位於美國加州的施樂帕洛阿爾託研究中心(PARC)已孵化出多項開創性的計算機技術,包括第一臺使用圖形使用者介面的個人電腦Alto和第一臺鐳射印表機。
帕洛阿爾託研究中心還因發明乙太網而聞名,乙太網是一種允許在同軸電纜上高速傳輸資料的網路技術。
乙太網已經成為全球範圍內有線區域網的標準,廣泛應用於企業和家庭。誕生半個世紀後,乙太網於去年被評為IEEE里程碑技術。
連線帕洛阿爾託研究中心的奧托計算機
乙太網的發展始於1973年,當時正在設計奧托計算機的查爾斯•P.塞克爾(Charles P. Thacker)設想了一個網路,它可以使奧托計算機相互通訊,並可與鐳射印表機和帕洛阿爾託研究中心連入阿帕網(ARPANET)的閘道器通訊。帕洛阿爾託研究中心研究員、IEEE會士羅伯特•M.梅特卡夫(Robert M. Metcalfe)接受了開發該技術的挑戰。不久,計算機科學家大衛•博格斯(David Boggs)也加入了梅特卡夫的工作。
梅特卡夫和博格斯設定了兩項標準:網速必須足以支援鐳射印表機,還必須連線同一棟樓內的數百臺計算機。
乙太網的設計靈感來自夏威夷大學一個基於無線電的系統——隨機接入夏威夷區域網(ALOHAnet)。計算機要傳送資訊時,會在共享通道上傳送以接收方地址開頭的資料包。若兩條訊息發生衝突,傳送它們的計算機將隨機等待一段時間,之後再試。
梅特卡夫在給同事的一份著名備忘錄中概述了自己的提議,該提議當時被稱為“阿爾託阿羅哈網路”。
使用同軸電纜而非無線電波可以更快地傳輸資料並限制干擾。2004年,梅特卡夫在IEEE歷史中心的口述歷史活動中表示,同軸電纜還意味著有使用者加入或退出網路時不必關閉整個系統。
“有一種叫做有線電視插口的東西,可以讓人們在不切斷纜線的情況下接入同軸電纜。”梅特卡夫說,“因此,(博格斯和我)選擇了同軸電纜作為我們的通訊電纜。我在備忘錄中描述了操作原則——高度離散、無中央控制,只有一個‘以太’。”
1973年,梅特卡夫和博格斯設計了當今乙太網的第一個版本。梅特卡夫告訴IEEE歷史中心,該網路以2.94Mb/s的速度傳送資料,“網速足夠快,可以為鐳射印表機輸入資料,透過同軸電纜傳送也很容易。”
帕洛阿爾託研究中心大樓的大廳中央鋪設有一條9.5毫米厚的剛性同軸電纜。這條500米長的電纜上有100個收發器節點和N個被稱為“刺穿式塔接器”的聯結器。每個塔接器均為帶有硬殼的小盒子,接頭有兩個探針,可以“鑽”穿電纜的外絕緣層並接觸到電纜的銅芯。因此,可以在現有連線處於活動狀態時增加新節點。
每個刺穿式塔接器內都有D型介面,包括帶有9個插腳和與之配對的9個插孔的插頭。此類介面允許奧托計算機、印表機和檔案伺服器連入網路。
為了讓這些裝置通訊,梅特卡夫和博格斯打造了第一個高速網路介面卡(NIC),這是一種連線到計算機主機板的電路板。它包括現在被稱為乙太網埠的器件。
研究人員將最初的“阿爾託阿羅哈網路”改名為了“乙太網”,以便更清楚地表明該系統可以支援任何計算機。帕洛阿爾託研究中心研究員艾倫•凱(Alan Kay)在本刊的一篇文章中回憶說,這反映了塞克爾早期的評論意見,即“同軸電纜只不過是受控制的乙太網”。
1978年,梅特卡夫、博格斯、塞克爾和巴特勒•W.蘭普森(Butler W. Lampson)因其發明獲得了美國專利。
他們繼續開發該技術,1980年,帕洛阿爾託研究中心釋出了網速為10 Mb/s的乙太網。根據IEEE里程碑條目介紹,該升級是與英特爾和數字裝置公司(DEC)的研究人員合作完成的,旨在建立可廣泛用於工業的乙太網版本。
成為IEEE標準
1980年,乙太網開始商業化並迅速發展成為了區域網行業標準。為了給計算機公司提供技術框架,1983年6月,乙太網被IEEE 802區域網標準委員會採納為標準。
目前,IEEE 802系列包括67個已釋出的標準,其中49個專案正在開發。該委員會與世界各地的標準化機構展開了合作,會在國際上釋出特定的IEEE 802標準。
帕洛阿爾託研究中心的設施外陳列了一塊紀念該技術的牌匾。牌匾上寫道: 乙太網有線區域網是施樂帕洛阿爾託研究中心於1973年在ALOHAnet分組無線網和乙太網的啟發下發明的。 1980年,施樂、DEC和英特爾釋出了10Mb/s同軸電纜乙太網規範,成為了IEEE 802.3-1985標準。 之後,乙太網得到提升,實現了更高的速度、雙絞線、光纜和無線介質,在全球的家庭、商業、工業和學術環境中無處不在。
里程碑計劃由IEEE歷史中心管理並得到了捐助者的支援,旨在表彰世界各地傑出的技術發展。
IEEE聖克拉拉山谷分會贊助了此項提名。落成典禮定於2024年5月18日在帕洛阿爾託研究中心舉行。
文章來源於悅智網,作者Joanna Goodrich