Por que a carga útil da Ethernet é fixada entre 46 e 1500 bytes?

Alguém pode explicar por que o tamanho da carga útil da Ethernet é fixo entre 46 e 1500 bytes?

Eu li tantos artigos e nunca recebi o esclarecimento?

ethernet protocol-theory

— user2720323
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Eu acho que o tamanho mínimo está definido para que haja tempo para detectar colisões, pouco relevantes nas redes modernas quando o half-duplex estiver quase esgotado. O tamanho máximo provavelmente está definido para permitir algumas garantias da verificação FCB 4B, quadro maior e você perderia algumas garantias do FCS ou precisaria de mais bytes no FCS.

— ytti

@ytti, a operação half duplex está oficialmente incluída na especificação 1000BaseT, e o IEEE tem sido muito inflexível quanto à compatibilidade com versões anteriores. Dizer que não é muito relevante está além do ponto. O half-duplex está incluído em todos os 1000BaseT PHY compatíveis com 802.3 que foram fabricados.

— quer

Alguma resposta o ajudou? Nesse caso, você deve aceitar a resposta para que a pergunta não apareça para sempre, procurando uma resposta. Como alternativa, você pode fornecer e aceitar sua própria resposta.

— Ron Maupin

Respostas:

O motivo das cargas úteis de 46 bytes:

De acordo com o parágrafo 6.3.2.3 da Ethernet V2 Spec , o quadro ethernet mínimo é baseado no tempo do slot Ethernet , que tem 512 bits de comprimento (64 bytes) para a Ethernet de 10M. O tempo de slot regula o comprimento máximo do cabo e o tamanho mínimo do quadro.

Depois de subtrair 18 bytes para o cabeçalho Ethernet e o CRC, você obtém 46 bytes de carga útil Ethernet como o tamanho mínimo da carga útil.

O tempo do slot (e, portanto, o tamanho mínimo do quadro) também está intimamente relacionado à detecção de colisão Ethernet. Citando Uma Introdução às Redes de Computadores , parágrafo 2.1.2:

... uma colisão pode ser recebida, em princípio, a qualquer momento até o final do período de intervalo. Como resultado, a Ethernet tem um tamanho mínimo de pacote, igual ao tempo do slot, ou seja, 64 bytes (ou 46 bytes na parte de dados). Uma estação que transmite um pacote desse tamanho tem certeza de que, se ocorrer uma colisão, o remetente a detectará (e poderá aplicar o algoritmo de retransmissão abaixo). Pacotes menores podem colidir e, mesmo assim, o remetente não o conhece, levando a uma taxa de transferência bastante reduzida

O tempo do slot Ethernet foi especificado para que o CSMA / CD funcionasse corretamente. O tamanho mínimo de um quadro é definido para garantir que sua transmissão leve tempo suficiente para que, mesmo com um quadro válido mais curto, uma possível colisão possa ser detectada com segurança; se o tamanho do quadro for muito pequeno (em relação ao comprimento máximo do cabo), a detecção determinista de colisão seria impossível .

Cargas úteis de 1500 bytes:

Já discutimos o motivo das MTUs de 1500 bytes ; consulte essa pergunta para detalhes.

Nota: o comentário de ytti sobre a limitação de Ethernet do FCS não é a razão pela qual 1500 bytes foram escolhidos. Foi escolhido devido a problemas com a interpretação do campo Comprimento nos quadros de encap 802.3 versus o campo Tipo nos quadros Ethernet II.

— Mike Pennington
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Você escreve "o tamanho mínimo do quadro não excede o maior comprimento possível de cabo", que eu interpreto o oposto do que é verdadeiro. O tempo mínimo de transmissão do quadro deve exceder o tempo de propagação pelo maior comprimento possível do cabo para que a detecção de colisão funcione corretamente.

— Kll

Eu sugeriria "é necessário um tamanho mínimo de quadro para permitir a detecção e sinalização de colisões através da rede enquanto o remetente ainda está transmitindo".

— Zac67 21/02/19

@kll, se você insistir no oposto do quadro mínimo, é claro que vários quadros de tamanho mínimo poderão existir no fio antes que uma colisão válida seja detectada. Obviamente, isso não é desejável.

— 9609 Mike Innington #

@ MikePennington quatro anos depois ..;) Concordo que é indesejável ter vários quadros no fio ... mas você diz que o tamanho mínimo do quadro não deve exceder o maior comprimento possível de cabo, o que parece errado. Se o comprimento do cabo exceder o tamanho do quadro, ele permitirá vários quadros, o que acabamos de concordar que era indesejável, portanto, o tamanho do quadro deve exceder o comprimento do cabo. Você está de alguma forma usando exceder para significar o contrário de como eu o interpreto? Qual direção está ultrapassando você? Bytes mais curtos / menos do quadro?

— KLL

@ MikePennington, de alguma forma precisamos conversar um com o outro. Concordamos que o tamanho mínimo do quadro é de 64 bytes. Isso abrange um RTT de diâmetro máximo da rede, para que possamos detectar colisões com segurança. Se o tamanho do quadro for 10 bytes, não podemos detectar colisões porque o comprimento do cabo excede o tamanho do quadro. Por outro lado, se o pacote tiver 64 bytes ou mais, o tamanho do quadro excede o comprimento do cabo e podemos detectar colisões. Penso que o quadro tem um comprimento, pois desde que, quando serializado no cabo, ele se propaga com uma certa velocidade e, portanto, recebe um comprimento no meio.

— KLL

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O limite superior não é fixado em 1500, os frames grandes podem ir até 9000 bytes, mas depende da rede / aplicativo

https://en.wikipedia.org/wiki/Jumbo_frame

Lista de MTUs comuns https://en.wikipedia.org/wiki/Maximum_transmission_unit#IP_MTUs_for_common_media

— vaaz
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O MTU ethernet é fixado em 1500 pelo padrão. Os quadros jumbo não são padrão e cada fornecedor faz de maneira diferente (ou talvez nem um pouco). Alguns fornecedores fazem isso de maneira diferente em diferentes modelos de comutador ou mesmo em interfaces diferentes no mesmo comutador. De fato, seu segundo link diz: "Os frames grandes geralmente são vistos apenas em redes com fins especiais " .

— Ron Maupin

OK, mas a questão não diz standard "especificado" tamanho do quadro ethernet

— Vaaz

A pergunta é: " Alguém pode explicar por que o tamanho da carga útil da Ethernet é fixo entre 46 e 1500 bytes? " Suas respostas dizem: " O limite superior não é fixo em 1500 ". Mas o padrão Ethernet, IEEE 802.3, corrigiu isso caminho. Existem muitos padrões de rede e, sim, muitos fornecedores violam esses padrões de maneiras diferentes. A única maneira que você pode ter certeza que seus dispositivos Ethernet heterogêneos interoperam é seguir o padrão onde o MTU Ethernet é 1500.

— Ron Maupin

ok entendi, obrigado.

— Vaaz