局域網發展史二

2019-11-05 03:11:22

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　　10BASE-T和結構化布線的歷史
　　
　　(1986--1990)
　　
　　在80年代中期， PC革命浪潮已是勢不可擋，1986年，個人計算機在應用程序的驅動下銷售蒸蒸日上。Lotus l-2-3已成為 IBM PC AT的應用的有力對手--每一筆生意中都少不了它。 Apple的 Macintosh在1986年起飛后，因其非平行圖形用戶界面而得到用戶青睬。同時人們希望共享昂貴的激光打印機來印刷他們的電子表格和臺式印刷出版物，適得網絡銷售也非凡紅火。
　　
　　發生兩件大事使得以太網再度掀起高潮：一是1985年 Novell開始提交 Network，這是一個專為 IBM兼容個人計算機聯網用的高性能操作系統，二是10BASE-T，一個能在無屏蔽雙絞電話線上全速10Mbps運行的以太網。
　　
　　光纜以太網和 UTP以太網
　　
　　第一個以太網使用的是粗同軸電纜，幾年以后， Metcalfe和 Eric Rawson證實 CSMA型信號能在光纜上運行。80年代初期，光纜引起轟動。 Xerox決定在光纜上運行以太網。Er ic Rawson被任命為光纜以太網工程的負責人，不久 Ron Schmidt也參加進來。 Rawson和 Schmidt發現以太網的確能在光纜上運行，但只能是星形結構，而不是典型的以太網總線拓撲結構。 1985年， Schmidt又將光纜以太網硬件改變成在屏蔽雙絞線( STP)上運行，然而，由于 STP電纜價格昂貴而粗笨；因而在以后他又做了一些實驗，證實以太網可以在正規的無屏蔽雙絞線(UTP)上運行。
　　
　　結構化布線： StarLAN和 Token Ring
　　
　　1985年， IBM開始推出它的4-Mbps Token Ring LAN--這已是在 Metcalfe最初與 IBM商討建造 IBM PC用的以太網適配器的6年之后，也差不多是第一個 ISA EtherLink上市后的三年。雖然令牌環(Token Ring)網比10Mbps以太網差不多慢一半，但它比以太網有一個主要的優點--它是基于結構化的布線系統，它把中心集中器或集線器用屏蔽雙絞線(STP)連到節點上。到1986年，采用結構化布線系統的 StarLAN 也開始上市，但不幸的是 StarLAN的速度只有以太網速度的10％，即 lMbps，因而無法取代常規的10MbpS以太網或4Mbps的令牌環網。但是， StarLAN和令牌環的出現使得未來用雙絞線布線和集中化布線集線器的前景更加明朗化。
　　
　　SynOptics通信公司的誕生
　　
　　再回到1983年， Schmidt已開始在 Xerox內部尋求一個經營單位來生產光纜以太網，雖然未能如愿以償，但卻在另一方面大有收獲--他在 Xerox內找到了一個名叫 Andy Lud wig的業務計劃師，兩人非常投機，經過與 Xerox的多次談判后，到1985年夏終于成立了他們自己的公司，而 Xerox只是他們公司的一個小股東。在獲得一筆風險資金后， Schmidt和 Ludwig于1985年 l1月率領8名 Xerox雇員完全脫離 Xerox公司，開始以名為 ASTRA通信公司進行創業。該公司的目標是銷售結構化布線光纜和 STP以太網集線器。(ASTRA 這個名字沒有維持多久，因為 NEC已為該名進行過商標注冊，并威脅要控告 Schmidt的新公司違反商標法。新公司的一個董事長在瀏覽字典時偶然找到Synoptis這個詞， SynOptics 通信這個公司的名字就由此而誕生。)
　　
　　10BASE-T批準為 IEEE標準
　　
　　1986年， SynOptics開始進行在 UTP電話線上運行10Mbps以太網的研究工作。名叫LATTIS NET的第一個 SynOptics產品于1987年8月17日正式投放市場。也就在同天， IE漲IEEE 802.3工作組聚在一起討論在 UTP上實現10MbPs以太網的最好方法，后來被命名為10BASE-T。除了SynOptics LATTISENT方案外，許多有競爭力的提案也紛紛飛向 IEEE，其中最聞名的是3Com／DEC和 HP的提案。經過三年的時間，世界各地的工程師定期地云集在 IEEE802.3這面大旗下，探求在 UTP上運行10Mbps以太網的最佳方案。最后IEEE同意以 HP多端口中繼器方案和改進型的SynOptics LATTISNET技術為基礎進行標準化.
