Historia de Ethernet
La idea central de Ethernet es utilizar un canal de transmisión público compartido. * * *La idea de los canales de transmisión de datos compartidos surgió de la Universidad de Hawaii. A finales de la década de 1960, Norman Abrams y sus colegas desarrollaron una red de radio llamada sistema ALOHA. Este sistema de transmisión de radio terrestre fue desarrollado para conectar las computadoras centrales IBM 360 en el campus de nuestra escuela en Oahu con lectores de tarjetas y terminales distribuidos en otras islas y embarcaciones oceánicas. La velocidad inicial del sistema es de 4800 bps, que finalmente se actualizó a 96O0 bps. Lo que hace único a este sistema es el uso de canales de radio "entrantes" y "salientes" para la transmisión de datos bidireccional. El canal inalámbrico de salida (desde el host a la isla distante) es bastante simple y directo, simplemente ingrese la dirección de destino en el encabezado del mensaje enviado y luego la decodifique la estación receptora correspondiente. El canal inalámbrico entrante (de la isla o del barco al anfitrión) es complejo, pero interesante. Utiliza un método de retransmisión aleatoria: después de que el operador presiona la tecla Enter, la subestación (estación en la isla) envía su mensaje o paquete, y luego la estación espera a que la estación principal envíe un mensaje de confirmación dentro de un tiempo determinado; límite Si no se devuelve ningún mensaje de confirmación en el canal de salida dentro de (200 a 1500 nanosegundos), la estación remota (subestación) pensará que las dos estaciones están intentando transmitir al mismo tiempo, provocando una colisión y destruyendo los datos transmitidos. En este punto, ambas estaciones volverán a elegir un momento aleatorio e intentarán retransmitir sus paquetes. En este momento, el éxito será grande.
Esta red basada en contención tiene dos significados:
Este modo permite que múltiples nodos transmitan con precisión en el mismo canal de una manera simple y flexible.
Cuantas más estaciones utilicen el canal, mayor será la probabilidad de colisión, lo que provocará un mayor retraso en la transmisión y un menor flujo de información.
Norman Abramson publicó una serie de artículos sobre la teoría y aplicación del sistema ALOHA. Uno de los artículos de 1970 detalló el modelo matemático para calcular la capacidad teórica del sistema ALOHA. Este modelo ahora se conoce como el modelo clásico Aloha. En ese momento, se estimó que la capacidad teórica del sistema ALOHA alcanzaba el 17% de eficiencia teórica. En 1972, ALOHA se mejoró hasta convertirlo en un sistema de transmisión grupal ALOHA con ranuras mediante acceso sincrónico, lo que duplicó con creces la eficiencia.
Los resultados de la investigación de Abramson y sus colegas se han convertido en la base de la mayoría de los sistemas de transmisión de paquetes actualmente en uso, incluidos Ethernet y varios sistemas de transmisión por satélite. En marzo de 1995, Abramson recibió el Premio Kobayashi del IEEE por su trabajo de investigación pionero sobre sistemas basados en contención.
Xerox PARC fabricó la primera Ethernet
La Ethernet que conocemos hoy se lanzó en 1972 cuando Bob McCaffer llegó a Xerox, una institución de investigación de renombre mundial. Establecida mientras trabajaba en el Laboratorio de Ciencias de la Computación. en el Centro de Investigación Xerox Palo Alto (PARC). 1972 Los investigadores del PARC inventan la primera impresora láser del mundo, llamada EARS, y la primera computadora personal con una interfaz gráfica de usuario, llamada ALTO. En ese momento, Xerox contrató a Metcalf como experto en redes en PARC. Su primer trabajo fue conectar computadoras Xerox ALTO a ARPANET (el predecesor de Internet). En el otoño de 1972, mientras visitaba al administrador del proyecto ARPANET que vivía en Washington, D.C., Metcalf se topó con el trabajo de Abramson en el sistema Aloha durante la estación seca. Mientras leía el famoso artículo de Abramson de 1970 sobre el modelo ALOHA, Metcalfe se dio cuenta de que, aunque Abramson hacía algunas suposiciones cuestionables, mediante la optimización, la eficiencia de un sistema ALOHA podía aumentarse hasta casi el 100%. Finalmente, Metcalf obtuvo un doctorado de la Universidad de Harvard por su teoría de la transmisión basada en paquetes.
