最小帧长定义
最小以太网帧由来
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。
完整的流程图
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。
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。
计算机网络名词解释
速率：主机在数字信道上传送数据的速率带宽：单位时间从网络中的某一点到另一点所能通过的最高数据率bandwidth吞吐量：单位时间内通过某个网络的数据比特数量= 总数据/总时间throughput时延：从网络的一端到另一端所需要的时间delay往返时延：从发送端发送数据开始，到发送端收到来自接收端的确认（接收端收到数据后便立即发送确认），总共经历的时延时延带宽积：数据链路容量，等于时延与贷款的乘积信道利用率：某信道有百分之几的时间是被利用的网络利用率：网络使用的比率。
=吞吐量/带宽信道复用：多个用户可以利用一条信道传输数据传输媒体：信号传输的媒介，有有线传输媒体和无线传输媒体数字传输系统：在其中传输的信号代表的是一个或多个数字数据模拟信号：幅度随时间连续变化的信号数字信号：是指信号的幅度随时间变化的值是离散且有限的网络体系结构：是一个网络层次划分，各层中的协议与层间关系的规定的信息传输。
内部网关协议：在自治系统中，计算机进行通信采用的网络层协议外部网关协议：在不同自治系统间进行通信所采用的通信协议单工/单向：只能有一个方向的通信而没有反方向的通信半双工：双方都可以发送信息，但是不能同时发送全双工：双方可以同时发送和接受信息信噪比：信号的平均功率与噪声的平均功率比值基带信号：没有经过任何编码调制的信号。
带通信号：经过载波调制过的信号码元bps：是指信号的一种固定心态（在一定的时间内幅度变化固定的信号），可代表一个多个信号正交振幅调制QAM：振幅相位混合调制法。
调幅调频调相屏蔽双绞线STP频分复用FDM：所有用户在相同时间在不同频率占有不同的带宽资源时分复用TDM：不同时间占用相同的贷款资源波分复用WDM：不同的波长占有不同的贷款资源码分复用CDM：同样时间同样的频带进行通信，用户使用经过特殊挑选的不同码型CDMA虚电路：通信的双方需要通过多个节点通信时，采用面向连接的通信方式。
先建立连接，建立连接时指定了通信的应经过的节点和线路，然后双方沿此线路传输数据。
(CSMA CD)的最小帧长计算
最小帧长的由来：
在一帧发送完毕之前，发送方必须要检测到是否有冲突发生，如果没有则大吉，如果有则按照相应算法检测后重新发送该帧。
网络传播延迟=最大段长/信号传播速度
冲突窗口=网络传播延迟的两倍.
最小帧长=2*(网络数据速率*最大段长/信号传播速度)
例题：
在一个CSMA/CD协议的网络中，传输介质是一根电缆，传输速度为1Gbps。
若要求最远的两个站点之间的距离增加50m，则该网络最小数据帧长度应至少才能保证网络正常工作。
A 减少250bits
B 减少500bits
C 增加250bits
D 增加500bits
[解答]
介质距离增加50m，则检测冲突的最长时间增加：(50x2)/C，C---光速
这段时间可以传送的数据位数为：1Gbps x (50x2)/C = 109 bps x (50x2)m/(2x108) m/s = 500bits。
故答案为：D。
network_复习
一、1、internet组成：边缘：pc（资源子网）核心：router \switch（通讯子网）2、电路，分组和报文交换的优缺点：电路：面向连接传送计算机数据效率低通信线路的利用率很低报文：不需预先分配传输带宽，在传输突发数据时可提高整个网络的信道利用率。
报文长度较长，不便于传输分组：高效动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。
灵活以分组为传送单位和查找路由。
迅速不必先建立连接就能向其他主机发送分组。
可靠保证可靠性的网络协议；分布式的路由选择协议使网络有很好的生存性。
分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。
分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。
3、网络协议定义：网络协议(network protocol)，简称为协议，是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。
语法数据与控制信息的结构或格式。
语义需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。
同步事件实现顺序的详细说明。
4、服务与协议关系：●在协议的控制下，两个对等的实体间的通信使得本层能向上一层提供服务，要实现本层协议，还要使用下面一层所提供的服务。
●本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。
下面的协议对上面的服务用户是透明的。
●协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。
●服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。
●PDU(协议数据单元)：对等层之间传送的数据单元●SDU(服务数据单元)：层与层之间传送的数据单元●SAP(服务访问点)：逻辑接口5、协议体系结构（OSI 、TCP/IP 、5层）分层好处：各层之间是独立的。
灵活性好。
结构上可分割开。
易于实现和维护。
能促进标准化工作。
1、OSI：物理，数据链路，网络，传输，会话，表示，应用2、TCP/IP 是四层的体系结构：应用层、运输层、网际层和网络接口层。
