Ethernet es la tecnología LAN más ampliamente utilizada en la actualidad. Se trata de una familia de tecnologías de red que se definen en los estándares IEEE 802.2 y 802.3. Los estándares de Ethernet definen los protocolos de Capa 2 y las tecnologías de Capa 1. En lo que respecta a los protocolos de capa 2, al igual que sucede con todos los estándares IEEE 802, Ethernet depende de las dos subcapas separadas de la capa de enlace de datos para funcionar: la subcapa de control de enlace lógico (LLC) y la subcapa MAC.
En la capa de enlace de datos, la estructura de la trama es casi idéntica para todas las velocidades de Ethernet. La estructura de la trama de Ethernet agrega encabezados y tráilers a la PDU de Capa 3 para encapsular el mensaje que se envía.
Existen dos estilos de entramado de Ethernet: el estándar IEEE 802.3 de Ethernet y el estándar DIX de Ethernet, al que hoy en día se lo conoce como Ethernet II. La diferencia más importante entre los dos estándares es el agregado de un delimitador de inicio de trama (SFD) y el cambio del campo Tipo por el campo Longitud en el estándar 802.3. Ethernet II es el formato de trama de Ethernet utilizado en las redes TCP/IP. Como implementación de los estándares IEEE 802.2/3, la trama de Ethernet proporciona direccionamiento MAC y comprobación de errores.
El direccionamiento de Capa 2 proporcionado por Ethernet admite comunicaciones unicast, multicast y broadcast. Ethernet utiliza el protocolo de resolución de direcciones para determinar las direcciones MAC de los destinos y asignarlas con direcciones de capa de red conocidas.
Cada nodo de una red IP tiene una dirección MAC y una dirección IP. El nodo debe utilizar sus propias direcciones MAC e IP en los campos de origen y debe proporcionar una dirección MAC y una dirección IP para el destino. Mientras que una capa OSI superior proporciona la dirección IP del destino, el nodo de envío debe encontrar la dirección MAC del destino para un enlace de Ethernet determinado. Ese es el propósito del protocolo ARP.
El protocolo ARP se basa en determinados tipos de mensajes Ethernet de broadcast y unicast, denominados “solicitudes ARP” y “respuestas ARP”. El protocolo ARP resuelve direcciones IPv4 en direcciones MAC y mantiene una tabla de asignaciones.
En la mayoría de las redes Ethernet, los dispositivos finales se suelen conectar a un switch LAN de capa 2 de forma punto a punto. Los switches LAN de capa 2 llevan a cabo los procesos de conmutación y filtrado basándose solamente en la dirección MAC de la capa de enlace de datos (capa 2) del modelo OSI. Los switches de capa 2 crean una tabla de direcciones MAC que utilizan para tomar decisiones de reenvío. Los switches de capa 2 dependen de los routers para pasar datos entre subredes IP independientes.
Los switches de Capa 3 son también capaces de llevar a cabo funciones de enrutamiento de Capa 3, con lo cual se reduce la necesidad de colocar routers dedicados en una LAN. Dado que los switches de Capa 3 cuentan con un hardware de conmutación especializado, pueden normalmente enviar datos con la misma rapidez con la que pueden conmutar.