A finales de 1972, Metcalf y David Boggs diseñaron una red para conectar diferentes ordenadores Alto, y luego conectaron el ordenador NOVA a la impresora láser EARS. Durante el proceso de desarrollo, Metcalfe nombró a su trabajo red ALTO ALOHA porque la red estaba basada en el sistema ALOHA y estaba conectada a muchas computadoras ALTO. La primera red de área local de computadoras personales del mundo, Alto Aloha Network, entró en funcionamiento por primera vez el 22 de mayo de 1973. Ese día, McCalfe escribió un memorando diciendo que había cambiado el nombre de la red a Ethernet, inspirado por "la idea de que la radiación electromagnética se puede transmitir a través del éter brillante". El PARC Ethernet experimental original funcionó a una velocidad algo irregular de 2,94 Mbps (megabits por segundo). La razón es que los temporizadores de interfaz de la primera Ethernet utilizaban el reloj del sistema ALTO, lo que significaba que se enviaba un pulso cada 340 nanosegundos, lo que daba como resultado una velocidad de transmisión de 2,94 Mbps. Por supuesto, Ethernet supuso una gran mejora con respecto a la red ALOHA original. porque Ethernet se caracteriza por la detección de portadora. Es decir, cada estación debe escuchar la red antes de enviar su propio flujo de datos. Por lo tanto, un esquema de retransmisión mejorado puede aumentar la utilización de la red en casi un 100%. En 1976, la Ethernet experimental de PARC había crecido a 100 nodos y ya funcionaba con 1.000 metros de grueso cable coaxial. Xerox estaba ansiosa por convertir Ethernet en un producto, por lo que cambió su nombre a Xerox Cable.
Sin embargo, en 1979, cuando DEC, Intel y Xerox *** estandarizaron esta red, se restableció el nombre de Ethernet. En junio de 1976, Metcalfe y Boggs publicaron un famoso artículo titulado "Ethernet: conmutación distribuida de paquetes en redes de área local". A finales de 1977, Metcalfe y tres de sus colaboradores recibieron una patente para un "sistema de comunicación de datos multipunto con detección de colisiones". El sistema de transmisión multipunto se llamó CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access and CollisionDetection). Desde entonces, nació oficialmente Ethernet.
Ethernet estandarizado DEC, InteI y Xerox.
A finales de los años 70, surgieron decenas de tecnologías LAN, y Ethernet fue una de ellas. Además de Ethernet, las redes más famosas en ese momento eran MCA de Data General, Hyperchannel de Network Systems, ARCnet de Data Point y Omninet de Corvus. Lo que hizo que Ethernet finalmente tomara el trono de LAN no fueron sus ventajas técnicas y su velocidad, sino que la versión Ethernet de Metcalfe se convirtió en el estándar de la industria.
A principios de 1979, Metcalf, que regresó a PARC Xerox después de dos años fuera, recibió una llamada de Gordon Bell, que trabajaba en DEC, y quería discutir el establecimiento de una LAN Ethernet con DEC y Xerox. idea. Metcalf pensó que sería una buena idea trabajar con un fabricante diferente para desarrollar Ethernet, pero no había nada que Metcalf pudiera hacer en este momento porque Xerox quería proteger sus patentes y restringir el trabajo de Metcalf para DEC, por lo que Metcalf Jeff sugirió que DEC discutiera Directamente con los ejecutivos de Xerox planea hacer de Ethernet un estándar de la industria, y Xerox finalmente dio este paso. ?
Uno de los obstáculos para que DEC y Xerox cooperen en materia de estándares industriales es la ley antimonopolio. El abogado Howard Charney, amigo de Metcalf en el MIT, le aconsejó trasladar la verdadera tecnología Ethernet a una organización de normalización (Charney pronto se convirtió en uno de los fundadores de 3Com). ?
