今年的图灵奖,花落以太网(Ethernet)之父——Bob Metcalfe。
这项计算机界最高荣誉之所以颁给了他,正是因为Metcalfe在50年前的工作开创了现今全球“超级互联”的时代。
与此同时,Metcalfe还是3Com 公司创始人、MIT荣誉教授。
MIT计算机系另一位教授Daniela Rus对他评价说:
Metcalfe的工作对计算机科学和世界产生了深远的影响,这一点怎么强调都不为过。 他为我们现在生活中的无数应用铺平了道路,形成了现代技术的基础。 没有以太网的出现,我们很难理解生活。
时间先拨回到1973年。
当时的Metcalfe撰写了一份著名的备忘录(memo),叫做“广播通信网络”(broadcast communication network)。
主要内容是提出将第一台个人电脑(PARC的Altos)连接到一个单独的建筑物中,第一个以太网的雏形就诞生了,也为设备之间相互通信和在局域网中共享信息铺平了道路。
第一个以太网的速度为每秒2.94兆比特,比它所取代的终端网络快大约1万倍。
备忘录还建议说:
这个网络应该适应新技术,例如光纤、双绞线、WiFi和电力网络等等,并且原始的通信方式应该被替换掉。
这一贡献后来在他们1976年的ACM通信文章中被永久地纪念下来:
那么在以太网为什么会被提出来呢?
Metcalfe喜欢称之为某种形式的运气,他说:
我在施乐(Xerox)工作时的第一个任务是把它放到阿帕网(ARPANET)上,这是我在MAC项目中已经做过的。 后来施乐致力于打造第一台现代个人电脑,还想让每张办公桌上在未来都有一台。 因此,他们让我设计一个网络,能让这些个人电脑连接起来;我当时还很幸运地拿到了一张有60个芯片的网络卡。
当然,以太网的“炼”成并非是靠Metcalfe的一己之力,与他“同行”的人还有David Boggs(已逝世)。
他们二人最初的想法是不用电线,但后来发现这是不可能的事情;于是他们就想用一根线,让所有个人电脑连接共享。
为此,他们设计了一个“三合一”的配方:Jerrold taps、曼彻斯特编码、ALOHA随机重传,这就让以太网焕发生机成为了可能。
简单来说,Jerrold taps可以刺穿同轴电缆并连接到半导体上,而不会切断电缆;曼彻斯特编码允许时钟在数据包中;ALOHA随机重传则允许轮流进行。
随后,二人建立了许多工作站并将其连接到以太网,还编写了使用以太网的网络协议;Metcalfe也成立了3Com公司:
我们必须让以太网成为标准。我充当了所谓的“婚姻中介”,把当时世界第二大计算机公司数字设备公司(Digital Equipment Corporation)和一家全新的半导体公司英特尔公司(Intel Corporation)以及一家大型系统供应商施乐公司(Xerox Corporation)联系起来。 我们创建了DIX以太网标准,并将其提交给IEEE。几年之后,它被标准化了。随后,3Com公司与IBM和通用汽车之间展开了一场大战,这是一场三方的战斗。通用汽车很快就失败了,而IBM坚持了20年。他们都希望自己的技术成为每个人用来连接电脑的标准。最后还是以太网赢了。 更讽刺的是,即使IBM等公司竞争了那么多年,但个人电脑制造商不愿意在他们之间做选择;所以,他们没有把网络放在主板上。这为我的公司提供了一个销售网络接口卡的机会,这些接口卡可以插入这些插槽,并赋予它们网络功能。
现如今,以太网是全球有线网络通信的主要管道,处理从每秒10兆比特到每秒400千兆比特(Gbps)的数据速率,出现了800千兆比特和每秒1.6兆比特的技术。
根据国际数据公司(International Data Corp)的数据显示,以太网已成为一个巨大的市场,仅以太网交换机的收入在2021年就超过了300亿美元。
从现在看来,Metcalfe所做出的工作是非常成功的,但他始终是一个“在改变”的人。
990年,Metcalfe离开3Com公司,成为一名权威人士和科技专栏作家。
这是他在同一份工作中工作了十年之后第二次变得焦躁不安,当然这也不是最后一次——
他后来成为了一名风险投资家,后来又在德克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas, Austin)担任教授。
Metcalfe有一套理论来解释为什么他会做出如此巨大的改变:
一开始你什么都不知道,然后你沿着学习曲线往上走,然后你什么都知道了。
和Metcalfe的人生一样,以太网也经历了多年的改进,原来的技术细节几乎没有保留下来。
但是,作为我们现在习以为常的个人电脑网络的内部管道,它仍然扮演着不可或缺的角色。
不到一年前,76岁的Metcalfe又一次改变了自己的职业生涯。
他现在是麻省理工学院的一名研究员,研究超级计算机在能源和其他领域的复杂问题中的应用:
我仍然处于学习曲线的早期阶段,我知道的不多,但我正在努力弥补。
参考链接:
[1]https://awards.acm.org/about/2022-turing [2]https://www.quantamagazine.org/bob-metcalfe-ethernet-pioneer-wins-turing-award-20230322/ [3]https://venturebeat.com/data-infrastructure/ethernet-pioneer-bob-metcalfe-named-2022-turing-award-winner/ [4]https://dl.acm.org/doi/10.1145/360248.360253
— 完 —
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