На сегодняшний день Ethernet является наиболее широко используемой технологией для локальных сетей. Это семейство сетевых технологий, которые регламентируются стандартами IEEE 802.2 и 802.3. Стандарты Ethernet регламентируют как протоколы второго уровня, так и технологии первого уровня. Для протоколов второго уровня, как и в случае со всеми стандартами группы IEEE 802, технология Ethernet полагается на работу этих двух отдельных подуровней канального уровня, а также на подуровни управления логическим каналом (LLC) и MAC.
На канальном уровне структура кадра практически идентична для всех скоростей Ethernet. Структура кадра Ethernet добавляет заголовки и концевики вокруг PDU третьего уровня для последующей инкапсуляции отправляемого сообщения.
Существует два стиля формирования кадров Ethernet: стандарт Ethernet IEEE 802.3 и стандарт Ethernet DIX, который теперь называется Ethernet II. Наиболее существенным различием между этими двумя стандартами является добавление в стандарте 802.3 начала разделителя кадра (SFD) и изменение поля «Тип» на поле «Длина». Ethernet II — это формат кадра Ethernet, используемый в сетях TCP/IP. Являясь результатом реализации набора стандартов IEEE 802.2/3, кадр Ethernet предоставляет функции адресации и проверки ошибок.
Адресация Ethernet уровня 2 поддерживает одноадресный, многоадресный и широковещательный режимы передачи данных. Ethernet использует протокол разрешения адресов (ARP) для определения MAC-адресов и их сопоставления с известными адресами сетевого уровня.
У каждого узла в IP-сети есть МАС- и IP-адреса. Узел должен использовать собственные МАС- и IP-адреса в полях источника, а также предоставить МАС- и IP-адреса для назначения. Несмотря на то, что IP-адрес назначения будет предоставлен более высоким уровнем OSI, отправляющему узлу необходимо найти MAC-адрес назначения для данного канала Ethernet. В этом заключается назначение протокола ARP.
В своей работе ARP полагается на конкретные типы широковещательных и одноадресных сообщений Ethernet, которые также называются запросами и ответами ARP. Протокол ARP преобразовывает адреса IPv4 в МАС-адреса и сохраняет таблицу сопоставлений.
В большинстве сетей Ethernet оконечные устройства, как правило, подключаются к коммутатору локальной сети уровня 2 по принципу «точка-точка». Коммутатор LAN уровня 2 осуществляет коммутацию и фильтрацию только на основе МАС-адреса канального уровня модели OSI. Коммутатор уровня 2 создаёт таблицу МАС-адресов, которую в дальнейшем использует для принятия решений о пересылке пакетов. В процессе передачи данных между независимыми IP-подсетями коммутаторы уровня 2 полагаются на маршрутизаторы.
Коммутаторы уровня 3 также могут выполнять функции маршрутизации уровня 3, тем самым снижая необходимость установки выделенных маршрутизаторов в локальной сети. Поскольку в коммутаторах уровня 3 установлено специальное аппаратное обеспечение для коммутации, они, как правило, могут направлять данные со скоростью самой коммутации.