　　
　　1990年秋天,新802.3i／10BASE-T標準正式通過。次年以太網的銷售量將近翻一番，其吸引力是靠新的10 BASE-T中繼器、雙絞線介質附屬件( MAU)和 NIC網絡接口卡。星形布線結構的出現是以太網發展史上的偉大里程碑。首先，以太網開始愈來愈像電話系統，都有設在布線室的中心交換機和連到每個節點的專用線。其次， IBM Token Ring 已失去它的兩個優勢--結構化布線方法和采用雙絞線布線。
　　
　　Novell NetWare：聯網"權威"
　　
　　1980年初，一家很小的名叫Novell的軟件公司開發了一個取名為 NetWare的網絡操作系統。然而，要想運行 NetWare操作系統，就需要購買有關的網絡硬件， Novell抓住這一機遇，開始銷售網絡接口卡，這時的接口卡只適用于以太網。幾乎一晝夜間，NetWare成為辦公室應用的"權威"，它答應各個 PC訪問共享打印機，發送電子信函，交換文件和訪問中心數據庫。 NetWare的巨大成功又推動了對以太網適配器的大量需求，從而使得以太網成為網絡市場的領先者。以后， NetWare被修改成可適用于ARCnet和Token Ring(令牌環)網。到此，以太網壓倒了所有其它的LAN技術。1980年Novell出賣了它的網絡接口卡業務，但與此同時，它開始向任何需要它的Novell Engineering(NK)以太網適配卡設計的人出售許可證，從而出現了龐大的 NE2000仿制生意，就像 IBM PC仿制工業那樣興隆。
忽然之間，一些外行公司可以通過購買 NS半導體公司的芯片和從Novcll獲得名稱、設計和相應軟件來進入網絡接口卡業務之中。有些公司甚至不顧受設計許可證的麻煩，只要從 NS公司購買8390硅片和提交不帶軟件、但標有"NE2000兼容型"就萬事大吉了。由于 NE2000仿制者和3Com之間的激烈競爭，使得價格急劇下降。到1988年已有數十家 NE2000卡制造商在營業，只要花200美元就可購買 Ethernet網絡接口卡，而 IBM的 Token Ring卡卻要花1000多美元。到1990年， Western DigitaI(以后改為 SMC)公司和一些臺灣公司在內的一些 NE2000經銷商甚至開始仿制Nationa1 8390以太網芯片。其結果是以太網營業額由于不斷降價而上升，可供貨的經銷商愈來愈多，因競爭壓力而使技術革新不斷涌現。
　　
　　Token Ring的消亡
　　
　　直到1992年，許多工業和市場研究分析員錯誤地猜測 Token Ring有朝一日要壓倒以太網，但事實是 SynOptics公司于1987年12月向德克薩斯儀器公司( TI)和波音航空公司提交它的第一個以太網集線器時，給 Token Ring的未來以致命的一擊。
　　
　　80年代末，甚至連IBM都不敢再小看以太網的存在了：一個例子是 IBM開始為它的個人計算機和 AS／400小型機出售微通道以太網適配器，以滿足十年來它的客戶一直在要求提供的連網選件，另一個例子是 IBM為了適應世界潮流而推出 RS／6O00工程技術工作站產品線。工作站的首領--SUN微系統公司早就采納以太網為標準，而把以太網標準構件建到它的每臺機器之中。在1991年， IBM的 Austin、Texas工作站分部邁出了出人意料的一步--采納以太網作為它的標準。從此 RS／6000開始配備內建的Inte132位以太網協處理器。
　　
　　只有在90年代才使IBM的網絡分部開始熟悉到： Token Ring是無法取代以太網的、它的網絡戰略已告失敗。此時，以太網的銷售量與 Token Ring的銷售量之比為3：1，而且這種壓倒趨勢還在加速。就在即將退出網絡舞臺的最后一刻， IBM仍試圖以拷貝 Novell NE2000／Nationa18390仿制戰略來停止市場份額被以太網蠶食的趨勢。1992年， IBM把它的 Token Ring硅片組的許可證轉給國家半導體公司( NS)，以產生一個生產基地廣大而經濟的仿制工業，但到1992年，Tocken Ring徹底失敗的結局已無法挽回，此時以太網已成為全球大、中、小各類公司局域網的事實上的標準。四年來，以太網的銷售量增加到十倍，從 1988年的1百萬套到1992年的 l千萬套，這是多么令人矚目的增長速度!
