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2013-06-03 21:20:36| 人氣1,201| 回應0 | 上一篇 | 下一篇

圖集:走過40個年頭的乙太網路技術

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  網路技術

圖集:走過40個年頭的乙太網路技術

上網時間: 2013年06月03日 
日前在美國舉辦了一場「乙太網路四十週年」慶祝活動,召集了多位產業先驅共聚一堂,帶來一些當時的市場競爭舊事、幾首詩,以及對當前與未來網路技術的討論。

1973年,當時任職於Xerox PARC的 Bob Metcalfe 在寫給同事的備忘錄中,催生了乙太網路技術(參考連結);在慶祝大會的專題演說中,Metcalfe敘述了這個故事的大綱;隨後的座談會上,的產業先驅們補充了相關細節。

「我一點也不知道(Metcalfe)因為寫了那些備忘錄就發明乙太網路,以及那些讓他停止寫備忘錄、開始研發硬體的壓力;」Metcalfe在Xerox PARC的早期同事Dave Boggs回憶:「所以他才會來找我,拿給我一疊備忘錄,說“我們來打造乙太網路吧!”」

參與「乙太網路四十週年」座談會的產業先驅們
參與「乙太網路四十週年」座談會的產業先驅們

Boggs曾在NBC擔任廣播技術工程師,因此Metcalfe的一些重傳(retransmissions)與校驗總和(checksum)概念對他來說很熟悉:「這很像是把廣播拿到同軸纜線去做。」

乙太網路技術推手之一:Dave Boggs
乙太網路技術推手之一:Dave Boggs

在一個星期五的下午,Radia Perlman的老闆要她研究一下該如何橫跨多個乙太網路節點進行通訊追蹤;在那個周末,她想出了生成樹演算法(spanning tree algorithm),並在網路領域運用了近四十年。

生成樹演算法開發者Radia Perlman
生成樹演算法開發者Radia Perlman s

Perlman表示:「在那之後,一切問題顯然變得很容易解決。」不過她老闆接下來一週卻不在,因此她試著讓自己保持忙碌,並做了一首跟新演算法有關的小詩,題名為《Algorhyme》

我想我從未見過 (I think that I shall never see)

比一棵樹還可愛的圖(A graph more lovely than a tree.)

一棵樹的關鍵屬性(A tree whose crucial property)

是無迴路的連結(Is loop-free connectivity.)

一棵樹必須確保能生成(A tree that must be sure to span)

因此封包就能達到每個LAN (So packets can reach every LAN.)

首先,必須選擇樹根(First, the root must be selected.)

根據ID來選(By ID, it is elected.)

來自樹根的最低成本路徑就被追蹤(Least-cost paths from root are traced.)

在樹中,那些路徑被安置(In the tree, these paths are placed.)

一個網狀圖由我這樣的人來完成(A mesh is made by folks like me,)

然後橋樑找到一棵生成樹(Then bridges find a spanning tree.)

有關於乙太網路的一切自其首次概念誕生以來已經有所改變──除了其基礎封包格式;下圖所展示的是由Digital Equipment Corp. (DEC)、英特爾(Intel)與Xerox等合作廠商,在當初共同定義乙太網路標準時所使用的原始文件內容。

乙太網路的基礎封包格式
乙太網路的基礎封包格式

下圖中站立者為Yogen Dalal,他曾撰寫過一篇論文,被譽為:「造就乙太網路成功的,讓人難以置信地瘋狂且重要的想法。」

乙太網路幕後推手之一Yogen Dalal
乙太網路幕後推手之一Yogen Dalal (站立者)

該篇論文描述了針對每個乙太網路節點應用的獨特識別符(identifier);Dala對與會者表示:「一位開發工程師告訴我,絕對沒辦法在每顆晶片中放進一個獨立ID,但因為當時年輕氣盛、又是來自英特爾,我們告訴那些工程師最好要先弄清楚再說。」

乙太網路標準原始文件
乙太網路標準原始文件

一位DEC前任員工Bill Hawe仍保存著乙太網路標準定義原始說明文件(如上圖),以及DEC與Xerox所作的相關非公開協議(下圖)。DEC設計出首款乙太網路晶片(採用1萬2,000閘架構),並授權給AMD與Mostech生產。

DEC與Xerox針對乙太網路技術所做的非公開協議文件
DEC與Xerox針對乙太網路技術所做的非公開協議文件

據說,英特爾因為DEC未用該公司的晶片而被激怒,因此對一個DEC主管施加壓力,主管氣到把一支麥克筆扔過房間,要求相關人等給個說法。Hawe記得,那時候為了乙太網路大發雷霆的DEC主管並不只一個,他為一群公司高層簡報了晶片設計概況。

簡報到一半,當時的DEC執行長Ken Olsen在會議桌上重重一拍,挺著190幾公分身高站起來問:「小子,你的識別證上面印的公司名稱是什麼?是“Digital”還是“產業界”?你為什麼把我的技術拿給產業界用?」

