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局域網(wǎng)發(fā)展史一

云知道

在最近的25年間，以太網(wǎng)已從4800 bps爭用型無線電道傳輸系統(tǒng)發(fā)展到最普及的局域網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，并能在無屏蔽的雙絞線上每秒傳輸100兆位的信息 。以太網(wǎng)的發(fā)展史是如此的吸引人，以致于無數(shù)的技術(shù)驕子和名聲顯赫的公司都拜倒在她的石榴裙下 。人們從它的發(fā)展史看到了技術(shù)的前景和誘人的財富，實際上整個產(chǎn)業(yè)界都將在聯(lián)結(jié)不同計算機(jī)設(shè)備這一概念上騰飛 。

以太網(wǎng)的起源：ALOHA無線電系統(tǒng)
(1968--1972)

以太網(wǎng)的核心思是使用共享的公共傳輸信道 。共享數(shù)據(jù)傳輸信道的思想來源于夏威夷大學(xué) 。60年代未，該校的Norman Abramson及其同事研制了一個名為 ALOHA系統(tǒng)的無線電網(wǎng)絡(luò) 。這個地面無線電廣播系統(tǒng)是為了把該校位于 Oahu島上的校園內(nèi)的IBM360主機(jī)與分布在其它島上和海洋船舶上的讀卡機(jī)和終端連接起來而開發(fā)的 。該系統(tǒng)的初始速度為4800 bps，最后升級到96O0 bps 。該系統(tǒng)的獨特之處在于用“入 境”( inbound)和“出境”(outboundl)無線電信道作兩路數(shù)據(jù)傳輸 。出境無線電信道(從主機(jī)到遠(yuǎn)方的島嶼)相當(dāng)簡中明了， 只要把終點地址放在傳輸?shù)奈碾姌?biāo)題，然后由相應(yīng)的接收站譯碼 。入境無線電信道(從島內(nèi)或船舶發(fā)到主機(jī))比較復(fù)雜，但很有意思，它是采用一種隨機(jī)化的重傳方法：副站(島嶼上的站)在操作員敲擊 Return鍵之后發(fā)出它的文電或信息包，然后該站等待主站發(fā)回確認(rèn)文電;假如在一定的時限(200到1500毫微秒)內(nèi)，在出境信道上 未返回確認(rèn)文電，則遠(yuǎn)方站(副站)會認(rèn)為兩個站在企圖同時傳輸，因而發(fā)生了碰撞沖突，使傳輸數(shù)據(jù)受破壞，此刻兩個站都將再次選擇一個隨機(jī)時間，試圖重發(fā)它們的信息包，這時成功的把握就非常大 這種類別的網(wǎng)絡(luò)稱謂爭用型網(wǎng)絡(luò)，因為不同的站都在爭用相同的信道 。

這種爭用型網(wǎng)絡(luò)有兩種含義：

這一模式答應(yīng)多個節(jié)點用簡單而靈巧的方法，準(zhǔn)確地在同--個頻道上進(jìn)行傳輸 。
使用該頻道的站愈多，發(fā)生碰撞的機(jī)率愈高，從而導(dǎo)致傳輸延遲增加和信息流通量降 低 。
Norman Abramson發(fā)表了一系列有關(guān) ALOHA系統(tǒng)的理論和應(yīng)用方面的文章，其中 1970年的一篇文章具體闡述了計算 ALOHA系統(tǒng)的理論容量的數(shù)學(xué)模型 。現(xiàn)在這個模型 已以經(jīng)典的 ALOHA模型而聞名于世，當(dāng)時它評估出 ALOHA系統(tǒng)的理論容量達(dá)到17%的論效率 。在1972年， ALOHA通過同步訪問而改進(jìn)成時隙 ALOHA成組廣播系統(tǒng)，使效率提高一倍多 。

Abramson及其同事的研制成果已成為當(dāng)前使用的大多數(shù)信息包廣播系統(tǒng)(其中包括以太網(wǎng)和多種衛(wèi)星傳輸系統(tǒng))的基礎(chǔ) 。1995年3月， Abramson因其在爭用型系統(tǒng)的開創(chuàng)性研究工作而獲得 IEEE的 KobayaShi獎 。

