Pour que les transmissions de données soient plus efficaces et plus extensibles qu'avec un simple réseau P2P (peer-to-peer), les concepteurs de réseau se servent de périphériques réseau spécifiques tels que les concentrateurs, les ponts, les commutateurs, les routeurs et les points d'accès sans fil afin de transférer les données entre les périphériques.
Concentrateurs
Les concentrateurs (figure 1) permettent d'étendre la portée du réseau en recevant des données sur un port, puis en les régénérant et en les envoyant à tous les autres ports. Un concentrateur peut également faire office de répéteur. La portée du réseau est alors augmentée, car le répéteur reconstitue le signal, ce qui élimine la dégradation des données occasionnée par la distance. Le concentrateur peut également être raccordé à un autre périphérique de réseau, par exemple un commutateur ou un routeur, lui-même connecté à d'autres sections du réseau.
Les concentrateurs sont moins courants aujourd'hui, en raison de l'efficacité et du faible coût des commutateurs. Les concentrateurs ne segmentent pas le trafic réseau, ils diminuent donc la quantité de bande passante disponible pour les autres périphériques. De plus, ils ne peuvent pas filtrer les données ; de ce fait, un volume important de trafic inutile se déplace en permanence entre les périphériques qui y sont connectés.
Ponts et commutateurs
Les fichiers sont décomposés en éléments de données plus petits, appelés paquets, qui sont ensuite transmis sur le réseau. Cela permet la vérification des erreurs et facilite la retransmission en cas de perte ou de dégradation du paquet. Des informations relatives à l'adresse sont ajoutées au début et à la fin des paquets, avant leur transmission. Le paquet et les informations d'adresse forment une trame.
Les réseaux locaux sont souvent divisés en sections appelées segments, de la même manière qu'une société est divisée en services ou qu'une école est divisée en classes. La frontière entre les segments peut être définie à l'aide d'un pont. Un pont filtre le trafic réseau sur différents segments du réseau local. Les ponts enregistrent tous les périphériques situés sur chaque segment et auxquels ils sont connectés. Lorsque le pont reçoit une trame, il examine l'adresse de destination afin de déterminer si la trame doit être envoyée à un autre segment ou abandonnée. Le pont aide également à améliorer le flux de données, en confinant les trames dans le segment auquel elles appartiennent.
Les commutateurs, présentés à la figure 2, sont parfois appelés ponts multiports. En effet, un pont classique possède deux ports, qui relient deux segments d'un même réseau. Le commutateur, quant à lui, dispose de plusieurs ports, suivant la manière dont les différents segments de réseau doivent être reliés. Le commutateur est donc un périphérique plus sophistiqué que le pont.
Dans les réseaux modernes, les commutateurs ont remplacé les concentrateurs en tant que point central de connectivité. Tout comme avec le concentrateur, la vitesse du commutateur détermine la vitesse maximum du réseau. Cependant, le commutateur, lui, filtre et segmente le trafic réseau en envoyant les données uniquement aux périphériques destinataires. Ceci améliore la bande passante disponible pour chaque périphérique du réseau.
Les commutateurs gèrent également une table de commutation. Celle-ci contient une liste de toutes les adresses MAC du réseau, ainsi qu'une liste des ports de commutateur à utiliser pour la connexion au périphérique correspondant à une adresse MAC donnée. La table de commutation enregistre les adresses MAC en inspectant l'adresse MAC source de chaque trame entrante, ainsi que le port sur lequel la trame arrive. Le commutateur crée alors une table de commutation qui mappe les adresses MAC aux ports sortants. Lorsqu'une trame destinée à une adresse MAC spécifique arrive, le commutateur se sert de la table de commutation pour déterminer quel port utiliser pour atteindre l'adresse MAC. La trame est alors transmise à sa destination via le port sélectionné. L'envoi de trames à partir d'un seul port vers la destination n'affecte pas les autres ports.
PoE (Power Over Ethernet)
Un commutateur PoE transfère de petites quantités de courant continu via le câble Ethernet, parallèlement aux données, pour alimenter les périphériques PoE. Les périphériques basse tension compatibles PoE, comme les points d'accès Wi-Fi, les périphériques de vidéosurveillance et les cartes réseau, peuvent ainsi être alimentés depuis des emplacements distants. Les dispositifs compatibles PoE peuvent recevoir du courant via une connexion Ethernet à des distances allant jusqu'à 100 m.