In ambito LAN si ha a che fare quasi esclusivamente con reti ethernet e a queste si farà riferimento dopo una succinta descrizione del suo funzionamento, indispensabile per comprenderne gli aspetti fondamentali, che inevitabilmente si riflettono sugli apparati attivi.

La rete ethernet nasce intorno al 1973, a  partire da lavori della Xerox PARC. Ha una architettura a bus su cavo coassiale e una velocità iniziale di 3 Mb/S.

Il flusso dati di una rete ethernet è a pacchetti (packet switching), degli opportuni blocchi di dati che la rete gestisce per mettere in comunicazione due macchine (nodi). Parte importante di questi pacchetti sono gli indirizzi MAC (Media Access Control) che individuano la macchina destinataria del pacchetto e quella del mittente.

Un pacchetto inviato da un elaboratore interessa tutto il bus (la rete) e tutti i nodi ad esso connesse. Il protocollo di gestione è denominato CSMA/CD (Carrier Sense Muliple Access – Collision Detect) e si occupa di governare il traffico sul bus cercando di evitare trasmissioni contemporanee  di più nodi (multiple access) con il meccanismo di carrier sense e amministrare le eventuali,  indesiderate contemporaneità di trasmissioni che danno luogo a collisioni (collision detect).

Questa gestione richiede la definizione di una lunghezza minima del pacchetto (64 bit), la limitazione delle distanza massima fra due nodi e il corrispondente tempo necessario al pacchetto per percorrete tale distanza  (round trip delay).

Una collisione in una qualunque parte della rete interessa i nodi della rete e l’ambito coinvolto dalla collisione e denominato dominio di collisione. Esistono meccanismi per ampliare la rete suddividendola in più domini di collisione.

L’effetto della collisione è la distruzione del segnale elettrico sul cavo ethernet. Il protocollo CSMA/CD cerca mitigare e risolvere questa problematica. La soluzione è la ritrasmissione del pacchetto, cercando di evitare la contemporanea trasmissione con altri nodi. La collisione e la relativa ritrasmissione porta ad una bassa efficienza  in quanto all’aumentare del traffico aumenta la provabilità di collisioni riducendo il traffico effettivo. L’efficienza è dell’ordine del 30 – 35%. Una rete a 10 Mb/S ha una velocità effettiva di 3 – 3,5 Mb/S.

La implementazione e la gestione di questi meccanismi è compito degli apparati attivi e delle schede dei nodi.