Xerox PARC創(chuàng)建首臺以太網(wǎng)
(1972-1977)

今天我們知道的以太網(wǎng)是在1972年開創(chuàng)的，當(dāng)時 Bob Metcalfe來到 Xerox Palo Alto研究中心(PARC)的計算機(jī)科學(xué)實驗室工作， Xerox是世界上有名的研究機(jī)構(gòu) 。1972年 PARC 的研究員已經(jīng)發(fā)明了世界上第一臺名叫 EARS的激光打印機(jī)和第一臺名叫 ALTO的帶圖形用戶界面的 PC 。當(dāng)時 Metcalfe已被 Xerox雇用為 PARC的網(wǎng)絡(luò)專家，他的第一件工作是把 Xerox ALTO計算機(jī)連到 Arpanet(Arpanet是 Internet的前身) 。在1972年秋， Metcalfe 正在訪問住在華盛頓特區(qū)的 Arpanet計劃的治理員，并偶然發(fā)現(xiàn)了 Abramson的關(guān)于ALOHA系統(tǒng)的旱期研究成果 。在閱讀 Abramson的有名的關(guān)于 ALOHA模型的1970論文時， Metcalfe熟悉到，雖然 Abramson已經(jīng)作了某些有疑問的假設(shè)， 但通過優(yōu)化后可以把ALOHA 系統(tǒng)的效率提高到近100％ 。最后， Metcalfe因為他的基于信息包的傳輸理論而獲得哈佛大學(xué)理學(xué)博士學(xué)位 。

1972年底， Metcalfe和 David Boggs設(shè)計了一套網(wǎng)絡(luò)，將不同的ALTO計算機(jī)連接起來，接著又把NOVA計算機(jī)連接到EARS激光打印機(jī) 。在研制過程中， Metcalfe把他的工命名為 ALTO ALOHA網(wǎng)絡(luò)，因為該網(wǎng)絡(luò)是以ALOHA系統(tǒng)為基礎(chǔ)的，而又連接了眾多的 ALTO計算機(jī) 。這個世界上第一個個人計算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)--ALTO ALOHA網(wǎng)絡(luò)首次在 1973年5月22日開始運轉(zhuǎn) 。這天， Mctcalfe寫了一段備忘錄，稱他已將該網(wǎng)絡(luò)改名為以太網(wǎng)(Ethernet)，其靈感來自于"電磁輻射是可以通過發(fā)光的以太來傳播的這一想法" 。最初的實驗型PARC以太網(wǎng)以2.94Mbps(每秒兆位)的速度運行，該速度值有點太零碎、其原因是第一個以太網(wǎng)的接口定時器采用 ALTO系統(tǒng)時鐘，意味著每340毫微秒就發(fā)送一次脈沖，導(dǎo)致傳送率為2.94Mbps，當(dāng)然，以太網(wǎng)比初始的 ALOHA網(wǎng)絡(luò)有了巨大的改進(jìn)，因為以太網(wǎng)是以載波監(jiān)聽為特色的，即每個站在要傳輸自已的數(shù)據(jù)流之前先要探聽網(wǎng)絡(luò)的動靜，所 以，一個改進(jìn)的重傳方案可使網(wǎng)絡(luò)的利用率提高將近100％ 。到1976年時、在PARC的實 驗型以太網(wǎng)中已經(jīng)發(fā)展到100個節(jié)點，已在長1000米的粗同軸電纜上運行 。Xeror正急于 將以太網(wǎng)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，因此將以太網(wǎng)改名為 Xerox Wire 。但在1979年， DEC、 Intel和 Xerox 共同將此網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化時，該網(wǎng)絡(luò)又恢復(fù)以太網(wǎng)這個名字 。1976年6月， Metcalfe和 Boggs發(fā) 表了題為："以太網(wǎng)：局域網(wǎng)的分布型信息包交換"的聞名論文，1977年底， Metcalfe和他的三 位合作者獲得了"具有沖突檢測的多點數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)"的專利，多點傳輸系統(tǒng)被稱為 CSMA／ CD(載波監(jiān)聽多路存取和沖突檢測) 。從此，以太網(wǎng)就正式誕生了 。

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