乙太網是無連線的，不可靠的服務，採用盡力傳輸的機制。乙太網csma/cd我就不多講了，我相信大家都了解這個原理。
乙太網是不可靠的，這意味著它並不知道對方有沒有收到自己發出的資料報，但如果他發出的資料報發生錯誤，他會進行重傳。乙太網的錯誤主要是發生碰撞，碰撞是指兩台機器同時監聽到網路是空閒的，同時傳送資料，就會發生碰撞，碰撞對於乙太網來說是正常的。
我們來看一下，假設a檢測到網路是空閒的，開始發資料報，盡力傳輸，當資料報還沒有到達b時，b也監測到網路是空閒的，開始發資料報，這時就會發生碰撞，b首先發現發生碰撞，開始傳送碰撞訊號，所謂碰撞訊號，就是連續的01010101或者10101010，十六進製制就是55或aa。這個碰撞訊號會返回到a，如果碰撞訊號到達a時，a還沒有發完這個資料報，a就知道這個資料報發生了錯誤，就會重傳這個資料報。但如果碰撞訊號會返回到a時，資料報已經發完，則a不會重傳這個資料報。
我們先看一下，乙太網為什麼要設計這樣的重傳機制。首先，乙太網不想採用連線機制，因為會降低效率，但他又想有一定的重傳機制，因為乙太網的重傳是微秒級，而傳輸層的重傳，如tcp的重傳達到毫秒級，應用層的重傳更達到秒級，我們可以看到越底層的重傳，速度越快，所以對於乙太網錯誤，乙太網必須有重傳機制。
要保證乙太網的重傳，必須保證a收到碰撞訊號的時候，資料報沒有傳完，要實現這一要求，a和b之間的距離很關鍵，也就是說訊號在a和b之間傳輸的來回時間必須控制在一定範圍之內。ieee定義了這個標準，乙個碰撞域內，最遠的兩台機器之間的round-trip time 要小於512bit time.(來回時間小於512位時，所謂位時就是傳輸乙個位元需要的時間）。這也是我們常說的乙個碰撞域的直徑。
512個位時，也就是64位元組的傳輸時間，如果乙太網資料報大於或等於64個位元組，就能保證碰撞訊號到達a的時候，資料報還沒有傳完。
這就是為什麼乙太網要最小64個位元組，同樣，在正常的情況下，碰撞訊號應該出現在64個位元組之內，這是正常的乙太網碰撞，如果碰撞訊號出現在64個位元組之後，叫 late collision。這是不正常的。
總結：最小資料幀的設計原因和乙太網電纜長度有關，為的是讓兩個相距最遠的站點能夠感知到雙方的資料發生了碰撞;最遠兩端資料的往返時間就是爭用期，乙太網的爭用期是51.2微妙，正好傳送64byte資料。
注：為什麼乙太網的爭用期是51.2us？
在極限條件下，乙個區域網中兩個收發器間（允許接4個中繼器）的最大距離為2500m，往返5000m，同軸電纜的時延特性為5us/km，即如遇衝突，端到端往返時延為25us。然而這是理想的時延，考慮到中繼器的額外時延，最壞情況下取估計時延為45us，再加上強化衝突需傳送48bit，接受方要接受到48bit後才確認衝突，即在增加4.8us，共49.8us，所以通常乙太網取51.2us為爭用期的時間長度(傳輸512bit，即64位元組時間)，即楨的長度至少為64位元組。
ip頭total length為兩個byte，理論上ip packet可以有65535 byte，加上ethernet frame頭和尾，可以有65535 +14 + 4 = 65553 byte。如果在10mbps乙太網上，將會占用共享鏈路長達50ms，這將嚴重影響其它主機的通訊，特別是對延遲敏感的應用是無法接受的。
由於線路質量差而引起的丟包，發生在大包的概率也比小包概率大得多，所以大包在丟包率較高的線路上不是乙個好的選擇。
但是如果選擇乙個比較小的長度，傳輸效率又不高，拿tcp應用來說，如果選擇乙太網長度為218byte，tcp payload = 218 - ethernet header - ip header - tcp header = 218 - 18 - 20 - 20 = 160 byte
