的协议类型。
6. 帧数据（Data）：帧数据部分是以太网帧的有效载荷，其长度为46到1500字节，不包括帧头和帧尾。
7. 帧校验序列（Frame Check Sequence，FCS）：帧校验序列占4个字节，主要用于对帧进行错误检测，以保证数据的可靠性。
8. 帧尾（Frame Check Sequence，FCS）：帧尾占4个字节，用于标识以太网帧的结束。
以太网帧的长度为64到1518字节，其中有效载荷部分数据长度为46到1500字节，不同帧的长度可以根据网络需求进行调整。
在发送以太网帧时，发送方会在帧尾的后面添加额外的字节以保证整个帧的长度达到最低限制。
这些额外的字节即填充字节（Padding），用于使帧长达到最小限制的要求。
以上是以太网帧的常见结构，它描述了以太网帧的各个部分的作用和位置。
了解以太网帧的结构对于理解以太网的工作原理和网络通信非常重要。
以太网基础学习笔记
1.PC机上的cmd命令ping 192.168.1.100 -t （-t表示持续ping）route print （查看PC机的路由表）* ping包可以用wireshark抓取，关键词过滤为icmp协议包，有request与reply。
* ping需要注意PC的防火墙，还要注意ping不通时，检查拓扑网络时，检查ping包发送与接收两个方向的路径是否可行2.路由器不同于PC，没有缺省网关的概念。
默认情况下，路由器上的路由表只知道直连的路由信息。
加入静态路由表的方法，可指定下一跳的端口或者IP地址：（1）Router（config）#ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 G0/1（当目的地址为192.168.10.1-254网段时，该数据包的下一跳接口为G0/1端口）（2）Router（config）#ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 192.168.20.1（当目的地址为192.168.10.1-254网段时，该数据包的下一跳地址为192.168.20.1）3.默认情况下，网关路由的WAN端口禁ping。
关闭该路由器的防火墙，就能ping了。
4.关于以太网帧（1）以太网最小帧是64字节的原因首先说一下时隙，时隙在一般的数字通信原理中是这样定义的：由各个消息构成的单一抽样的一组脉冲叫做一帧，一帧中相邻两个脉冲之间是时间间隔叫做时隙。
以太网的时隙有它自己的特定意义：a.在以太网CSMA/CD规则中，若发生冲突，则必须让网上每个主机都检测到。
但信号传播到整个介质需要一定的时间。
b.考虑极限情况，主机发送的帧很小，两冲突主机相距很远。
在A发送的帧传播到B的前一刻，B开始发送帧。
这样，当A的帧到达B时，B检测到了冲突，于是发送阻塞信号。
c.但B的阻塞信号还没有传输到A，A的帧已发送完毕，那么A就检测不到冲突，而误认为已发送成功，不再发送。
计算机网络课后答案(全部)
计算机网络习题解答教材计算机网络谢希仁编著第一章概述习题1-01 计算机网络的发展可划分为几个阶段?每个阶段各有何特点?答: 计算机网络的发展过程大致经历了四个阶段。
第一阶段：(20世纪60年代)以单个计算机为中心的面向终端的计算机网络系统。
这种网络系统是以批处理信息为主要目的。
它的缺点是：如果计算机的负荷较重，会导致系统响应时间过长；单机系统的可靠性一般较低，一旦计算机发生故障，将导致整个网络系统的瘫痪。
第二阶段：(20世纪70年代)以分组交换网为中心的多主机互连的计算机网络系统。
为了克服第一代计算机网络的缺点，提高网络的可靠性和可用性，人们开始研究如何将多台计算机相互连接的方法。
人们首先借鉴了电信部门的电路交换的思想。
所谓“交换”，从通信资源的分配角度来看，就是由交换设备动态地分配传输线路资源或信道带宽所采用的一种技术。
电话交换机采用的交换技术是电路交换(或线路交换)，它的主要特点是：①在通话的全部时间内用户独占分配的传输线路或信道带宽，即采用的是静态分配策略；②通信双方建立的通路中任何一点出现了故障，就会中断通话，必须重新拨号建立连接，方可继续，这对十分紧急而重要的通信是不利的。
显然，这种交换技术适应模拟信号的数据传输。
然而在计算机网络中还可以传输数字信号。
数字信号通信与模拟信号通信的本质区别在于数字信号的离散性和可存储性。
