以太网速超极限:3Mbps,100Gbps(上)

以太网速超极限:3Mbps,100Gbps(上),第1张

  1970年代,虽然盛行着电视这种又落后又简陋的媒体,但还不至于苍白得完全没有现代通讯系统的色彩。 的确,当时美国国防部高级研究计划署开发的最先进的阿帕网(The Advanced Research Projects Agency Network,世界上第一个运营的封包交换网络,全球互联网的始祖),其调制解调器速度也仅为50 Kbps,且体积足有冰箱般巨大;至于流传甚广的贝尔103型调制解调器,其传输速度也只有可怜的每秒300比特。幸好随着计算机总量的增加,长途数字通信已经相当普及了。终端机也可以通过相对较短的几根简单线路或者更复杂的多点系统,与大型计算机或微型计算机连接。

  

  这些都是陈芝麻烂谷子了。七十年代真正的新鲜玩意儿是局域网(the local area network ,LAN)。它是怎么实现将所有计算机连接起来的呢?

  局域网的亮点在于,它可以连接不止两个计算机系统。因此,一根简单的单线双向传输线是不够用的。理论上说,星型、环型、总线拓扑架构都可以将成千上万台计算机连成局域网。星型总线拓扑架构将每台计算机与好几个中心节点连接,这显然可以胜任这一要求。总线拓扑结构则是由唯一一根长电缆组成,计算机沿着电缆排布。而在环型拓扑结构里,一根电缆将一台台计算机串起来,最后首尾相接,形成完整的环型结构。

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  Pic: 拓扑结构(Topology)

  而在实际 *** 作上,事情远没有理论简单。令牌环网(Token Ring),是一种使用星型拓扑结构的局域网技术。但这从线缆的连接方式上是看不出来的,因为所有计算机都被连接到中央监控系统了(类似于今天以太网交换机)。但是这些线路确实组成了一个环型结构。令牌环网使用了一个复杂的令牌传递系统,以此决定是哪一台计算机、在什么时候可以发送数据封包。在环型结构中流通着一个令牌,持有令牌的计算机就要负责发出信息。令牌总线使用了物理总线拓扑结构,但同时也有一个令牌传递方案,用来判决每台计算机对总线的访问权限。由于其复杂性,令牌网络在很多种故障类型面前都显得弱不禁风。但这种网络形式确实具有“运行效果可以预测”的优势,网络的运行效果可以事先精确地计算得知这一点,在某些应用层面具有重要意义。

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  Pic: 令牌环网(Token Ring)

  但在局域网标准化战争中笑到最后却是以太网。游说标准化组织中的官员,同时倡导自己智能、简洁、低实施成本的设计,是以太网的杀手锏。以太网坚持不懈地发掘、吸收更高速率的网络传输协议,并将它们的技术优势据为己用,令这场网络标准化之争日益失去悬念。几十年后,以太网终于一统江湖。

  如果你曾经留意过你家电脑屁股后面突出的网线,好奇过以太网是从哪里开始、跑了多远、怎么运作的,不必再抓耳挠腮了。且听我慢慢道来。

  

  施乐PARC为您呈现

  以太网是由鲍勃·麦特考菲(Bob Metcalfe)和其他施乐公司(Xerox) 帕罗奥图研究中心(Palo Alto Research Center, PARC)的员工在1970年代中期发明的。PARC的实验用以太网网速达3Mbps,“这个数据传输速度比计算机访问主记忆体要慢,但已经够用了”。由于可观的网速,数据封包不会在以太网接口被延迟。“以太网”这个名字来自“光以太”,一个曾经被认为是电磁波传递介质的虚构概念(正如声波的传递介质是空气)。

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