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以太网
以太网不是一种具体的网络，而是一种技术标准，既包含了数据链路层的内容，又包含了一些物理层的内容，以太网的帧格式如下：
数据一般而言为网络层交给应用层的IP报文。
同样的，对于接收方来说，也会存在如何分离报头和有效载荷以及如何分用的问题，对于第一个问题，以太网的MAC帧采用固定长度，目的地址、源地址、类型和CRC都是固定长度大小，因此，根据这几个固定长度大小即可实现报头和有效载荷的分离问题，对于第二个分用的问题，MAC帧中的存在2字节的类型字段，根据数据从哪来的填写类型，同时根据类型决定交付的地方。
以太网帧中的数据长度规定最小46字节，最大1500字节，最大值1500被称为以太网的最大传输单元（MTU），不同的网络类型有不同的MTU。除此之外，还有一个最小长度限制46，如果不够46，会通过PAD字段进行填充，填充方式一般为写0或者写1，这也是IP报头里为啥会有4位首部长度的同时，还存在16位总长度的原因。
Linux可用ifconfig指令查看对应的以太网的MAC地址，如下所示：
局域网通信
之前在介绍局域网通信时，有如下一张图：
在主机A发送报文的过程中，局域网的所有主机都能收到，只不过其它主机判断不是发给自己的将该报文丢弃了而已。
如果多个主机向同一台主机发消息，不同数据的信号之间会互相干扰，以太网中多主机在局域网中发生的数据干扰问题为数据碰撞，以太网中也称为碰撞域，这时涉及主机就要进行碰撞检测与避免，碰撞避免本质是在数据链路层做延时重发。
交换机
为了缓解主机数增多导致网络降速的问题，局域网中可以采用交换机这种设备，交换机的作用为划分碰撞域。如下图所示：
一开始交换机中的条目为空，后面会进行自学习，当主机A要给主机E发消息时，交换机发现自己收到的数据帧是从左边进来的，因此，左侧记录下MacA，同时会将MacE传到右侧，主机E收到数据后，若进行回应，目的地址为MacA，源地址为MacE，此时交换机确定MacE在交换机的右侧，经过几轮这样的学习，交换机就会将多个主机的Mac地址分别存在左右两侧的条目，若当有新的数据帧到来时，发现目的地址在同侧，则不转发；否则进行转发。
ARP协议
原理
在数据传输的过程中，不仅要知道目的主机的IP地址，还必须要知道目的主机的Mac地址，只有这样，才能将数据顺利送达。因此，在同一个网段中，必须要有一种技术，能够把下一条IP转化成为下一条主机的Mac地址，这种局域网技术称为ARP，地址解析协议。这种协议在Mac帧上层，但依旧属于数据链路层的协议，同时该协议不会向上交付。
当主机A想知道主机D的Mac地址时，首先会先在以太网中进行广播，在源地址中带上自己的Mac地址，同时也会带上ARP协议的类型编号，数据部分会带上要寻找的Mac地址对应的IP地址，每个主机对应的ARP就会识别对应的内容，除了D主机之外，其它主机的ARP协议会将该报文丢弃，D主机进行应答，目的地址为MacA，源地址为MacD，类型为ARP协议的类型编号，并在数据部分带上自己的Mac地址，继续放到以太网中进行传播，如下图所示：
ARP的过程，就是一个先广播，然后再1：1发送MAC地址的过程。
协议格式
ARP协议的格式如下：
其中28字ARP请求/应答为ARP协议的部分，以太网数据帧大小最小为46，如果不够通过PAD填充即可。
硬件类型在以太网中固定为1，在不同网络中会有不同的设定。
协议类型为要转换的地址类型，如果为0800，则为IP地址。
硬件地址长度一般为6，代表硬件类型的长度；协议地址长度一般为4。
目的端以太网地址如果不知道就为全F。
op字段为1表示ARP请求，op字段为2表示ARP应答。任何主机，可能被别人发起ARP请求，该主机可能会收到ARP请求；任何主机，也可能曾将向别人发起过ARP，那么未来对应的主机也会得到应答，该主机有可能会收到ARP应答。为了区分请求还是应答，所以有了op字段。
解析过程
当某主机收到一个请求时，该主机会首先解析op字段，若op为1，会将目的IP地址和自己的IP地址进行比较，若发现和自己一致，会构建ARP应答，op字段为2，带上自己的Mac地址并向下封装Mac地址，随后将该应答放到局域网中进行转发。
若请求和应答过程中，某主机发现对应的数据不是传给自己的，就会丢弃。只不过请求的丢弃是在ARP层中，应答的丢弃是在Mac帧层。
每一次得到新的主机的Mac地址时，ARP协议都会将IP地址与Mac地址的映射关系缓存起来。
ARP缓存是有时间的，这主要是因为IP和Mac地址的映射可能会有变化。