Mientras visitaba NBS en Washington, D.C., Metaclfe conoció a un ingeniero de Intel que trabajaba en NBS y que buscaba nuevas aplicaciones para su avanzada tecnología de procesamiento de circuitos integrados VLSI NMOS de 25MHz. Las ventajas de esta empresa de Julian BHP son obvias: Xerox proporciona tecnología, DEC tiene una sólida solidez técnica y es un sólido proveedor de hardware Ethernet. Intel proporciona componentes de chip Ethernet. Metcalf pronto dejó Xerox para convertirse en empresario y corredor. En julio de 1979, DEC, Intel y Xerox se prepararon para celebrar una reunión tripartita. La primera reunión tripartita se celebró oficialmente en 1979. El 30 de diciembre de 1980, Intel y Xerox publicaron el tercer borrador de "Ethernet, una red de área local: especificaciones de capa de enlace de datos y capa física, versión 1.0", que ahora es el famoso Libro Azul de Ethernet, también conocido como DIX (escrito por (compuesto por las iniciales de los tres nombres de la empresa) especificación versión 1.0. Como se mencionó anteriormente, el Ethernet experimental inicial funcionó a 2,94 Mbps, mientras que DIX comenzó a 20 Mbps y finalmente cayó a 10 Mbps. Durante los dos años siguientes, DIX redefinió el estándar, culminando con el lanzamiento de la especificación Ethernet versión 2.0 en 1982. ?
Mientras DIX estandarizaba Ethernet, la organización profesional global IEEE formó un comité para definir y promover estándares LAN industriales, con el entorno de oficina como objetivo principal. El comité se llama Proyecto 802. Aunque el Grupo DIX ha publicado la especificación Ethernet, todavía no es un estándar reconocido internacionalmente. Por lo tanto, en junio de 1981, el proyecto IEEE802 decidió establecer un subcomité 802.3 para producir un estándar reconocido internacionalmente basado en los resultados del trabajo DIX. Un año y medio después, era 1982 19. 1983 El borrador finalmente se publicó como IEEE10 BASE5. (Se eligió la abreviatura 10BASE5 porque el estándar especifica una velocidad de transmisión de 10 Mbps usando banda base y una distancia de 50 metros entre nodos. Existe una diferencia técnica entre 802.3 y DIX Ethernet 2.0, pero la diferencia es muy pequeña. Ethernet y 802.3 actuales pueden Mientras tanto, Xerox ha transferido cuatro de esos bloques al IEEE bajo la patente de Ethernet, por lo que ahora cualquiera puede obtenerlos por $65,438 + $0,000. IEEE obtuvo la licencia de Ethernet. Estándar Ethernet 802.3 con el nombre FIPS Public 107. En este punto, el estándar IEEE 8O2.3 fue reconocido oficialmente a nivel internacional
3Com Productized Ethernet
Mientras los ingenieros de DEC, Intel y . Xerox todavía estaba completando la especificación de Ethernet, Metcalfe ya estaba persiguiendo otros intereses comerciales y Jing rechazó la propuesta de Steve Jobs de unirse a Apple para desarrollar la web.
Desde junio de 65438 hasta junio de 1979, Bob McCaffer, Howard Charney, Ron Crane, Greg Shaw y Bill Krause formaron una Corporación de Compatibilidad y Comunicaciones Informáticas. Ahora es la famosa empresa 3Com.
En agosto de 1980, 3 Com anunció su primer producto, la versión comercial de TCP/IP para Unix. El producto se lanzó oficialmente en febrero de 1980 y se formuló en febrero de 1981. Gran plan de negocios. 3Com recibió una gran cantidad de capital de riesgo y, en 1981, 18 meses antes de que se anunciara oficialmente el estándar oficial, 3Com había lanzado al mercado sus primeros productos compatibles con 802 (el transceptor 3C100). A finales de 1981, la empresa comenzó a vender transceptores y tarjetas de las series DEC PDP/11+0 y VAX, así como transceptores y tarjetas Intet Multibus y Sun Microsystems.