这些特性使得它在数据传输过程中不仅可以间断分时发送，而且可以进行再加工、再处理。
③计算机数据的产生往往是“突发式”的，比如当用户用键盘输入数据和编辑文件时，或计算机正在进行处理而未得出结果时，通信线路资源实际上是空闲的，从而造成通信线路资源的极大浪费。
据统计，在计算机间的数据通信中，用来传送数据的时间往往不到10%甚至1%。
另外，由于各异的计算机和终端的传输数据的速率各不相同，采用电路交换就很难相互通信。
为此，必须寻找出一种新的适应计算机通信的交换技术。
1964年，巴兰(Baran)在美国兰德(Rand)公司“论分布式通信”的研究报告中提出了存储转发(store and forward)的概念。
为什么以太网的最小数据帧为64字节
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。
以太网(IEEE 802.3)帧格式：1、前导码：7字节0x55,一串1、0间隔，用于信号同步2、帧起始定界符：1字节0xD5(10101011)，表示一帧开始3、DA(目的MAC)：6字节4、SA(源MAC)：6字节5、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)6、数据：46～1500字节7、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。
据RFC894的说明，以太网封装IP数据包的最大长度是1500字节，也就是说以太网最大帧长应该是以太网首部加上1500，再加上7字节的前导同步码和1字节的帧开始定界符，具体就是：7字节前导同步吗＋1字节帧开始定界符＋6字节的目的MAC＋6字节的源MAC＋2字节的帧类型＋1500＋4字节的FCS。
按照上述，最大帧应该是1526字节，但是实际上我们抓包得到的最大帧是1514字节，为什么不是1526字节呢？原因是当数据帧到达网卡时，在物理层上网卡要先去掉前导同步码和帧开始定界符，然后对帧进行CRC检验，如果帧校验和错，就丢弃此帧。
搞懂CSMACD，你就明白为什么以太网最小帧是64字节。
搞懂CSMACD，你就明白为什么以太网最小帧是64字节。
每出现一个新的东西，新的技术，小编就经常反问自己的一句话就是：为什么会诞生它（CSMA/CD）呢？why？每个东西的产生或发明都是有它的存在的原因或背景的。
我们先来看看最初的以太网的构思吧！把相距有一定距离的一些电脑连接起来，实现计算机之间互相通信就可以了。
最初都是把这些计算机连接在一根网线上，这种方式实现起来简单又可靠。
总线的特点是：当一台计算机发送数据时，总线上的所有计算机都能监听到这个数据。
这也是我们常说的：广播通信。
但现实中，我们并不总是需要一对多通信。
所以为了实现一对一通信，专家们就使用了一个叫做适配器的东西，也是我们说的网卡，在上面进行烧录不同的MAC地址进行区分。
计算机在发送时，就在数据帧中的“目的Mac”字段填上接收站的地址即可。
好比，现实中，我们寄快递一样，写上收件人的地址一样。
通信世界中里的“收件人地址（目的MAC地址）：网卡：规则：仅当数据帧中的目的MAC地址与接收站的网卡烧录的mac 地址一致时，才会接收。
否则就丢弃。
总线工作有一个特点：总线上只要有一个台计算机在发送数据，总线的传输资源就被占用了。
所以，在同一个时间内，只能允许一台计算机来发送数据，否则各个计算机之间就会互相干扰，导致数据不可用。
阿龙给大家举个场景吧！这样，更容易理解：好比一条宽度有限、并且同一时间内只允许一个方向行驶的公路，但又好多个入口或出口，在每个入口有汽车想驶入。
同一时间内，一个方向上只能行驶通行一辆车，多了吧！就会发生碰撞事故啦！那么这时，就需要一种机制来进行协调通信。
就像，路上我们经常看到的红绿灯啊、警察叔叔在指挥交通一样，大家都遵循这个规则、手势，这样交通才能有序通行。
通信的世界里，也是一样的，以太网的专业术语叫做：CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect），即载波监听多点接入访问/冲突检测机制。
计算机网络期末大突破
第一章绪论1、什么是计算机网络就是指独立自治、相互连接的计算机集合。