　　交換式和全雙工制以太網的出現
　　
　　(1990--1994)
　　
　　在80年代末，若干市場因素促使對快速網絡基礎結構的需求：
　　
　　獨立的 PC連接到現有網絡中，導致較高信息流量。
　　市場上新型PC越來越多，也導致較高的信息流量。
　　使用圖形用戶界面的、功能強大的 PC機越來越多，造成了較高的基于圖形的網絡負載。
　　多 LAN連接在一起，共享以太網依靠于所有用戶共享介質的單個連接，在這種連接方式中，一次只有在任何地點的一個網站可以發送。由于較多的用戶爭用有限的同一帶寬，因而將這些不同的局域網連接在一起導致了信息流量的猛增。
　　兩端口網橋(只連接兩個LAN)有著和以太網本身一樣長的歷史，此時它在連接LAN 上成為暢銷貨，因為它能使信息流量受控。到80年代末一種新型網橋--智能型多端口網橋開始出現。Alantec、Synernetics、Raca1-Milgo、Clear point等公司都紛紛出售智能型多端口網橋，但在1990年，一個完全不同的網橋--Kalpana EtherSwitch EPS-700面世。
　　
　　EtherSwitch由于以下幾個理由而與當時的絕大多數網橋有很大的不同：
　　
　　網絡開關(Switch)是一種提供同時多條數據傳輸路徑的體系結構，和電話交換機很相似，使整體吞吐量顯著提高。
　　EtherSwitch使用一種名為"切入法"(cut-through)的新橋接技術(而常規網橋是使用存貯、轉發技術)。通過這種網絡開關使延遲時間降低一個數量級。
　　最終使Kalpana成為名牌的是該公司的奠基者 Vinod Bhardwaj和 Larry Blair采有不同凡響的經銷方法來推銷該產品。 EtherSwitch是以提高LAN性能的網絡開關來銷售的，而不是以互連不同LAN 的網橋來銷售。這一區別非常微秒，但幾乎在一晝夜間， EtherSwitch開辟了一個新的市場領域--網絡開關(或網絡交換器)。
　　全雙工以太網
　　
　　1993年， Kalpana創造了另一項突破--全雙工以太網。常規的共享介質以太網只以半雙工模式工作，網絡在同一時間要么發送數據，要么接收數據，而不能同時發送和接收數據。對所有的用戶，共享以太網都依靠單條共享介質，因此在技術上不可能同時發送和接收。全雙工的優點是很明顯的--同時發送和接收，這在理論上可以使傳輸速度翻一番。 Kalpana把這一特性加到它的集線器中，全雙工很可能成為未來交換式集線器和服務器網絡接口卡的標準。
　　快速型以太網的出現
　　
　　(1992-1995)
　　
　　網絡開關雖然是降低網絡通信擁擠的最佳設備，但每個以太網開關只能為每個端口提供10Mbps的最大流通量。對于要求10Mbps以上流通量的應用，唯一合格的競爭者曾是光纜分布型數據接口(FDDI)，它是一個昂貴的基于100Mbps光纜的LAN。大型網絡的治理人員已在開始實現FDDI主干網和FDDI服務器連接，并且在某些情況下，他們甚至在把客戶機或工作站連到FDDI環上。在80年代，DEC、AMD、NS和IBM等名牌公司將數百萬美元投在FDDI半導體廠和產品開發上。1991年，Sun微系統公司甚至打算將FDDI連接加到每--臺SPARC Station機上(所有的SunS PARCStation已配備有內建的10Mbps以太網連接)e不幸的是，由于高成本和復雜性FDDI從未成為主流技術。而與此同時，以太網的價格由于銷售量猛增而急劇下跌。某些網絡公司開始建造含有高速FDDI和以太網端口的交換式集線器。
Crescendo通信公司就是其中的一員，它建造了一個配有FDDI和交換式10BASE-T端口的工作組開關?？墒?，很多用戶越來越多地考慮以太網的長期前途，因為這一技術已有10年的歷史，這在計算機界是公認的事實。
　　