El plan de negocios original de Metcalfe era invertir capital de riesgo en 1980 en el desarrollo de adaptadores Ethernet para nuevas computadoras personales que apenas estaban surgiendo en todo el mundo. En 1981, Metcalfe negoció con las principales empresas de PC, incluidas IBM y Apple, para fabricar adaptadores Ethernet. Steve Jobs, que trabajaba en Apple, estuvo de acuerdo de inmediato. Un año después, se lanzaron al mercado los primeros productos Ethernet de 3Com para computadoras Apple. El dispositivo Ethernet, llamado Apple Boxes, era una caja torpe que se conectaba al puerto paralelo del Apple II y fracasó en el mercado. IBM, que siempre ha sido conocida por hacer historia, también anunció la PC IBM original en ese momento, pero debido a que IBM estaba ocupada inventando su propia red Token Ring, no cooperó con 3Com. Sin embargo, 3Com decidió seguir adelante con sus planes sin la cooperación de IBM y comenzó a desarrollar el adaptador EtherLink ISA. Dieciocho meses después, el 29 de septiembre de 1982, se lanzó el primer EtherLink, configurado aleatoriamente con el correspondiente software controlador de DOS.
El primer enlace Ethernet logró avances tecnológicos en muchos aspectos:
Las tarjetas de red Ethernet se pueden realizar mediante procesos de integración de semiconductores de silicio. En 1983, 3Com se convirtió en socio de la recién formada Seeq Technologies. El compromiso de Seeq con su tecnología VLSI permite que un único chip de silicio contenga la mayoría de las funciones del controlador discreto, reduciendo así la cantidad de componentes en la placa impresa y su costo, y dejando suficiente espacio para el ensamblaje del transceptor en la placa impresa. A mediados de 1982, EtherLink se convirtió en la primera tarjeta de interfaz de red (NIC) que incluía silicio controlador Ethernet VLSI: el SEEQ 8001.
Más importante aún, EtherLink se convirtió en el primer adaptador de bus Ethernet ISA para PC IBM, lo que supuso un hito en la historia del desarrollo de Ethernet. Debido al bajo precio del silicio Seeq, 3Com puede vender EtherLink por 950 dólares, que es mucho más barato que otras tarjetas y transceptores que ha vendido anteriormente.
Antes de la introducción de los adaptadores EtherLink, todos los dispositivos Ethernet presentaban un transceptor MAU externo, que se conectaba al delgado cable coaxial de la red Ethernet. Dado que el chip VLSI ahorra mucho espacio, el transceptor se puede integrar en la tarjeta. Debido a varias deficiencias de los cables coaxiales gruesos tradicionales, 3Com también adoptó nuevos métodos de cableado de cables delgados.
Ron Crane, el diseñador de Ethernet, inventó el concepto básico llamado Ethernet de cable fino, que rápidamente se convirtió en el estándar de facto. Este Ethernet de cable delgado tiene muchas ventajas: no se requieren transceptores ni cables de transceptor adicionales y es económico. Debido a que el cable coaxial delgado es fácil de instalar y usar, hace que la red sea más fácil de usar. ?
Metcalfe decidió apuntar a IBM PC, lo que benefició mucho a 3Com. En ese momento, IBM diseñó la PC IBM principalmente como una computadora doméstica; sin embargo, fueron las empresas, no los usuarios domésticos, las que comenzaron a comprar PC en grandes cantidades; En 1982, la demanda de PC superó las previsiones. IBM vendió 200.000 PC en un mes, el doble de la previsión original de la empresa, lo que provocó que las fábricas de IBM trabajaran horas extras para producir en un año lo que tardaría dos años y medio en satisfacer la demanda del mercado. A principios de 1981, se lanzó IBM XT. En ese momento, IBM ya ocupaba el 75% del mercado empresarial de PC. Desafortunadamente, IBM no se dio cuenta de que las empresas querían conectar sus PC a Internet. En 1983, el negocio de Ethernet estaba en auge y las acciones de 3Com salieron a bolsa en 1984. Ese mismo año, 3Com, ICL (International Computer Co., Ltd.) y Hewlett-Packard presentaron el concepto de cable fino Ethernet al IEEE, y pronto el IEEE lo reconoció como estándar oficial junto con l0BASE2. Debido a que la distancia de un nodo a otro se reduce a 200 metros, el estándar se llama 10BASE 2. Además, también se llama Cheapernet porque utiliza cables coaxiales finos y baratos.
Buena idea, ¿pero demasiado lenta?
El cable fino Ethernet es superior al Ethernet tradicional en muchos aspectos. Thin Cable Ethernet reemplaza el costoso cable coaxial amarillo grueso por un cable coaxial delgado, flexible y económico. Además, la mayoría de las tarjetas de interfaz Ethernet (NIC) de cable delgado tienen transceptores incorporados, lo que las hace fáciles de instalar y reducen los costos.
