為什么以太網數據幀最小位64字節
以太網是無連接的，不可靠的服務，采用盡力傳輸的機制。以太網CSMA/CD我就不多講了，我相信大家都了解這個原理。
以太網是不可靠的，這意味着它並不知道對方有沒有收到自己發出的數據包，但如果他發出的數據包發生錯誤，他會進行重傳。以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絡是空閑的，同時發送數據，就會發生碰撞，碰撞對於以太網來說是正常的。
我們來看一下，假設A檢測到網絡是空閑的，開始發數據包，盡力傳輸，當數據包還沒有到達B時，B也監測到網絡是空閑的，開始發數據包，這時就會發生碰撞，B首先發現發生碰撞，開始發送碰撞信號，所謂碰撞信號，就是連續的01010101或者10101010，十六進制就是55或AA。這個碰撞信號會返回到A，如果碰撞信號到達A時，A還沒有發完這個數據包，A就知道這個數據包發生了錯誤，就會重傳這個數據包。但如果碰撞信號會返回到A時，數據包已經發完，則A不會重傳這個數據包。
我們先看一下，以太網為什么要設計這樣的重傳機制。首先，以太網不想采用連接機制，因為會降低效率，但他又想有一定的重傳機制，因為以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，所以對於以太網錯誤，以太網必須有重傳機制。
要保證以太網的重傳，必須保證A收到碰撞信號的時候，數據包沒有傳完，要實現這一要求，A和B之間的距離很關鍵，也就是說信號在A和B之間傳輸的來回時間必須控制在一定范圍之內。IEEE定義了這個標准，一個碰撞域內，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，所謂位時就是傳輸一個比特需要的時間）。這也是我們常說的一個碰撞域的直徑。
512個位時，也就是64字節的傳輸時間，如果以太網數據包大於或等於64個字節，就能保證碰撞信號到達A的時候，數據包還沒有傳完。
這就是為什么以太網要最小64個字節，同樣，在正常的情況下，碰撞信號應該出現在64個字節之內，這是正常的以太網碰撞，如果碰撞信號出現在64個字節之后，叫 late collision。這是不正常的。
總結：最小數據幀的設計原因和以太網電纜長度有關，為的是讓兩個相距最遠的站點能夠感知到雙方的數據發生了碰撞;最遠兩端數據的往返時間就是爭用期，以太網的爭用期是51.2微妙，正好發送64byte數據。
注：為什么以太網的爭用期是51.2us？
在極限條件下，一個局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，即如遇沖突，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，再加上強化沖突需發送48bit，接受方要接受到48bit后才確認沖突，即在增加4.8us，共49.8us，所以通常以太網取51.2us為爭用期的時間長度(傳輸512bit，即64字節時間)，即楨的長度至少為64字節。
補充資料
以太網的協議是包含了物理層和數據鏈路層協議的。進一步，數據鏈路層被細分為兩層，MAC(介質訪問控制) 和 LLC(邏輯鏈路控制)。
LLC 本身的作用是膠合層，主要是做復用。以太網的 MAC 層中沒有流控，ARQ 和糾錯碼功能的。也就是說，問題提的功能，以太網通通沒有。
這樣設計合理的關鍵前提是 Wired，以及 LAN，這樣的物理環境決定了誤碼率非常低。單跳傳輸很少出錯，如果出錯，以太網會直接把包吞掉，由上層自己探測丟包和重傳。
當然，上層重傳的開銷是遠大於鏈路層重傳的。例如，讓 TCP 做重傳，低效的地方在於，一是端到端的重傳明顯消耗更多的網絡容量，因為會走很多跳；二是 TCP 檢測的時機不如鏈路層及時，導致重傳的觸發往往是滯后的，影響了傳輸性能。
沒有流控，ARQ 和糾錯碼的以太網協議非常簡單，這樣能非常容易和高效地實現以太網硬件，大幅降低成本。也正是因為便宜夠用，以太網才會如此流行。
如果把目光移到 WAN 和無線網絡上，數據鏈路層就復雜得多。這個時候，長距離通信、無線信道都會導致誤碼率蹭蹭上升，如果數據鏈路層不做可靠傳輸，靠上層太過低效。例如 802.11 就有流控。如果是 3G、4G 這樣的移動通信，會更復雜。
參考鏈接
- https://www.zhihu.com/question/376620338/answer/1055321769
- http://blog.sina.com.cn/s/blog_564fc50a0100lypt.html