2、计算机网络最重要的功能是什么？1、数据通信2、资源共享3、提高可靠性4、提高系统处理能力3、按照网络覆盖范围的大小，可以将网络划分为哪几类？每一类各有什么特点？局域网•覆盖范围：几公里～十几公里•由某个单位单独拥有、使用和维护•数据传输率比较高（10mbps/100mbps/1000mbps）•延迟比较小，大约是几个毫秒数量级城域网•覆盖范围：十几公里到上百公里VS几公里到十几公里•归宿和管理：公用网VS专用网•业务不同：不仅仅传输数据广域网•提供面向通信的服务•覆盖范围广、通信距离远、需考虑因素多（带宽、成本等）•一般由电信公司负责组建、管理和维护，向社会提供有偿通信服务。
互联网由计算机网络相互连接构成的计算机网络集合称为互联网•多个局域网通过广域网连接起来，比如某大学校园网和另外某大学校园网通过电信或网通的广域网互联起来，从而构成互联网。
4、简述ISO/OSI参考模型中每一层的名称和功能。
•物理层：完成相邻节点之间原始比特串传输•数据链路层：完成相邻节点之间可靠数据传输•网络层：1、完成两个任意两台主机之间的报文传输（主要功能）2、防止主机将过多的报文注入网络，引发网络拥塞•传输层：完成任意两台主机上的应用进程之间的数据通信•会话层：完成用户进程之间的会话管理•表示层：1、完成数据格式转换2、数据加密/解密3、数据压缩/解压•应用层：提供访问网络的各种接口和应用层协议5、简述TCP/IP参考模型中每一层的名称和功能。
•网络接入层：1、发送或接收IP数据报2、发送或接收ARP和RARP报文•互联网层：实现任意两胎主机之间的IP报文传送•传输层：在源主机和目的主机的两个应用进程之间提供端到端的数据通信服务•应用层：负责处理各种应用层协议和提供用户接口6、比较ISO/OSI和TCP/IP参考模型的异同点ISO/OSI模型在协议开发之前设计出来，不基于某个特定的协议集而设计a)优点：通用性好b)缺点：协议栈过于复杂，在协议实现方面存在很大不足TCP/IP模型只是TCP/IP协议栈的归纳总结c)优点：与TCP/IP协议栈非常吻合d)缺点：通用性不足第二章数据通信基础1、什么是数据、信号和传输？数据：信息的数字化形式。
为何以太网上的帧最短64byte
为何以太网上的帧最短64byte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（在数据包比较短的情况下，会这样），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。
数据包与数据帧大小
数据包与数据帧大小概述：在计算机网络中，数据包和数据帧是常用的数据传输单位。
数据包是在网络层上进行传输的数据单位，而数据帧是在数据链路层上进行传输的数据单位。
本文将详细介绍数据包与数据帧的定义、特点以及常见的大小限制。
一、数据包的定义与特点数据包是在网络层上进行传输的数据单位，它包含了源地址、目的地址、协议类型、数据内容等信息。
数据包的特点如下：1. 数据包是逻辑上的概念，是在网络层上进行传输的数据单位，它通过网络传输到目的地。
2. 数据包的大小可以根据不同的网络协议和需求而变化，一般情况下，数据包的大小是有限制的。
二、数据帧的定义与特点数据帧是在数据链路层上进行传输的数据单位，它包含了帧起始标志、目的地址、源地址、长度、数据内容等信息。
数据帧的特点如下：1. 数据帧是物理上的概念，是在数据链路层上进行传输的数据单位，它通过物理介质传输到目的地。
2. 数据帧的大小受到物理介质的限制，不同的物理介质对数据帧的大小有不同的限制。
三、数据包与数据帧的大小限制1. 数据包的大小限制：在以太网中，数据包的最小长度为64字节，最大长度为1518字节。
这是因为以太网的最小帧大小为64字节，其中包含了6字节的目的地址、6字节的源地址、2字节的类型/长度字段以及46-1500字节的数据字段。
超过1518字节的数据包将被称为巨型帧，无法在以太网中传输。
在其他网络协议中，数据包的大小限制可能不同，如IP协议中的数据包最大长度为65535字节。
2. 数据帧的大小限制：数据帧的大小限制取决于物理介质的特性和网络设备的要求。
以太网的数据帧大小限制为最小64字节，最大1518字节。
其中包括了7字节的前导码、1字节的帧起始标志、6字节的目的地址、6字节的源地址、2字节的类型/长度字段、46-1500字节的数据字段以及4字节的帧校验序列（FCS）。
在其他数据链路层协议中，数据帧的大小限制可能不同，如PPP协议中的数据帧最大长度为65535字节。
