Về mặt logic, Ethernet có cấu trúc bus. Cấu trúc mạng vật lý có thể là đường thẳng
hoặc hình sao tùy theo phương tiện truyền dẫn. Bốn loại cáp thông dụng nhất cùng các
đặc tính được liệt kê trong bảng 4.10. Các tên hiệu 10BASE5, 10BASE2, 10BASE-T và
10BASE-F được sử dụng với ý nghĩa như sau:
Loại 10BASE5 còn được gọi là cáp dầy (thick Ethernet), loại cáp đồng trục thường
có màu vàng theo đề nghị trong 802.3. Ký kiệu 10BASE5 có nghĩa là tốc độ truyền tối
đa 10 Mbit/s, phương pháp truyền tải dải cơ sở và chiều dài một đoạn mạng tối đa 500
mét. Loại cáp đồng trục thứ hai có ký hiệu 10BASE2 được gọi là cáp mỏng (thin
Ethernet), rẻ hơn nhưng hạn chế một đoạn mạng ở phạm vi 200 mét và số lượng 30
trạm.
Ba kiểu nối dây với cáp đồng trục và đôi dây xoắn được minh họa trên Hình 4.20.
Với 10BASE5, bộ nối được gọi là vòi hút (vampire tap), đóng vai trò một bộ thu phát
(transceiver). Bộ thu phát chứa vi mạch điện tử thực hiện chức năng nghe ngóng đường
truyền và nhận biết xung đột. Trong trường hợp xung đột được phát hiện, bộ thu phát
gửi một tín hiệu không hợp lệ để tất cả các bộ thu phát khác cũng được biết rằng xung
đột đã xảy ra. Như vậy, chức năng của module giao diện mạng được giảm nhẹ. Cáp nối
giữa bộ thu phát và card giao diện mạng được gọi là cáp thu phát, có thể dài tới 50 mét
và chứa tới năm đôi dây xoắn bọc lót riêng biệt (STP). Hai đôi dây cần cho trao đổi dữ
liệu, hai đôi cho truyền tín hiệu điều khiển, còn đôi dây thứ năm có thể sử dụng để cung
cấp nguồn cho bộ thu phát. Một số bộ thu phát cho phép nối tới tám trạm qua các cổng
khác nhau, nhờ vậy tiết kiệm được số lượng bộ nối cũng như công lắp đặt.
Với 10BASE2, card giao diện mạng được nối với cáp đồng trục thông qua bộ nối thụ
động BNC hình chữ T. Bộ thu phát được tích hợp trong bảng mạch điện tử của module
giao diện mạng bên trong máy tính. Như vậy, mỗi trạm có một bộ thu phát riêng biệt.
Về bản chất, cả hai kiểu dây với cáp đồng trục như nói trên đều thực hiện cấu trúc
bus (vật lý cũng như logic), vì thế có ưu điểm là tiết kiệm dây dẫn. Tuy nhiên, các lỗi
phần cứng như đứt cáp, lỏng bộ nối rất khó phát hiện trực tuyến. Mặc dù đã có một số
biện pháp khắc phục, phương pháp tin cậy hơn là sử dụng cấu trúc hình sao với một bộ
chia (hub) hoặc một bộ chuyển mạch (switch, xem 3.5). Cấu trúc này thông thường
được áp dụng với đôi dây xoắn, nhưng cũng có thể áp dụng được với cáp đồng trục (ví
dụ Industrial Ethernet).
Với 10BASE-T, các trạm được nối với nhau qua một bộ chia giống như cách nối các
máy điện thoại. Trong cấu trúc này, việc bổ sung hoặc tách một trạm ra khỏi mạng cũng
như việc phát hiện lỗi cáp truyền rất đơn giản. Bên cạnh nhược điểm là tốn dây dẫn và
công đi dây thì chi phí cho bộ chia chất lượng cao cũng là một vấn đề. Bên cạnh đó,
khoảng cách tối đa cho phép từ một trạm tới bộ chia thường bị hạn chế trong vòng 100-
150 mét.
Bên cạnh cáp đồng trục và đôi dây xoắn thì cáp quang cũng được sử dụng nhiều
trong Ethernet, trong đó đặc biệt phổ biến là 10BASE-F. Với cách ghép nối duy nhất là
điểm-điểm, cấu trúc mạng có thể là daisy-chain, hình sao hoặc hình cây. Thông thường,
chi phí cho các bộ nối và chặn đầu cuối rất lớn nhưng khả năng kháng nhiễu tốt và tốc
độ truyền cao là các yếu tố quyết định trong nhiều phạm vi ứng dụng.
Trong nhiều trường hợp, ta có thể sử dụng phối hợp nhiều loại trong một mạng
Ethernet. Ví dụ, cáp quang hoặc cáp đồng trục dầy có thể sử dụng là đường trục chính
hay xương sống (backbone) trong cấu trúc cây, với các đường nhánh là cáp mỏng hoặc
đôi dây xoắn. Đối với mạng qui mô lớn, có thể sử dụng các bộ lặp. Một hệ thống không
hạn chế số lượng các đoạn mạng cũng như số lượng các bộ lặp, nhưng đường dẫn giữa
hai bộ thu phát không được phép dài quá 2,5km cũng như không được đi qua quá bốn
bộ lặp.
Toàn bộ các hệ thống theo chuẩn 802.3 sử dụng chế độ truyền đồng bộ với mã
Manchester (xem 2.7). Bit 0 tương ứng với sườn lên và bit 1 ứng với sườn xuống của
xung ở giữa một chu kỳ bit. Mức tín hiệu đối với môi trường cáp điện là +0,85V và –
0,85V, tạo mức trung hòa là 0V.
