在二层交换网中应用最广泛的是采用IEEE 802.3标准的以太网（Ethernet） 。目前，全世界的局域网90%以上是采用以太网技术组网的 。随着以太网技术的发展，该技术已经进入接入网和城域网领域 。在本讲中，笔者提出了以太网交换技术中存在虚电路的新观点 。
1 以太网的分类
以太网的特点是多个数据终端共享传输总线 。以太网按其总线的传输速率可划分为10 Mbit/s以太网、100 Mbit/s以太网、1 000 Mbit/s（吉比特）以太网以及10 Gbit/s以太网等；以太网按其总线的传输介质可划分为同轴电缆以太网、双绞线以太网以及光纤（多模、单模）以太网 。
2 载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）协议
共享式以太网的核心思想是多个主机共享公共传输通道 。在电话通信中采用了时分、频分或码分等方法，使多个用户终端共享公共传输通道 。但在数据通信中，数据是突发性的，若占用固定时隙、频段或信道进行数据通信，会造成资源上的浪费 。
若多个主机共享公共传输通道（总线）而不采取任何措施，必然会产生碰撞与冲突 。CSMA/CD协议正是为解决多个主机争用公共传输通道而制定的 。
（1） 载波侦听多路访问（CSMA）
每个以太网帧（MAC帧）均有源主机和宿主机的物理地址（MAC地址） 。当网上某台主机要发送MAC帧时，应先监听信道 。假如信道空闲，则发送；假如发现信道上有载波（指基带信号），则不发送，等信道空闲时立即发送或延迟一个随机时间再发送，从而大大减少碰撞的次数 。
（2） 碰撞检测（CD）
对于碰撞检测，在一般情况下，当总线上的信号摆动超过正常值时，即认为发生冲突 。这种检测方法轻易出错，因为信号在线路上传播时存在衰耗，当两个主机相距很远时，另一台主机的信号到达时已经很弱，与本地主机发送的信号叠加时，达不到冲突检测的幅度，就会出错 。为此，IEEE 802?郾3标准中限制了线缆的长度 。目前，应用较多的冲突检测方法是主机的发送器把数据发送到线缆上，该主机的接收机又把数据接收回来，然后与发送数据相比，判别是否一致 。若一致，则无冲突发生；若不一致，则表示有冲突发生 。
3 MAC帧格式
每一帧以7个字节的前导码开始，前导码为“1010”交替码，其作用是使目的主机接收器时钟与源主机发送器时钟同步 。紧接着是帧开始分界符字节“10101011”，用于指示帧的开始 。
帧包括两个地址：目的地址和源地址 。目的地址最高位如为“0”，则表示普通地址；如为“1”，则表示组地址 。地址的次高位用于区分是局部地址还是全局地址 。局部地址由局部网络治理者分配，离开这个局部网，该地址就毫无意义 。全局地址由IEEE统一分配，以保证全世界没有两个主机具有相同的全局地址 。答应大约有7×1013个全局地址 。全局地址可用于全球性的MAC帧寻址 。
数据域长度给出数据域中存在多少个字节的数据，其值为0～1 500 。数据域长度为“0”是合法的，但太短的帧在传送过程中可能会产生问题，其中一个原因就是：当主机检测到冲突时，便停止发送，这时一部分数据已经发送到线缆上，而目的主机却无法简单区分这是正确帧还是垃圾帧 。为此，IEEE规定：正确长度必须大于64字节，假如小于64字节，那么必须用填充字段填充到帧的最小长度 。
4 以太网的互联
根据OSI 7层模型，以太网可以在低3层和高3层上互联 。实现互联的网元设备有中继器、集线器、网桥、路由器、交换机和网关 。
4.1 中继器
中继器工作在OSI 7层模型的物理层 。因为数字脉冲信号经过一定距离的传输后，会产生衰耗和波形失真，在接收端引起误码 。中继器的作用是再生（均衡放大、整形）通过网络传输的数据信号，扩展局域网的范围 。
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