早期的各種有線網路技術市佔率
早期的各種有線網路技術市佔率

IBM所開發的Token Ring網路技術並沒有像乙太網路那樣受到市場歡迎(如上圖),但是一位當初的技術開發工程師表示,那時候的市場競爭火藥味濃厚;因此催生了許多標準會議,包括成為乙太網路技術開發核心的IEEE 802委員會。而最後還是乙太網路勝出了。

Dan Pitt是曾任職IBM參與Token Ring技術開發的工程師,他回憶了當初的標準戰爭以及相關會議,並在1987年10月於美國加州舉行的IEEE 802會議上寫下一首打油詩:

(下一頁繼續:)

網路技術

圖集:走過40個年頭的乙太網路技術

上網時間: 2013年06月03日 

Any nitwit with standards acuity

Soon learns of their self-perpetuity.

The work was all done

Back in March '81

But these trips are a lifetime annuity.

--Dan Pitt, 2013

Pitt表示:「有鑑於IEEE 802仍在具異國風情的地點一年集會三次(加上一些臨時委員會),以上這首打油詩看起來更貼切了。」

透過乙太網路技術的現場直播

下面兩張圖是微軟(Microsoft)研究人員暨網路技術先驅Gordon Bell (螢幕中),正透過機器人輔助的視訊會議設備,與參加該紀念大會的另一位乙太網路與網際網路技術先驅Bob W. Taylor對話。

Bob W. Taylor

 Gordon Bell
網路技術先驅透過乙太網路連線視訊對談

針對市場研究機構IDC與Dell'Oro Group所提供的一系列分析數據,乙太網路市場(包含有線與無線)目前規模達到420億美元。

乙太網路市場規模
乙太網路市場規模

終端使用者在乙太網路技術上的支出趨勢
終端使用者在乙太網路技術上的支出趨勢

IDC預測,10G乙太網路將在2015年躍居市場主流,主要來自大型資料中心的需求;但企業應用仍佔據該市場很大比例。

全球乙太網路交換器市場規模
全球乙太網路交換器市場規模

資料中心與非資料中心對乙太網路交換器需求比較
資料中心與非資料中心對乙太網路交換器需求比較

一位在過去曾經協助成立3Com、目前擔任思科(Cisco)高階主管的Howard Charney表示,乙太網路現在可說是整個通訊產業的同義詞。

Howard Charney
Howard Charney

根據Dell'Oro的研究,乙太網路技術已經滲透到各家電信業者網路的核心。

電信級乙太網路交換器、路由器市場
電信級乙太網路交換器、路由器市場

軟體定義網路(software-defined networks)技術的興起,也成為乙太網路未來發展的熱門討論議題;對此Infoblox 技術長Stu Bailey表示:「這是網路技術領域有史以來第一次出現獨立的軟體市場。」

Infoblox 技術長Stu Bailey
Infoblox 技術長Stu Bailey (右)

Bailey 展示了一款400美元的基礎型乙太網路交換器,能採用新的OpenFlow標準來重新配置,做為路由器或防火牆設備使用:「這看來對我們非常重要,而且對我們的客戶來說也是──此趨勢改變了整個經濟型態。」

此外,針對網路的虛擬化(virtualization)技術也帶來其他改變。雖然硬體仍將會扮演重要角色,並繼續成長,但VMWare技術長辦公室的Bruce Davie 表示:「使用者對硬體的評估,將會越來越不著重於新功能,而是有關於其可管理性與彈性。」

VMWare技術長辦公室的Bruce Davie
VMWare技術長辦公室的Bruce Davie

PARC已經針對乙太網路的後續完成了概念驗證,稱之為「CCN (content-centric networking );該公司的Glenn Edens 表示:「你可以在不需要IP位置的狀況下建立CCN網路──我們已經證明,你能在各種名稱上建立路由,打造具備更大彈性的路由器;不過這需要更大的記憶體,也仍會有封包與訊框(frame)。」

PARC的Glenn Edens
PARC的Glenn Edens

曾擔任英特爾高層、目前是Brocade Communication董事長的Dave House樂觀預期,數位運算與通訊技術將會改變教育與醫療照護市場。「但壞消息是,安全問題越來越值得擔憂;」他表示:「真的很恐怖…美國政府已經表明,網路安全是我們最大的威脅。」

Brocade Communication董事長Dave House
Brocade Communication董事長Dave House

House 認為,軟體定義網路技術讓狀況變得更糟:「我們已經花了好幾年的時間抽象出有線網路;軟體定義網路又是另一個層,而且每一層對人們來說,都是有機會取得他們不該取得之資訊的通道。」

編譯:Judith Cheng

(參考原文: Slideshow: Ethernet yesterday, today and tomorrow,by Rick Merritt)

台長: Aher
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