Las tarjetas de red se conectan al medio físico (cableado de comunicaciones) a través de interfaces con una dirección física, llamada "dirección MAC" (Media Access Control). Esta dirección es permanente e identifica a cada una de las conexiones de red. A diferencia de la dirección de red (o dirección IP, que veremos más adelante), la dirección MAC presente desde el momento en que el dispositivo físico (ordenador, teléfono o cualquier periférico) comienza a arrancar y permite identificar a cada dispositivo, porque las tramas emitidas por él llevarán su dirección MAC en la información de cabecera de la trama. Una dirección MAC está formada por 48 bits divididos en 6 bloques de 8 bits. Se representa en modo hexadecimal, por ejemplo:
$ ifconfig
wlo1: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet 192.168.0.29 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.0.255
ether d4:25:8b:f5:13:ce txqueuelen 1000 (Ethernet)
(...)
Dirección MAC: d4:25:8b:f5:13:ce
(1101 0100 : 0010 0101 : 1000 1011: 1111 0101 : 0001 0011 : 1100 1110)
Los dispositivos de conexión de nivel 2 son switches y hubs. Estos dispositivos se pueden conectar a diferentes ordenadores u otra clase de equipos que dispongan de tarjetas de red, permitiendo la comunicación entre los equipos conectados por diferentes bocas (generalmente conexiones cableadas de tipo RJ45) bajo ciertos criterios.
Por defecto, un switch permite que las tramas (frames) enviadas a cualquiera de sus bocas se retransmitan a través de todas las demás. Los switches aportan cierta "inteligencia" para evitar que el tráfico de red se dispare. Cuando reciben tramas desde un equipo e identifican que este se encuentra en una boca determinada, toman nota de su dirección física (MAC) y la boca en la que se encuentra. De esa manera, cuando reciban alguna trama dirigida a ese equipo en el futuro, la reenviarán únicamente por la boca correspondiente, evitando retransmitir todas las tramas hacia toda la red.
Los hubs, en cambio, no tienen un comportamiento inteligente. Se limitan a conectar una serie de equipos entre sí, retransmitiendo todas las tramas que les llegan hacia todas las bocas de red disponibles. Todos los equipos conectados a la red escucharán sus señales.