那有效傳輸效率= 160 / 218 = 73%
而如果乙太網長度為1518，那有效傳輸效率= 1460 / 1518 = 96%
==通過比較，選擇較大的幀長度，有效傳輸效率更高==，而更大的幀長度同時也會造成上述的問題，於是最終選擇乙個折衷的長度：1518 byte ! 對應的ip packet 就是 1500 byte，這就是最大傳輸單元mtu的由來。
最早的乙太網是通過hub或集線器來工作的，在任意時刻只能有一台主機傳送，這種共享方式傳送效率很低，而現代高速交換機則讓每個連線交換機的主機工作在獨佔模式，頻寬獨享，可以同時收發，而且現在早已不是早期的10mbps的頻寬，而是1000m、10000m，即使傳送大包也不會影響別的主機，影響的只是交換機的接收和傳送佇列，既然傳送大包效率要比小包效率搞，而且特定的應用也有發大包的需求，比如nfs檔案系統，那為什麼不把介面mtu提高一些，再高一些呢？
這是乙個好主意，於是網絡卡、交換機、路由器網路介面可以實現更大的mtu，可以達到> 9000位元組的大小，==我們稱這種遠大於標準以太幀尺寸的幀為巨型幀jumbo frame 。==
於是網路介面提供可以修改mtu的配置命令，比如預設為1500，可以修改為1508以支援qinq，或者1512以支援802.1q mpls label，這樣既可以支援終端使用者標準1500 位元組ip packet，又可以避免分片。
有一點需要說明，二層交換機的介面，我們可以看成一塊普通的網絡卡，網絡卡工作在資料鏈路層，所以分片不是它的職責，如果乙個幀需要從交換機乙個介面傳送出去，而幀的長度>介面mtu，怎麼辦？丟棄！會發什麼訊息告訴源主機吧？不會的，默默地丟，當作什麼都沒有發生，這種情況最難以排查，如果traceroute可以看到端對端使通的，而傳送資料就是會失敗。
==所以切記，一台交換機要保證介面mtu的一致性。如果在乙個vlan上、或整個交換機都採用同樣的mtu，就不會發生上述情況。而如果入介面是9000位元組，而出介面是1500，就會發生上述問題。==
如果一條物理鏈路的兩端mtu不一致，則會發生什麼情況，比如一側是1500，一側是9000，1500一側發出來的資料肯定沒有問題，但是如果從9000側發給1500呢？
資料也背默默地丟了。為什麼呢？我們來談另外乙個很少提及的詞彙：mru，最大接收單元。
我們一直談的最大傳輸單元mtu是關於出方向的流量處理，而mru恰恰相反，是關於入方向的流量處理。
一般情況下mtu = mru，但比如9000側的資料到達1500，由於9000 > mru，所以直接默默丟棄。
所以在配置鏈路時，要確保兩側的裝置mtu要匹配，無論各家廠商對mtu理解如何、實現如何，一定要保證兩端匹配，==即各自允許在乙太網線上傳送、接收的資料流，乙太網幀的最大長度一樣！==
乙太網 突破最大幀長 乙太網幀最小幀長與最大幀長
討論乙太網的幀長，就不得不先提一下乙太網的大名鼎鼎的csma cd協議。1.1 csma cd協議 csma cd是英文carrier sense multiple access collision detected 的縮寫，可把它翻成 載波監聽多路訪問 衝突檢測 或 帶有衝突檢測的載波偵聽多路訪問...
乙太網幀最小幀長與最大幀長
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乙太網資料幀最短幀長問題
1.乙太網幀的最短長度為64位元組，或者幀中的資料不得少於46個位元組,其中乙太網幀頭有18位元組 乙太網2的值為 mac 2型別 4crc,注意,如果是802.3的規範,它支援snap和802.3以太,其中的2個位元組的型別欄位就變為幀的長度 小於以上長度的幀或資料需要在幀中加入 填充資料 pad...