最小帧长度的计算公式
最小帧长度的计算公式计算机网络是现代社会中不可或缺的一部分，它允许我们在全球范围内交换信息。
在这个网络中，数据被分成小的“数据包”并通过网络传输。
这些数据包是通过网络传输的，因此必须遵循一些规则来确保它们的传输是正确的。
其中一个规则是最小帧长度。
最小帧长度是指在网络中传输的数据包的最小长度。
这个长度是由网络协议决定的，通常是以比特为单位。
在以太网中，最小帧长度通常是64个字节。
但是，为什么需要最小帧长度呢？在网络中，数据包需要通过许多不同的设备和链路传输。
在传输过程中，数据包可能会遇到许多问题，例如干扰、丢失和延迟等。
为了确保数据的正确传输，网络协议需要包含一些机制来处理这些问题。
其中一个机制是CRC（循环冗余校验）。
CRC是一种用于检测数据传输中错误的机制。
它通过计算数据包的校验和来检测是否存在错误。
如果数据包中存在错误，CRC将检测到并将其标记为错误。
但是，CRC只能在数据包长度大于最小帧长度时才能正常工作。
为什么CRC只能在数据包长度大于最小帧长度时才能正常工作呢？这是因为CRC需要在数据包的末尾添加一些位来进行校验和的计算。
如果数据包太短，添加的这些位可能会占据整个数据包的长度，这将导致CRC无法正常工作。
因此，网络协议规定了一个最小帧长度，以确保数据包足够长，能够正常地进行CRC校验。
最小帧长度的计算公式通常是这样的：最小帧长度 = 数据字段长度 + 帧头长度 + 帧尾长度 + 校验和长度其中，数据字段长度是指数据包中实际的数据长度，帧头长度和帧尾长度是指用于标识数据包的头部和尾部长度，校验和长度是指用于校验和计算的长度。
这个公式可以根据不同的网络协议进行调整。
最小帧长度的设置对网络的性能有很大的影响。
如果最小帧长度设置得太小，将会导致网络中的数据包数量增加，从而导致网络拥塞。
如果最小帧长度设置得太大，将会浪费网络带宽资源，从而导致网络效率降低。
因此，最小帧长度的设置需要进行合理的权衡。
以太网帧最少多少字节？
以太网帧最少多少字节？
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“我是哟哟吼说科技，专注于数据网络的回答，欢迎大家与我交流数据网络的问题”
如题，以太网帧最少是多少个字节，有些人说是46个，有些人说是60个，还有些人说是64个，那么究竟是多少呢？哟哟来告诉你：以太网帧最少是64个字节。
下面哟哟来详细解读一下64是怎么得来的：
以太网帧格式如上图：
Preamble：前导同步码7个字节+帧开始定界符1个字节，共计8个字节；
Destination MAC address：目的MAC地址，占用6个字节；
Source MAC address：源MAC地址，占用6个字节；
Type/Length：帧类型，占用2个字节；
User Data：数据信息，最少46个字节，最大1500字节；
Frame Check Sequence（FCS）：帧校验序列，占用4个字节；
从帧结构可以看出，
8+6+6+2+（46~1500）+4=72~1526
因此以太网帧字节的范围是应该是72~1526，但为什么我们通过抓包发现最大的帧为1514呢，而最小的帧为60字节呢？
那是因为当数据帧到达网卡时，要先去掉前导同步码和帧开始定
界符，然后再对其进行CRC校验，若出错，则直接丢弃；若正确，则继续下一步的处理。
那么，数据帧字节的范围：
6+6+2+（46~1500）=60~1514
但实际数据帧的大小是以包含FCS来定义的，因此，数据帧最小的字节数为64。
欢迎大家多多关注我，在下方评论区说出自己的见解。
在传统以太网中为什么要有最小帧长度和最大帧长度的限制
在传统以太网中,为什么要有最小帧长度和最大帧长度的限制?以太网(IEEE 802.3)帧格式：1、前导码：7字节0x55,一串1、0间隔，用于信号同步2、帧起始定界符：1字节0xD5(10101011)，表示一帧开始3、DA(目的MAC)：6字节4、SA(源MAC)：6字节5、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)6、数据：46～1500字节7、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。
考虑如下的情况，主机发送的帧很小，而两台冲突主机相距很远。
