A camada de enlace organiza os bits em quadros, controla o acesso ao meio compartilhado e detecta erros de transmissão entre nós diretamente conectados.

Ela divide-se em duas subcamadas: LLC, responsável pelo controle lógico do enlace, e MAC, que disciplina o acesso ao meio.

Endereçamento MAC

O endereço MAC possui 48 bits, usualmente escritos em hexadecimal. Os 24 primeiros bits identificam o fabricante (OUI) e os demais, o dispositivo.

É um endereço físico, gravado na interface, e tem significado apenas dentro do segmento local; não é utilizado para roteamento entre redes.

O protocolo ARP resolve o endereço IP em endereço MAC dentro da mesma rede.

Ethernet e Acesso ao Meio

O padrão IEEE 802.3 define a Ethernet. Em meios compartilhados, empregava-se o CSMA/CD: a estação escuta o meio, transmite quando livre e, ao detectar colisão, interrompe e reagenda com espera exponencial.

Com o uso de switches e enlaces full-duplex, as colisões deixaram de ocorrer e o mecanismo tornou-se dispensável.

Nas redes sem fio, adota-se o CSMA/CA, orientado à prevenção, pois a detecção de colisão é inviável no meio aéreo.