Ethernet überträgt Daten mithilfe eines Protokolls namens Ethernet-Protokoll, das Teil des IEEE 802.3-Standards ist. Es verwendet eine als Paketvermittlung bekannte Methode, bei der Daten in kleinere Einheiten, sogenannte Frames, aufgeteilt werden. Jeder Frame enthält die Ziel- und Quelladresse sowie Informationen zur Fehlerprüfung, um die Datenintegrität sicherzustellen. Frames werden über das Netzwerk an den vorgesehenen Empfänger übertragen, der die Daten bei Ankunft wieder zusammensetzt.
Ethernet-Kabel übertragen Daten mithilfe elektrischer Signale, die über verdrillte Kupferdrahtpaare im Kabel übertragen werden. Diese Kabel, wie zum Beispiel Cat5e oder Cat6, enthalten mehrere Adernpaare, die dazu beitragen, elektromagnetische Störungen und Übersprechen zu reduzieren. Bei der Übertragung von Daten werden diese in elektrische Signale umgewandelt, die über Kabel von einem Gerät zum anderen gesendet werden. Das empfangende Gerät interpretiert diese elektrischen Signale dann wieder in Daten.
Die Ethernet-Übertragung funktioniert über eine Kombination aus Hardware- und Protokollmechanismen. Geräte in einem Ethernet-Netzwerk sind mit einem zentralen Switch oder Hub verbunden und bilden eine Stern- oder Baumtopologie. Wenn ein Gerät Daten senden möchte, lauscht es zunächst auf das Netzwerk, um sicherzustellen, dass es nicht ausgelastet ist. Dies ist Teil des CSMA/CD-Protokolls (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Ist das Netzwerk frei, sendet das Gerät seine Daten in Form von Frames. Wenn zwei Geräte gleichzeitig Daten senden und es zu einer Kollision kommt, warten sie eine zufällige Zeit, bevor sie versuchen, sie erneut zu senden.
Ethernet funktioniert, indem es einen Rahmen für die Datenkommunikation über lokale Netzwerke (LANs) bereitstellt. Es verwendet eindeutige MAC-Adressen (Media Access Control), um Geräte im Netzwerk zu identifizieren und sicherzustellen, dass die von einem Gerät gesendeten Daten das richtige Ziel erreichen. Ethernet unterstützt verschiedene Datenraten, von herkömmlichen 10 Mbit/s bis hin zu modernen Gigabit- und Multi-Gigabit-Geschwindigkeiten, wobei sowohl kabelgebundene als auch Glasfaserverbindungen verwendet werden. Das Protokoll übernimmt die Kapselung, Adressierung und Fehlerprüfung, die für eine zuverlässige Datenübertragung erforderlich sind.
Je nach Netzwerkkonfiguration und Geschwindigkeitsanforderungen können Daten auf Ethernet-Ebene mit unterschiedlichen Methoden übertragen werden. Herkömmliches Ethernet verwendet Kupferkabel, während schnellere Versionen wie Gigabit Ethernet sowohl Kupfer- als auch Glasfaserkabel verwenden können. Daten können im Halbduplex- oder Vollduplex-Modus übertragen werden, wobei Vollduplex das gleichzeitige Senden und Empfangen von Daten ermöglicht. Fortschrittliche Ethernet-Standards unterstützen außerdem Funktionen wie Quality of Service (QoS) zur Priorisierung des Datenverkehrs und VLANs zur Segmentierung von Netzwerken, wodurch die Effizienz und Flexibilität der Datenübertragung verbessert wird.