Sin embargo, el Ethernet de cable fino todavía tiene algunas desventajas importantes, como la rotura del cable coaxial debido a accidentes o algún descuido de los usuarios (que sucede a menudo), provocando que toda la red colapse. Además, se requiere una terminación correcta en ambos extremos de la red, y la reconfiguración de la red es un problema: si un usuario se mueve físicamente, los cables de la red deben redirigirse en consecuencia, lo que a menudo resulta inconveniente y propenso a accidentes.
A finales de 1983, Bob Garin de Intel comenzó a trabajar con AT&T y NCR para estudiar el funcionamiento de Ethernet en líneas telefónicas de par trenzado sin blindaje (UTP). NCR sugirió una estructura de bus similar a la de un cable fino Ethernet, mientras que las compañías telefónicas de AT&T estaban interesadas en una estructura doméstica similar a las estructuras de cableado telefónico actuales. Las ventajas de la configuración en estrella UTP son muchas: instalación, configuración, gestión, resolución de problemas simples y bajo costo. Este diseño en estrella es un gran avance porque permite el uso de sistemas de cableado estructurado para conectar cada nodo con un solo cable a un concentrador central, el cual Obviamente, es una clara ventaja para la instalación, resolución de problemas y reconfiguración, y puede reducir significativamente el costo de toda la red.
A principios de 1984, 14 empresas participaron en actividades de investigación de UTP Ethernet y hubo muchas discusiones, centrándose principalmente en cómo hacer que Fast Ethernet funcione en líneas UTP. Confirmaron que Ethernet de baja velocidad (l-2Mbps) puede funcionar en líneas de Categoría 3 y cumplir con las regulaciones de interferencia electromagnética y los límites de diafonía. Sin embargo, algunos revendedores se opusieron firmemente a reducir las velocidades al 10% de las velocidades normales de Ethernet, lo que rápidamente desanimó a muchos, incluidos los dos líderes de Ethernet, 3Com y DEC, mientras que otros jugadores creyeron que 1 Mbps no era suficiente para IBM. Es lo suficientemente rápido para la red de PC. de PC y máquinas XT. Después de intensas discusiones técnicas, el grupo votó a favor de devolver Ethernet a 1Mbps.
Diez empresas decidieron implementar Ethernet lMbps y lo discutieron con IEEE. El grupo IEEE802 encargó al grupo de trabajo StarLAN encabezado por Garin la realización de trabajos de estandarización. En 1956, como nuevo estándar de IEEE802.3, se aprobó la implementación de 1BASE5 (StarIAN puede soportar una distancia de hub a nodo de hasta 250 metros, y 5 en 1BASE5 significa que la distancia de nodo a nodo es de 500 metros). ?
Starlan está muriendo
En 1984, los distribuidores liderados por Hewlett-Packard y AT&T introdujeron en el mercado la tarjeta de red StarLAN hub. En la década de 1980, StarIAN completó millones de conexiones, pero muchos distribuidores, incluidos 3Com y DBC, habían decidido que 1Mbps era demasiado lento; en la tradición de la industria informática de duplicar el rendimiento cada dos años, algunos clientes y distribuidores ven a Ethernet de 1MbF como un rezagado. (En 1984, IBM anunció la PC AT basada en el microprocesador Intel 80286. Dos años más tarde, en el año en que se aprobó el estándar StarLAN 1BASE5, Intel lanzó el microprocesador 80386. Esta CPU de 32 bits era mucho más potente que la generación anterior. 80286 veces, Xinglan no pudo conseguir el apoyo de la industria y el mercado para despegar nuevamente y finalmente cayó en declive en 1987. En ese momento, SynOPtics lanzó LATTISNET y presentó un producto que lograba un rendimiento Ethernet de 10 Mbps de velocidad máxima en un teléfono convencional. TISNET fue estandarizado por IEEE basándose en Ethernet de par trenzado y denominado 10BASE-T. Como resultado, la muerte de StarLAN y Galin está contada, pero como pioneros de Ethernet de doble hebilla sin blindaje, sus logros son imborrables.