在主机A发送的帧传输到B的前一刻，B开始发送帧。
这样，当A的帧到达B时，B检测到冲突，于是发送冲突信号。
假如在B的冲突信号传输到A之前，A的帧已经发送完毕，那么A将检测不到冲突而误认为已发送成功。
由于信号传播是有时延的，因此检测冲突也需要一定的时间。
这也是为什么必须有个最小帧长的限制。
按照标准，10Mbps以太网采用中继器时，连接的最大长度是2500米，最多经过4个中继器，因此规定对10Mbps以太网一帧的最小发送时间为51.2微秒。
这段时间所能传输的数据为512位，因此也称该时间为512位时。
这个时间定义为以太网时隙，或冲突时槽。
512位＝64字节，这就是以太网帧最小64字节的原因。
512位时是主机捕获信道的时间。
如果某主机发送一个帧的64字节仍无冲突，以后也就不会再发生冲突了，称此主机捕获了信道。
由于信道是所有主机共享的，如果数据帧太长就会出现有的主机长时间不能发送数据，而且有的发送数据可能超出接收端的缓冲区大小，造成缓冲溢出。
网络协议问答
一MAC1.为什么有的主机会收到ICMP数据包而有的主机收不到ICMP数据包？因为拓扑结构中各个主机的连接方式不同，2. 根据实验理解集线器（共享设备）和交换机（交换设备）的区别？共享设备可以广播共享，而交换机则无此作用。
3. 说明共享设备的不安全性。
因为共享设备的共享特性，导致连接在同一设备上的所有主机可以接收到这一条共享设备线上的信息传递，易泄露信息。
LLC定义了三种帧：信息帧（I-帧）、监控帧（S-帧）和无编号帧（U-帧）。
帧的类型可从控制字段识别。
对于信息帧和监控帧，控制字段为2字节长，而对于无编号帧，控制字段为1字节长。
4. LLC地址与MAC地址在MAC帧的帧首中，有目的MAC地址和源MAC地址，它们都是6字节长。
在LLC帧的帧首中，则设有DSAP和SSAP，该地址是逻辑地址，表示的是数据链路层的不同访问服务点。
LLC地址与MAC地址是两个不同的概念，在局域网中，一个主机上的多个服务访问点可以利用同一条数据链路。
从这一点可以看出，LLC子层带有OSI网络层的某些功能。
1.主机A、B、C、D、F是否可以收到主机E的广播帧？均可以。
2. 说明MAC广播帧的范围？000000——FFFFFF局域网中的所有主机。
1.如何编辑LLC无编号帧和LLC数据帧。
启动协议编辑器，编写一个LLC帧，按实验要求编写目的MAC地址和源MAC地址，协议类型和协议长度设为001F，控制字段改为02然后回车，在用户定义数据/数据字段填上索要发送的数据，这就是LLC数据帧。
在LLC数据帧的基础上将其改成LLC无编号帧（前两个比特位1），在用户定义数据/数据字段填上索要发送的数据。
2.在协议分析端捕获到该帧，帧的长度是多少？由此理解以太网的最短帧长度。
60最短长度为60 ，是网络的最大时延位。
3.为什么IEEE802标准将数据链路层分割为MAC子层和LLC子层？因为不同的厂商有自己的协议规定，都不愿意改变自己的协议。
计算机网络(谢希仁) 实验指导书
目录前导实验添加常用服务以及设置网络属性 (1)实验一制作双绞线RJ-45接头 (5)实验二小型局域网的组建 (6)实验三以太网帧的构成 (7)实验四地址解析协议ARP (9)实验五 INTERNET控制报文协议 (10)实验六路由信息协议RIP (12)实验七网际协议IP (13)实验八 TCP、UDP和端口扫描 (15)附录： IIS之常见问题解答 (25)前导实验添加常用服务以及设置网络属性一、常用服务简介1、DNS（Domain Name System）：域名系统。
它为Internet（因特网）上的计算机提供名称（即如“”的域名）到地址（即如“192.168.0.48”的IP地址）的映射服务以用于域名解析。
2、IIS（Internet Infomation Server）：Internet信息服务。
它是一种Web 服务，主要包括WWW服务器、FTP服务器等。
它使得在Intranet（局域网）或Internet（因特网）上发布信息很容易。
Windows 2000 Advanced Server上提供的为IIS 5.0。
3、DHCP（Dynamic Host Configure Protocol）：动态主机配置协议。
它是设计用于简化管理地址配置的TCP/IP标准。
