链路是从一个节点到相邻的一段物理线路，数据链路则是在链路的基础上增加了一些必要的硬件（如网络配适器）和软件（如协议的实现）。数据链路层使用的信道主要有点对点信道和广播信道两种。数据链路层传送的协议数据单元是帧。数据链路层的三个基本问题是：封装成帧、透明传输和差错检测。循环冗余检验CRC是一种检错方法，而帧检验序列FCS是添加在数据后面的冗余码。点对点协议PPP是数据链路层使用最多的一种协议，它的特点是：简单；只检测差错，而不是纠正差错；不使用序号，也不进行流量控制；可同时支持多种网络层协议。PPPoE是为宽带上网的主机使用的链路层协议。局域网的优点是：具有广播功能，从一个站点可很方便地访问全网；便于系统的扩展和逐渐演变；提高了系统的可靠性、可用性和生存性。共享通信媒体资源的方法有二：一是静态划分信道（各种复用技术），二是动态媒体接入控制，又称为多点接入（随机接入或受控接入）。IEEE802委员会曾把局域网的数据链路层拆成两个子层，即逻辑链路控制（LLC）子层（与传输媒体无关）和媒体接入控制（MAC）子层（与传输媒体有关）。LCC已成为历史。计算机与外界局域网的通信要通过网络配适器，它又称为网络接口卡或网卡。计算机的硬件地址就在配适器的ROM中。以太网采用无连接的工作方式，对发送的数据帧不进行编号，也不要求对方发回确认。目的站收到有差错帧就把它丢弃，其他什么也不做。以太网采用的协议是具有冲突检测的载波监听多点接入CSMA/CD。协议的要点是：发送前先监听，边发送边监听，一旦发现总线上出现了碰撞，就立即停止发送。然后按照退避算法等待一段随机时间后再次发送。因此，每一个站在自己发送数据之后的一小段时间内，存在着遭遇碰撞的可能性。以太网上各站点都平等地争用以太网信道。传统的总线以太网基本上都是使用集线器的双绞线以太网。这种以太网在物理上是星形网，但在逻辑上则是总线网。集线器工作在物理层，它的每个端口仅仅简单地转发比特，不进行碰撞检测。以太网的硬件地址，即MAC地址实际上就是适配器地址或适配器标识符，与主机所在的地点无关。源地址和目的地址都是48位长。以太网的适配器有过滤功能，它只接收单播帧、广播帧或多播帧。使用集线器可以在物理层扩展以太网。交换式集线器常称为以太网交换机或第二层交换机。它就是一个多端口的网桥，而每个端口都直接与某台单主机或另一个集线器相连，且工作为全双工方式。以太网交换机能同时连通许多对端口，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，无碰撞地传输数据。高速以太网有100Mbit/s的快速以太网、吉比特以太网和10Gbit/s的10吉比特以太网。最近还发展到400吉比特以太网。在宽带接入技术中，也常使用高速以太网进行接入。
