Os quadros Ethernet requerem um mínimo de 64 bytes por vários motivos relacionados à operação eficiente da rede e à prevenção de colisões:

1. Detecção e prevenção de colisão:

* Access múltiplo de senso de transportadora com detecção de colisão (CSMA/CD): A Ethernet usa esse método para gerenciar o acesso ao meio compartilhado (cabo). Dispositivos "ouvem" o cabo antes de transmitir.
* Tamanho mínimo do quadro para detecção de colisão: Se um dispositivo enviar um quadro muito curto, outro dispositivo poderá começar a transmitir antes que o primeiro dispositivo seja concluído, causando uma colisão. Um tamanho mínimo do quadro garante tempo suficiente para um dispositivo detectar se ocorreu uma colisão durante a transmissão.
* 64 bytes Mínimo: Foi determinado que esse tamanho era suficiente para garantir um tempo adequado para a detecção de colisão na Ethernet original de 10 Mbps.

2. Cabeçalho e sobrecarga de carga útil:

* cabeçalho Ethernet: O quadro Ethernet possui um cabeçalho de 14 bytes contendo endereços MAC de origem e destino, tipo de quadro e outras informações.
* Carga útil mínima: Os bytes restantes (64 - 14 =50 bytes) representam a carga útil mínima que pode ser transportada dentro do quadro. Essa carga útil são os dados reais que precisam ser transmitidos.
* Utilização eficiente: Enquanto o tamanho mínimo do quadro é de 64 bytes, a maioria dos quadros Ethernet possui cargas úteis muito maiores, garantindo uma melhor utilização da largura de banda.

3. Eficiência da rede:

* Colisões reduzidas: O tamanho mínimo do quadro ajuda a reduzir a probabilidade de colisões, o que pode causar perda de dados e desacelerar a rede.
* Taxa de transferência melhorada: Ao minimizar as colisões, a Ethernet pode obter maior rendimento e eficiência.

4. Evolução dos padrões:

* velocidades mais altas: Enquanto 10Mbps Ethernet era o padrão original, a Ethernet evoluiu para velocidades muito mais altas (1 Gbps, 10 Gbps, etc.). No entanto, o tamanho mínimo do quadro de 64 bytes permaneceu consistente para manter a compatibilidade com versões anteriores e garantir uma operação perfeita em diferentes tecnologias Ethernet.

Em resumo, o tamanho mínimo de quadros de 64 bytes para Ethernet é um elemento de design fundamental que ajuda a garantir uma operação de rede eficiente, permitindo a detecção de colisão, acomodando o cabeçalho e mantendo compatibilidade em vários padrões Ethernet.