Ojciec Ethernet
Ethernet istnieje od wieków, ale czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, kto jest mózgiem za tą niesamowitą technologią? Robert Metcalfe i jego współtwórcy nie wiedzieli, że zmienią świat w 1973 roku, kiedy pracowali nad projektem sieciowym w Xerox's Palo Alto Research Center (PARC).
Wczesne lata sieciowe
Metcalfe podjął inżynierię elektryczną i zarządzanie przemysłami w MIT i ukończył w 1969 roku. W następnym roku uzyskał tytuł magistra z matematyki stosowanej na Harvardzie i ukończył doktorat z informatyki na tym samym uniwersytecie w 1973 roku. Przed wynalezieniem Ethernet Metcalfe miał już ręce zajęte kontaktami sieciowymi. Arpanet, sieć szerokiej obszaru (WAN), która wówczas łączyła uniwersytety i centra badawcze, najpierw wzbudziła jego zainteresowanie i postanowił pracować na Harvardzie, aby podłączyć swoje systemy komputerowe z ARPANET. Został jednak odrzucony przez Harvard. Niezrażony, Metcalfe pracował z projektem MIT MAC, gdzie był odpowiedzialny za połączenie minikomputerów MIT z ARPANET. Po swojej pracy w MIT pracował w Xerox's Palo Alto Research Center (PARC), a jednocześnie doktorant na Harvardzie.
Narodziny Ethernet
Podczas gdy w Xerox Metcalfe miał za zadanie utworzyć sieć lokalną w PARC, aby podłączyć setki jej komputerów z singlem i pierwszą na świecie drukarką laserową, skanowanym terminalem wyjściowym lasera. Metcalfe czerpał inspirację z Alohanet, sieci komputerowej wdrożonej na University of Hawaii. Alohanet używa fal radiowych zamiast przewodów telefonicznych do transmisji pakietu. Obsługuje kolizję pakietów poprzez losowy dostęp, w którym źródło retransmituje pakiety danych, jeśli nie otrzyma żadnego potwierdzenia z miejsca docelowego. Zwykle dzieje się tak, gdy dwa urządzenia jednocześnie wysyłają pakiety danych na tym samym kanale, w którym pakiety zderzają się, a transmisja jest anulowana. Chociaż dostępny dostęp był skuteczny, nie było to tak wydajne. W rzeczywistości Alohanet osiąga maksymalne obciążenie ruchu przy zaledwie 17% maksymalnej wydajności potencjalnej.[1] Metcalfe pracował nad wydaniem Alohanet i zaprojektował algorytm opakowań, który zwiększa potencjalną wydajność ruchu do 90%, co stało się podstawą reguł Ethernet, przewoźnika poczucia wielokrotnego dostępu z wykrywaniem kolizji (CSMA/CD).
W 1973 roku Metcalfe zastosował metodę przesyłania pakietów danych Alohanet, ale używał kabla koncentrycznego jako medium transmisyjnego zamiast fal radiowych. Stosował także algorytm, który zaprojektował, aby uzyskać bardziej wydajny sposób radzenia sobie z kolizjami pakietów. Ukuł termin ethernet dla topologii sieci, który stworzył z obciążonego „eteru luminiferowego”, który uważany był za medium transmisyjne dla fal elektromagnetycznych. W schemacie wysłał zarządzanie Xerox, kabel koncentryczny służy jako „eter” dla pakietów danych. W listopadzie 1973 r. Metcalfe, jego wybitny współtwórca David Boggs i inni członkowie zespołu w końcu utworzyli system, z szybkością transferu danych 3 Mbps.
Schemat Metcalfe
System działał dobrze, ale pozostał w pobliżu Parc przez lata, dopóki Metcalfe i Boggs opublikowały artykuł w 1976 roku zatytułowany „Ethernet: rozproszone przełączanie pakietów dla lokalnych sieci komputerowych.„W tym samym roku Xerox złożył patent na technologię Ethernet.
W 1979 r. Metcalfe opuścił Xerox i skupił się na własnej firmie, 3com, który produkuje sprzęt sieciowy, ale nie pozostawił Ethernet za sobą. Z DEC, Intel i Xerox (DIX) pracował razem, aby komercjalizować Ethernet i apelował do komitetu IEEE 802 o zatwierdzenie Ethernet jako standardu. Jednak to nie była skończona umowa od razu. Dopiero w czerwcu 1983.3.
Droga do sukcesu
Ethernet nie osiągnął natychmiastowego sukcesu nawet po standaryzacji. Walczył z innymi standardami sieciowymi, takimi jak Token Bus, Arcnet i jego najtrudniejszy rywal, token Pierścień IBM. Pierścień tokenu był następnie uważany za szybszy i bardziej wydajny niż Ethernet w obsłudze zderzeń pakietów danych.
Ethernet miał jednak swoje zalety. Po pierwsze, został poparty przez firmę Metcalfe, 3com i konsorcjum Dix. Był to również bardziej otwarty standard niż pierścień token; Szeroka gama sprzętu do pracy była już kompatybilna z Ethernet, podczas gdy niektóre urządzenia do pierścienia tokena spoza IBM nadal nie działałyby z niektórymi komputerami IBM.
Ale zmieniający grę miał miejsce, gdy Ethernet odszedł z kablem koncentrycznym i przeszedł na skręcone przewody miedziane, zwiększając prędkość do 10 Mb / s. Konfiguracja Ethernet kosztuje również mniej niż w przypadku tokena ring, zwiększając jego popularność. Prędkość, wydajność i koszt stały się najsilniejszymi punktami Ethernet. Dalsze osiągnięcia, takie jak użycie przełączników i piast oraz standaryzacja Ethernet napędu 100base-t do znacznie szybszej prędkości 100 Mb / s. Pierścień token nie może już nadążyć, a ponieważ Ethernet kosztował tańszy i osiągnął lepsze wyniki, firmy zaczęły migrować do rosnącego IEEE 802.3 standard.
Ethernet dzisiaj
Ethernet stał się przemysłowym standardem branży komputerowej i nadal dominuje w przestrzeni sieciowej, niewiarygodnie osiągając prędkość transferu o 40 Gb / s, oczekiwając do osiągnięcia do 100 Gb / s. Nawet w technologii bezprzewodowej Ethernet nadal ma do odegrania pewną rolę. Ethernet osiągnął sukces wykładniczo, łącząc urządzenia w małym biurze, łącząc miliony komputerów na całym świecie.
Mamy Metcalfe i jego współtwórców, aby podziękować za korzyści, które dziś czerpaliśmy z Ethernet. Jego ciężka praca nie była niezauważona. Został uznany przez Association for Computing Machinery, Grace Murray Hopper Award, i otrzymał National Medal of Technology za swój wkład w dziedzinę sieci, w szczególności jego wynalezienie Ethernet. Po Ethernet Metcalfe zapuścił się w inne rzeczy, takie jak przedsiębiorczość, pisanie, konsultacje i wiele innych rzeczy, ale jego nazwisko zawsze będzie powiązane z Ethernetem, jego jedynym legendarnym osiągnięciem.
Źródła
[1] Vaughan-Nichols, Steven. „Narodziny i wzrost Ethernet: Historia”. 30 czerwca 2017. https: // www.hpe.com/us/en/insights/artykuły/Birth-and-Rise-of-Ethernet-A-History-1706.HTML Dostęp 8 września 2021