它使用服务器集中管理 IP地址以及在您的网络上使用的其他相关配置（比如网关、DNS服务器等）的详细信息。
二、添加DNS、IIS和DHCP服务1、添加IIS。
选“控制面板→添加/删除程序→添加/删除Windows组件→Internet信息服务→全选”。
2、添加DHCP和DNS。
选“控制面板→添加/删除程序→添加/删除Windows组件→网络服务→选中：动态主机配置协议DHCP→选中：域名服务系统DNS”。
3、添加成功后，不需重新启动，即可在“开始→程序→管理工具”中看到并使用相关服务。
如下图：三、网络属性设置要使用以上所述服务，本机必须要有静态（即固定）的IP地址。
数据包与数据帧大小
数据包与数据帧大小一、数据包的定义和作用数据包是计算机网络中数据传输的基本单位，它是将待传输的数据按照一定的格式封装而成的数据单元。
数据包除了包含待传输的数据之外，还包含了一些必要的控制信息，如源地址、目的地址、校验码等。
数据包的作用是将数据分割成较小的单元，以便在网络中进行传输。
二、数据包的大小数据包的大小是指数据包所包含的数据的字节数。
数据包的大小对于网络的传输效率和性能有着重要的影响。
数据包的大小通常由网络协议或者网络设备的限制决定。
1. 以太网数据包大小以太网是一种常见的局域网技术，其数据包大小被称为以太网帧（Ethernet Frame）大小。
以太网帧的大小通常为46-1500字节。
其中，46字节是以太网帧的最小长度，1500字节是以太网帧的最大长度（MTU）。
以太网帧的大小由以太网协议规定，超过1500字节的数据包需要进行分片传输。
2. IP数据包大小IP（Internet Protocol）是互联网中常用的网络协议，其数据包大小被称为IP数据报（IP Datagram）大小。
IP数据报的大小通常由网络层协议规定，IPv4的IP数据报最大长度为65535字节，但实际上常见的IP数据报大小为576字节或者1500字节。
超过MTU的数据包需要进行分片传输。
3. TCP数据包大小TCP（Transmission Control Protocol）是一种可靠的传输协议，其数据包大小被称为TCP报文段（TCP Segment）大小。
TCP报文段的大小通常由传输层协议规定，最大长度为65535字节。
然而，实际上常见的TCP报文段大小为1460字节或者1500字节，这是因为在传输过程中需要将TCP报文段封装在IP数据报中，而IP数据报的大小通常为1500字节。
三、数据包大小的影响因素数据包大小的选择对于网络的传输效率和性能有着重要的影响，不同的应用场景和网络环境可能需要不同的数据包大小。
1. 传输效率较小的数据包可以降低网络传输的延迟，因为较小的数据包可以更快地传输到目的地。
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2.如果电缆忙则等待
为了避免冲突，如果工作站侦听到电缆忙则必须等待， 如下图所示。 正确实现的接口卡如果发现电缆忙将不会有意地传输。(对于电话会议， 如果你听到有人在说话，则你将会一直等到那人讲完才开始讲话。) 延迟时间是工作站试图重传前必须等到线路变成空闲的总时间。
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错误定界的包不是以8位为边界。所有的包都含有固定的字节的个数， 并且在被定义的字节数后必须结束。没有以字节边界结束的包对准校验将失败。例如：包的长度不能是72个字节加3位，它必须是72个字节或是73个字节。
如果帧CRC校验没有通过，但以8位为边界结束(合适的帧定界)，则以为CRC 错误。
如果冲突产生，而其它工作站没有发现冲突信息，则它们可能进行传输。这些工作站将产生另一次的冲突。为了避免这种情况，发生冲突的工作站用传输“干扰”来确保在电缆上的工作站能够感知到冲突， 如下图所示，干扰信息是至少32 位的传输信息，但它不能等于早先所传输报文的CRC值。 产生冲突的工作站的传输计数器加1。
以上内容载自《Microsoft Windows Server 2003 TCP/IP协议和服务技术参考》
个人总结，环境也是在10Mbps的网络上：
