以太网速超极限：3Mbps，100Gbps（上）

　　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。

　　

　　Pic： 拓扑结构（Topology）

　　而在实际操作上，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（类似于今天以太网的交换机）。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。

　　

　　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）。