2022 Bob Metcalfe —— 乙太網:最簡單的仲裁,最長的壽命#
「1973 年,一位 PARC 工程師要連接上百台 Alto 電腦。 中央交換機太貴、令牌環太脆弱。他的答案是:一條 共享電纜,大家都聽,撞了就退。 這個『粗暴』方案 贏了五十年。」
案件檔案#
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 得主 | Robert M. Metcalfe (1946–) |
| 得獎理由 | 乙太網的發明、標準化與商業化 |
| 關鍵詞 | 乙太網、CSMA/CD、Metcalfe 定律 |
前因#
1972–73 年,PARC 需要連接 Alto(2009 案)與雷射印表機。 候選方案偵查:
| 方案 | 缺陷 |
|---|---|
| 中央交換機 | 單點故障、成本隨 n² 增長 |
| 令牌環(token ring) | 令牌丟失即全網癱瘓 |
| ALOHA(夏威夷無線電) | 純隨機發射,利用率上限僅 18% |
線索與推理#
線索一:CSMA/CD 的三段論#
Metcalfe 在 Xerox PARC 與 Boggs 設計 Ethernet(1973 備忘錄),核心是對 ALOHA 的兩步改良:
``` 1. Carrier Sense(先聽):線上有人說話就閉嘴 → 撞機率大幅下降 2. Collision Detect(邊說邊聽):撞了立即停,別浪費整包 3. Binary exponential backoff:第 k 次碰撞後 隨機等待 ∈ 1992-Butler-Lampson與個人電腦及分散式系統、2009-Charles-Thacker、2004-Cerf-Kahn與TCPIP及網際網路