因为以太网的帧中意念后同步信号来表示一个帧的结束。这里就引用到了帧间隙，这个间隙有特定的时间度量，要求发送96位（12字节）的数据，时间为9.6us。一个传播延迟时间为28.8us,而且一个碰撞槽时间最长为两个传播延迟，也就是57.6us。当96位时为9.6us，所以一个最长的碰撞槽时间为57.6us时要求的数据为57.6us/9.6*96＝576位也就是72字节，再把这个72字节减去开始初始始同步字段（8字节）、源地址（6字节）、目的地址（6字节）、以太网类型（2字节）和FCS（4字节）也就是72-8-6-6-2-4=46字节，所以这就是为什么最小太网帧的大小为64字节的原因。
完整的流程图
第一个必须校验的特性是长度，如果帧的长度大于1518个字节。则认为此帧为超长帧。超长帧可能是由错误的LAN驱动程序所引起。 如果包在电缆段上的传播过程中，包的1个或多个位由“1”变成了0”， 或由“0”变成了“1”，则认为此包被畸变。如果包没有超长，接收站将对包进行校验，检查其内容是否与传输时的内容相同，这被称为循环冗余校验(CRC)。 如果包CRC校验出错，接收站则核实帧定界是否正确。
1.传输前侦听
各工作站不断地监视电缆段上的载波， 如下图所示。 “载波”是指电缆上的信号，通常由表明电缆正在使用的电压来识别。如果工作站没有侦听到载波，则它假定电缆空闲并开始传输。(按早先提到的电话会议为例子， 这个功能类似于在讲话前听一电话。)如果在工作站传输时电缆忙(载波升起)， 则其包将与已在电缆上的信息发生冲突。
传统的以太网是共享性局域网，采用载波侦听多路访问/冲突检测CSMA/CD协议。最小帧长必须大于整个网络的最大时延位（最大时延时间内可以传输的数据位）。
如果帧长度太小，就可能出现网络上同时有两个帧在传播，就会产生冲突（碰撞）而造成网络无法发送数据。
如果数据帧太长就会出现有的工作长时间不能发送数据，而且可能超出接受端的缓冲区大小，造成缓冲益出。
到目前为止，已经对帧进行了多种校验，看是否包成了碎片，是否包太长，是否包含CRC校验错，是否有合适的帧定位界，如果帧全都成功地通过了这些校验， 则现在将进行最后的长度校验。
接收站校验帧是否太短。如果帧长度小于64个字节，并且其格式正确，则认为帧长过小。长度过小的帧可能是由畸变的LAN驱动程序引起的。
完整的流程图
4.如果冲突发生，重传前等待
如果工作站在冲突后立即重传，则它第二次传输也将产生冲突。因此工作站在重传前必须随机地等待一段时间。 为了选择何时去进行重传，工作站实现了一个算法，此算法提供了几个使工作站可以进行重传的时间，该算法被称为“退避算法”。工作站随机地选择一个他可以使用的时间，如图所示，这降低了两个或更多个工作站同时重传的机会。(例如：在电话会议中，若两人同时开始讲话，则信息将混乱，两人将停止讲话，然后其中一人再次说话，而一人在听。)
完整的流程图
2.检验目标地址。
如下图所示，接收站在判明已不是碎片之后，下一步是校验包的目标地址，看它是否要在本地处理。如果包的地址是本地工作站地址，或是“广播地址”，或是被认可的多站地址，工作站将校验包的完整数据包的完整性。
在这一步，接收站已知道包不是碎片，并且地址是自身或认可的地址，但并不知道包是否具有正确的格式。在电缆段上畸变了的包，或传输站发出的格式不正确的包仍然可以被接收所接收。为了避免处理畸变了的包，接收站必须校验包的几个特性，如下图所示。
工作站传输成功后，可以进行其冲突检测功能的测试，以此来保证正确地工作。这被称为“信息质量错误-SQE”测试。若收发器的SQE功能被设置，则SQE测试将执行。 注意：所有的中继器将产生禁止SQE，若中继器允许SQE，则冲突将产生并“干扰”网络。
若充分理解了工作站是怎样访问介质的，这将有助于确定传输工作站是否在有效地访问介质，并且有助于确定他们是否遵守了CSMA/CD的所有规则。 完整的流程图定义了在CSMA/CD网络上工作站进行传输所必须执行的各个步骤。 如果工作站不按流程图中所描述的步骤执行，这将使电缆段不能使用。
5.重传或夭折
若工作站是在繁忙的电缆段上，即便其数据包没有在电缆段上与其它产生冲突，也可能不能进行传输。工作站在它必须夭折传输前最多可以有16 次的传输。 NetWareV3.X服务器在MONITOR 实用程序中显示夭折服务器传输的次数， 此值将在LAN驱动程序中的Excess Collisions Count中进行统计。若工作站重传并且没有表明数据包再次产生冲突则认为传输成功。(在电话会议中， 如果你在线路不忙的时候讲话，将可以清楚地听到你的声音。如果你试图讲话，但由于线路不断地忙而不能讲话，则你可以放弃。)