3、二、1、数据通讯组成：源系统（源点，发送器）、传输系统、目的系统（接收器，终点）2、有关信号的几个基本概念：单向通信（单工通信）——只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。
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。
计算机网络(作业)附参考答案
作业1-1什么是计算机网络？1-2局域网、城域网与广域网的主要特征是什么？1-3计算机网络的功能主要有哪些？1-4由ｎ个结点构成的星状拓扑结构的网络中，共有多少个直接连接？对于ｎ个结点的环状网络呢？对于ｎ个结点的全连接网络呢？答：采用星状、环状、全连接拓扑结构的网络如图所示。
星状、环状、全连接拓扑结构网络如上图，在n个结点的星状网络中，直接连接数为n-1；在ｎ个结点的环状网络中，直接连接数为ｎ；在ｎ个结点的全连接网络中，直接连接数为n(n-1)/2。
1-5．假设一个系统具有ｎ层协议，其中应用进程生成长度为ｍ字节的数据。
在每层都加上长度为ｈ字节的报头。
计算为传输报头所占用的网络带宽百分比。
解答：在同一结点内，当应用进程产生数据从最高层传至最低层时，所添加的报头的总长度为ｎｈ字节，数据部分仍为ｍ字节。
因此，为传输报头所占用的网络带宽百分比为：ｎｈ／（ｎｈ＋ｍ）×１００％1-6．什么是体系结构？在设计计算机网络体系结构时，引入了分层思想带来了哪些好处？在网络体系结构中，有两个比较重要的概念———协议和服务，试谈谈对它们的理解。
2-1 物理层主要解决哪些问题？物理层的主要特点是什么？2-2 对于带宽为4000Hz通信信道，如果采用16种不同的物理状态来表示数据，信道的信噪比S/N为30dB，按照奈奎斯特定理，信道的最大传输速率是多少？按照香农定理，信道的最大传输速率是多少？2-3．假设需要在相隔1000km的两地间传送3kb的数据。
有两种方式：通过地面电缆以4.8kb/s的数据传输速率传送或通过卫星通信以50kb/s的数据传输速率传送。
则从发送方开始发送数据直至接收方全部收到数据，哪种方式的传送时间较短？已知电磁波在电缆中的传播速率为光速的2/3，卫星通信的端到端单向传播延迟的典型值为270ms。
解答：从发送方开始发送数据直至接收方收到全部数据的时间Ｔ＝数据发送时延＋信号传播时延。
对于通过地面电缆的传送方式，电磁波在电缆中的传播速率＝３×１０５×２／３＝２×１０５（ｋｍ／ｓ），则Ｔ＝３／４．８＋１０００／２０００００＝０．６３（ｓ）。
计算机网络名词解释
1.计算机网络可以向用户提供哪些功能答：数据传输：资源共享：分布处理功能2.简述分组交换的要点。
答：在分组交换网络中，采用存储转发方式工作，数据以短的分组形式传送。
如一个源站有一个长的报文要发送，该报文就会被分割成一系列的分组。
每个分组包含用户数据的一部分加上一些控制信息。
分组交换网的主要优点：①高效。
②灵活。
③迅速。
④可靠。
缺点：分组在节点转发时因排队而造成一定的延时;分组必须携带一些控制信息而产生额外开销;5.网络协议的三个要素是什么？各有什么含义？答：(1)语法：数据与控制信息的结构或格式。
(2)语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作及执行何种响应。
(3)同步：事件实现顺序的详细说明。
6.客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么？有没有相同的地方？答：前者严格区分服务和被服务者，后者无此区别。
后者实际上是前者的双向应用。
7.衡量计算机网络有哪些常用的指标？答：速率，带宽，吞吐量，时延，时延带宽积，往返时间RTT，利用率。
8.协议与服务有何区别？有何联系？答：联系：协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务，而要实现本层协议，还需要使用下面一层提供服务。
协议和服务的概念的区分：1、协议的实现保证了能够向上一层提供服务。
本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。
下面的协议对上面的服务用户是透明的。
2、协议是“水平的”，即协议是控制两个对等实体进行通信的规则。
但服务是“垂直的”，即服务是由下层通过层间接口向上层9.简要说明因特网的面向连接服务如何提供可靠的传输。
答：在面向连接方法中，在两个端点之间建立了一条数据通信信道（电路）。
这条信道提供了一条在网络上顺序发送报文分组的预定义路径，这个连接类似于语音电话。
发送方与接收方保持联系以协调会话和报文分组接收或失败的信号。
12.Interent网际协议有几层？答：TCP/IP参考模型：应用层，传输层，网际层，网络接口层。
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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。
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，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。
这就是为什么以太网要最小64个字节，同样，在正常的情况下，碰撞信号应该出现在64个字节之内，这是正常的以太网碰撞，如果碰撞信号出现在64
个字节之后，叫 late collision。
这是不正常的。
总结：最小数据帧的设计原因和以太网电缆长度有关，为的是让两个相距最远的站点能够感知到双方的数据发生了碰撞;最远两端数据的往返时间就
是争用期，以太网的争用期是51.2微妙，正好发送64byte数据。