Mengapa ukuran MTU untuk frame ethernet dihitung sebagai 1500 byte?

Apakah ada perhitungan khusus yang dilakukan untuk sampai pada angka ini, dan apa faktor-faktor yang dipertimbangkan untuk perhitungan itu.

Jawabannya ada dalam konsep-ietf-isis-ext-eth-01 , Bagian 3-5. Ethernet menggunakan dua byte yang sama cara yang berbeda dalam enkapsulasi Ethernet II (DIX) dan 802.3:

• Ethernet II menggunakan dua byte pertama setelah sumber alamat mac-Ethernet untuk Type
• 802.3 menggunakan dua byte yang sama untuk bidang Panjang .

Saya menyertakan diagram beranotasi di bawah ini untuk setiap jenis bingkai, yang menunjukkan dengan tepat di mana byte yang bertentangan berada di header ethernet:

• RFC 894 (umumnya dikenal sebagai frame Ethernet II) menggunakan byte ini untuk Type

     +----+----+------+------+-----+
     | DA | SA | Type | Data | FCS |
     +----+----+------+------+-----+
               ^^^^^^^^
  
     DA      Destination MAC Address (6 bytes)
     SA      Source MAC Address      (6 bytes)
     Type    Protocol Type           (2 bytes: >= 0x0600 or 1536 decimal)  <---
     Data    Protocol Data           (46 - 1500 bytes)
     FCS     Frame Checksum          (4 bytes)
  

• IEEE 802.3 dengan 802.2 LLC / SNAP (digunakan oleh Spanning-Tree, ISIS) menggunakan byte ini untuk Panjang

     +----+----+------+------+-----+
     | DA | SA | Len  | Data | FCS |
     +----+----+------+------+-----+
               ^^^^^^^^
  
     DA      Destination MAC Address (6 bytes)
     SA      Source MAC Address      (6 bytes)
     Len     Length of Data field    (2 bytes: <= 0x05DC or 1500 decimal)  <---
     Data    Protocol Data           (46 - 1500 bytes)
     FCS     Frame Checksum          (4 bytes)
  

Enkapsulasi Ethernet II dan 802.3 harus ada pada tautan yang sama. Jika IEEE memungkinkan muatan Ethernet melebihi 1536 byte (0x600 hex), maka tidak mungkin untuk membedakan frame 802,3 LLC atau SNAP yang besar dari frame Ethernet II; Nilai tipe ethernet mulai dari 0x600 hex.

EDIT:

Saya menyertakan tautan ke salinan pdf dari spesifikasi Ethernet Versi 1 dan spesifikasi Ethernet Versi 2 , jika ada yang tertarik ...

Di ujung lain kisaran - 1500 byte, ada dua faktor yang menyebabkan pengenalan batas ini. Pertama, jika paket terlalu panjang, mereka menyebabkan penundaan tambahan untuk lalu lintas lainnya menggunakan kabel Ethernet. Faktor lainnya adalah perangkat keamanan yang dibangun ke dalam transceiver kabel awal bersama. Perangkat keamanan ini adalah sistem anti-celoteh.Jika perangkat yang terhubung ke transceiver mengalami kesalahan dan mulai mentransmisikan terus menerus, maka secara efektif akan memblokir lalu lintas lain dari menggunakan segmen kabel Ethernet itu. Untuk melindungi dari hal ini, transceiver awal dirancang untuk mati secara otomatis jika transmisi melebihi 1,25 milidetik. Ini sama dengan konten data yang hanya lebih dari 1500 byte. Namun, karena transceiver menggunakan timer analog sederhana untuk mematikan transmisi jika celoteh terdeteksi, maka batas 1500 dipilih sebagai perkiraan aman untuk ukuran data maksimum yang tidak akan memicu perangkat keselamatan.

Sumber: http://answers.yahoo.com/question/index?qid=20120729102755AAn89M1

Ketika Ethernet awalnya dikembangkan sebagai media atau bus bersama dengan 10Base5 dan 10Base2, tabrakan frame sering terjadi dan diharapkan sebagai bagian dari desain. Bandingkan hal ini dengan hari ini ketika sebagian besar semuanya diaktifkan dengan domain tabrakan terpisah dan menjalankan dupleks-penuh di mana tidak ada yang mengharapkan untuk melihat tabrakan.

Mekanisme untuk berbagi "ether" menggunakan CMSA / CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection)

Carrier Sense berarti bahwa stasiun yang ingin mentransmisikan harus mendengarkan kawat - merasakan sinyal pembawa - untuk memastikan tidak ada orang lain yang berbicara karena itu Akses Berganda pada media itu. Allowing 1500 bytes (though an arbitrary number as far as I can tell) was a compromise that meant a station could not capitalize the wire too long by talking too much at one time. Semakin banyak byte yang ditransmisikan dalam sebuah bingkai, semakin lama semua stasiun lain harus menunggu sampai transmisi tersebut selesai. Dengan kata lain, ledakan yang lebih pendek atau MTU yang lebih kecil berarti stasiun lain mendapat lebih banyak kesempatan untuk mengirimkan dan berbagi yang lebih adil. Semakin lambat kecepatan medium transmisi (10Mb / dtk), stasiun akan memiliki waktu transmisi yang lebih lama karena MTU meningkat (jika diizinkan melebihi 1500).

Pertanyaan wajar yang menarik adalah mengapa ukuran frame minimum 64 byte? Frame ditransmisikan dalam "slot" yang 512 bit dan mengambil 51.2us untuk propagasi sinyal bolak-balik dalam medium. Sebuah stasiun tidak hanya harus mendengarkan kapan harus mulai berbicara dengan merasakan IFG (celah antarfrekuensi 96 bit), tetapi juga untuk mendengarkan tabrakan dengan bingkai lain. Collision Detection mengasumsikan keterlambatan propagasi maksimum dan menggandakannya (agar aman) sehingga tidak melewatkan transmisi yang dimulai pada waktu yang sama dari ujung kabel atau refleksi sinyal dari transmisi sendiri ketika seseorang lupa resistor terminating di ujung kabel. Stasiun tidak boleh menyelesaikan pengiriman datanya sebelum merasakan tabrakan, jadi menunggu 512 bit atau 64 byte menjamin ini.

Awalnya, maks. payload didefinisikan sebagai 1500 byte dalam 802.3. Ethernet v2 mendukung panjang frame> = 1536 dan inilah yang digunakan oleh implementasi IP. Sebagian besar vendor kelas operator mendukung sekitar 9000 byte ("jumbo frames") akhir-akhir ini. Karena 1500 byte adalah standar yang harus didukung oleh semua implementasi Ethernet, inilah yang biasanya ditetapkan sebagai standar pada semua antarmuka.

Frame ethernet minimum didasarkan pada Ethernet Slot Time, yang panjangnya 512 bit (64 Bytes) untuk ethernet 10M. Setelah mengurangi 18 byte untuk header ethernet dan CRC, Anda mendapatkan 46 byte payload.

Waktu Slot Ethernet ditentukan agar CSMA / CD berfungsi dengan benar. Orang harus yakin bahwa ukuran bingkai minimum tidak melebihi panjang kabel terpanjang; jika itu dilakukan, deteksi tabrakan deterministik tidak mungkin dilakukan. Setelah deteksi tabrakan pada panjang maksimum kabel, Anda memerlukan sinyal deteksi tabrakan untuk kembali ke pengirim.