当节点A开始传输时，信号必须传播到整个网络长度范围。最坏的冲突情况是当A节点的帧信号刚要到达时，B开始传输。节点A和节点B帧的冲突信号必须返回到A，告诉A有冲突出现。将信号丛个网络端点传到另一个端点的时间称为传播延迟。在最坏的情况下，A节点侦测到帧冲突的时间是两倍传播延迟时间。A节点的帧必须通过所有的路径到达B，而且冲突信号也须通过所有的路径从B传到A。这个时间中心中心中心叫作碰撞槽时间。一个以太网节点必须在一个碰撞槽时间内传输一帧。这就是最小以太网帧大小的由来。对于这个最大扩展的以太网络，传播延迟时间是28.8us，所以碰撞槽时间是57.6us。要以10Mbps比特率传输57.6us，以太网节点须传输576位。因此，整个以太网帧，包括帧初始同步字段，最小须是576位，也就是72字节长。除开始初始始同步字段（8字节）、源地址（6字节）、目的地址（6字节）、以太网类型（2字节）和FCS（4字节），最小有效载荷大小是46字节。为了确保最小以太网帧大小，上层少于45字节的协议数据单元被填充成46字节。填充的部分不是IP数据报或ARP消息的部分，也不是饮食在IP数据报和ARP消息内的长度标识符字段中。举例来说，IP头的总长度字段没有包括填充部分，它只是指示IP数据报的大小，可用来丢弃填充的字节。
由于多方面的限制，每个以太网帧都有最小的大小64bytes最大不能超过1518bytes，对于小于或者大于这个限制的以太网帧我们都可以视之为错误的数据帧，一般的以太网转发设备会丢弃这些数据帧。
（注：小于64Bytes的数据帧一般是由于以太网冲突产生的“碎片”或者线路干扰或者坏的以太网接口产生的，对于大于1518Bytes的数据帧我们一般把它叫做Giant帧，这种一般是由于线路干扰或者坏的以太网口产生）
所有这些校验确保了在接收站开始进行处理前，包的长度及内容都是有效的。如果帧在上述的任何验中出现错误未通过，则接收站将不再将此帧上交到高层协议进行处理。
4.处理数据包。
如果所已通过了所有的校验，则认为帧是有效的，其格式正确、长度合法。如下图所示。如果工作站仍然有通信问题，则必须进一步通过查看包来寻找问题。
以太网的帧使用暗含的后同步信号，即在每个以太网的帧中留下一个间隙。这个以太网帧间隙被用来分隔以太网的帧。这个间隙有特定的时间度量，要求发送96位（12字节）的数据（在10Mbps以太网段上为9.6us）。这个间隙被用作后同步信号，当收到一个帧的位时，如果电缆有96位的时间沉默，那么接收到的帧的最后位出现在96位时间单位以前。
CSMA/CD如何接收
我们已弄清了电缆段上传输处理过程。现在让我们来看一下接收端的情况。正如本章早些时候所讨论的那样，工作站传输时它是向电缆系统的两个方向发送的。在电缆段上活动的工作站实现下列四个步骤：
1.浏览收到的数据报并且校验是否成为碎片。
在Ethernet局域网上，电缆段上的所有工作站将浏览中电缆上传输的每一个包，并不考虑其地址是否是本地工作站。(这与电话会议系统类似， 虽然对话不是给你的，但你也能听到。)如下图所示， 接收站检查数据包来保证它有合适的长度，而不是由冲突引起的碎片，包长度最小为64字节。
由于CSMA/CD网络使用了公共电缆系统， 则必须使用一些规则来避免工作站同时传输的情况。如果多个工作站同时传输，则必须有一些方法来检测包是否因发生冲突而需重发。(CSMA/CD协议与电话会议非常类似，许多人可以同时在线路上进行对话，但如果每一个人都在同时讲话，则你将听到一片噪声；如果每个人等别人讲完后再讲，则你可以理解各人所说的话。)工作站在CSMA/CD网络上进行传输时，必须按下列五个步骤来进行
也许是工作站使用了错误的帧类型，或是在IPX/SPX 的报头中存在错误。在CSMA/CD网络上，工作站为了处理一个包，必须完成显示在完整流程图中所定义的所有步骤。
3.传输并检测冲突
当介质被清(载波消失)后9.6微秒(us)，工作站可以传输，如下图所示。帧向电缆系统的两个方向传输。
如果同一段上的其它工作站同时传输一个包，则数据包在电缆上将产生冲突，如下图所示。 在电缆上发生冲突的数据包现在仅仅是废数据片。(如果你在电话会议中与他人同时讲话，你们俩讲话将冲突，结果产生了噪声信息。)因此， 在传输过程中，工作站应该在电缆段上检测冲突。冲突由电缆上的信息来识别，当电缆上的信号大于或等于由两个或两个以上的收发器同时传输所产生的信号时，则认为冲突产生。