为什么以太网数据帧最小位64字节
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。
注：为什么以太网的争用期是51.2us？
在极限条件下，一个局域网中两个收发器间（允许接4个中继器）的最大距离为2500m，往返5000m，同轴电缆的时延特性为5us/km，即如遇冲突，端到端往返时延为25us。然而这是理想的时延，考虑到中继器的额外时延，最坏情况下取估计时延为45us，再加上强化冲突需发送48bit，接受方要接受到48bit后才确认冲突，即在增加4.8us，共49.8us，所以通常以太网取51.2us为争用期的时间长度(传输512bit，即64字节时间)，即桢的长度至少为64字节。
补充资料
以太网的协议是包含了物理层和数据链路层协议的。进一步，数据链路层被细分为两层，MAC(介质访问控制) 和 LLC(逻辑链路控制)。
LLC 本身的作用是胶合层，主要是做复用。以太网的 MAC 层中没有流控，ARQ 和纠错码功能的。也就是说，问题提的功能，以太网通通没有。
这样设计合理的关键前提是 Wired，以及 LAN，这样的物理环境决定了误码率非常低。单跳传输很少出错，如果出错，以太网会直接把包吞掉，由上层自己探测丢包和重传。
当然，上层重传的开销是远大于链路层重传的。例如，让 TCP 做重传，低效的地方在于，一是端到端的重传明显消耗更多的网络容量，因为会走很多跳；二是 TCP 检测的时机不如链路层及时，导致重传的触发往往是滞后的，影响了传输性能。
没有流控，ARQ 和纠错码的以太网协议非常简单，这样能非常容易和高效地实现以太网硬件，大幅降低成本。也正是因为便宜够用，以太网才会如此流行。
如果把目光移到 WAN 和无线网络上，数据链路层就复杂得多。这个时候，长距离通信、无线信道都会导致误码率蹭蹭上升，如果数据链路层不做可靠传输，靠上层太过低效。例如 802.11 就有流控。如果是 3G、4G 这样的移动通信，会更复杂。
参考链接
- https://www.zhihu.com/question/376620338/answer/1055321769
- http://blog.sina.com.cn/s/blog_564fc50a0100lypt.html