在傳統(tǒng)以太網(wǎng)中,為什么要有最小幀長度和最大幀長度的限制?

以CSMA/CD作為MAC算法的一類LAN稱為以太網(wǎng)。CSMA/CD沖突避免的方法：先聽后發(fā)、邊聽邊發(fā)、隨機(jī)延遲后重發(fā)。一旦發(fā)生沖突，必須讓每臺主機(jī)都能檢測到。關(guān)于最小發(fā)送間隙和最小幀長的規(guī)定也是為了避免沖突。

考慮如下的情況，主機(jī)發(fā)送的幀很小，而兩臺沖突主機(jī)相距很遠(yuǎn)。在主機(jī)A發(fā)送的幀傳輸?shù)紹的前一刻，B開始發(fā)送幀。這樣，當(dāng)A的幀到達(dá)B時(shí)，B檢測到?jīng)_突，于是發(fā)送沖突信號。假如在B的沖突信號傳輸?shù)紸之前，A的幀已經(jīng)發(fā)送完畢，那么A將檢測不到?jīng)_突而誤認(rèn)為已發(fā)送成功。由于信號傳播是有時(shí)延的，因此檢測沖突也需要一定的時(shí)間。這也是為什么必須有個(gè)最小幀長的限制。

按照標(biāo)準(zhǔn)，10Mbps以太網(wǎng)采用中繼器時(shí)，連接的最大長度是2500米，最多經(jīng)過4個(gè)中繼器，因此規(guī)定對10Mbps以太網(wǎng)一幀的最小發(fā)送時(shí)間為51.2微秒。這段時(shí)間所能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為512位，因此也稱該時(shí)間為512位時(shí)。這個(gè)時(shí)間定義為以太網(wǎng)時(shí)隙，或沖突時(shí)槽。512位＝64字節(jié)，這就是以太網(wǎng)幀最小64字節(jié)的原因。

512位時(shí)是主機(jī)捕獲信道的時(shí)間。如果某主機(jī)發(fā)送一個(gè)幀的64字節(jié)仍無沖突，以后也就不會再發(fā)生沖突了，稱此主機(jī)捕獲了信道。

由于信道是所有主機(jī)共享的，如果數(shù)據(jù)幀太長就會出現(xiàn)有的主機(jī)長時(shí)間不能發(fā)送數(shù)據(jù)，而且有的發(fā)送數(shù)據(jù)可能超出接收端的緩沖區(qū)大小，造成緩沖溢出。為避免單一主機(jī)占用信道時(shí)間過長，規(guī)定了以太網(wǎng)幀的最大幀長為1500。

100Mbps以太網(wǎng)的時(shí)隙仍為512位時(shí)，以太網(wǎng)規(guī)定一幀的最小發(fā)送時(shí)間必須為5.12μs。

1000Mbps以太網(wǎng)的時(shí)隙增至512字節(jié)，即4096位時(shí)，4.096μs。