（1）结构分层
以太网的网络结构分为三层：物理层、数据链路层和高层用户层，如图1所示。控制器插件板完成数据链路层的功能，同袖电缆侧的收发器完成物理层的功能。图2详细地说明了各层功能。
图1 以太网的分层及其物理实现
图2 以太网各层的功能
（2）物理层
以太网的物理层采用50Ω基带同袖电缆作为通信媒体。数据传输速率通常是l0Mbps，甚至达到10Gbps（工业以太网）。工作站最多1024个；工作站间通过中继站可达2．5km。每个工作站由收发器、收发器电缆、以太网接口及主机接口等组成。若干个工作站挂接在一根同轴电缆上组成分支式无根树(Branching non－rooted tree)的一个段，段与段之间用中继器连接。每根同袖电缆的长度应小于500m，收发器电缆小于50m，可挂接最多100个工作站。实际集散控制系统中，挂接的工作站数远小于该约束数目。
物理层的通信信道具有下列特点：
①在同一网络上，两个以上的数据链路之间具有收发信息的能力；
②检测载波的能力；
③捡测冲突的能力‘
④最大往返传输的延迟时间是45μs。
物理层需要其硬件完成下列功能：
①数据编码，采用曼彻斯特编码方式；
②发送同步和时钟信号；
②载波捡出和冲突检出；
④位传送和接收，在数据帧前加入64位的前同步信息位模式：
10101010 l0101010 10101010 10101010 101010l0 10101010 10101010 l0101011
前七组均为l0101010，最后一组为10101011。给予收发器电缆上的交流信号电平，在差动驱动时的标称值是±700mV，(78±5)Ω。
（3）数据链路层
以太网的数据链路层分为数据封装和链路管理两个子层，如图6—8所示。在每个子居中，发送和接收是两个互相独立的部分。数据链路中的帧采用团6—N的格式。以8位为一个位组，采取从左向右的顺序传送。目的地址共6个位组，当第一位是“0”表示物理地址，是“1”表示送往几个站的多目的地址。当全部48位是“1”时，表示送往以太网所连接的所有站。除第一位以外的47位是实际地址。源地址是发送站的地址。以太网采用32位循环冗余码作为帧校验，因此，在数据帧的最后有4个位组存放相应的位元。传送的数据是透明的，什么数据都可以，它可以占用46-1500个位组，因此、是可变长度的。
数据链路层的控制采用CSMA／CD方式。