　　在1991年8月，現已從3Com公司退休的Howard Charney，以太網的合伙發明人David Boggs、細纜以太網的發明人和3Com的第一個EtherLink網絡適配器的總工程師勛Crane與3Com前任技術副總裁Larry Birenbaum在一起謀劃成立一個新公司。他們打算從銷售網絡測試裝置開始，但在討論過程中，Birenbaum忽然提出能否使以太網按原速度的10倍運行，已經作過一番研究的Crane立即回答"不成問題"，Boggs也表示同意。以下的歷史就是在1992年2月28日，Charney、Birenbaum等成立Grand Junction網絡公司，從事設計、建造和經銷高速以太網裝置。該公司的董事成員有Metcalfe、Chamey和三位風險投資者。該公司位于加州Fremont市，離硅谷的路程只有20分鐘就到了。Grand Junction公司成立后立即投入100Mbps以太網的研制工作。
　　
　　在1992年下半年，Grand Junction公司研制100Mbps以太網的消息不腔而走，因此該公司決定提前在1992年9月對外正式發布研制100Mbps以太網的新聞。
　　
　　IEEE 802.3 100Mbps標準大戰
　　
　　1992年，IEEE802工程組召開全體會議，其中一項議程就是高速以太網，會上提出兩個技術方案：一個方案是由Grand Junction網絡公司提出的。該方案建議保留現行的以太網協議，此建議得到3Com公司、Sun微系統公司和SynOptics公司的支持。第二個方案來自HP公司，該方案建議采用100Mbps傳輸的完全新型的MAC(介質存取)協議。這次會議標志著"快速以太網之戰"拉開了序幕。
　　
　　在1993年期間，IEEE的高速研究小組繼續其100Mbps的標準化工作。各種各樣的建議都在醞釀之中，但主要的問題仍未解決--802.3組是采納HP提出的新MAC方案還是保留原以太網的CSMA／CDMAC協議，大多數小組成員對保留原以太網感愛好，但末達到通過標準所需的75％的法定多數，以致爭論仍在繼續。Grand Juncttion、Intel、LAN Media、SynOptics、Cabletron公司、國家半導體公司(NS)、標準微系統公司(SMC)、Sun微系統公司和3Com很快對這種永無休止的爭論和IEEE標準中的政治障礙感到厭煩，于是為加快標準化步伐而合伙另起爐灶，成立了"快速以太網聯盟"，拉起了推進"基于原以太網標準的100MbpS以太網方案"的大旗，從而使HP和AT＆T在工業界陷入四面楚歌的境地。不幸的是，HP和AT＆T仍堅持他們的優先級請求協議是最佳方案，拒絕保留CSMA／CD以太網協議。為了打破僵局，IEEE為優先級請求存取法任命一個名為802.12的新工作組。
　　
　　隨后又發生了以下事件：
　　
　　1993年10月，FEA(快速以太網聯盟)公布了它的100BASE-X互操作規范，現在名叫100BASEiTX。同月，GrandJunction公司首家推出世界上第一臺快速以太網集線器和NIC--FastSwitch2.0／100和FastNIC100。
　　1994年5月，InteI和SynOptics公布并展示了他們的快速以太網裝置。
　　在1994年的大半年時間里，IEEE802.3組都忙于其它部分的100Mbps以太網標準，如100BASE-T4、MII、中繼器和全雙工等標準。
　　同年，FEA的會員增加到60家，許多在開始時支持新802.12技術的公司也紛紛倒戈，或者公開聲明兩種技術都支持。
　　1994年末，Inte1、Sun微系統公司和Networth公司開始推出100BASE-TX型兼容產品。1995年的第一季度，Cogent、3Com、DEC、SMC、Acction、SynOptics／BayNetworks等公司也相繼推出自己的100BASE-TX型產品。
　　1995年3月。IEEE802.3u規范被它的成員和執委會所通過。于是快速以太網的時代公布來臨!
　　幾個月以后，FEA(快速以太網聯盟)解散，其工作也暫告結束，其標準已經完成。這時正是銷售以太網產品的昌盛時期。直到1995年末，各廠家日新月異地不斷推出新的快速以太網產品，快速以太網達到了它的鼎盛時代。
　　
　　工業趨勢(1995)
　　
　　1995年是工業界聯合提供成套產品的年份。1995年末，3Com、BayNetworks和Cisco已成為可提供成套產品的真正的網絡公司，可以提供從路由器、機箱式集線器和工作組集線器到網絡治理和遠程訪問設備的所有產品。另一個趨勢是很多廠家都熟悉到：ATM是一種革命性的技術，很難立即替代介質共享的局域網。用戶們和廠家開始更多地致力于一些革命性的技術，如以太網交換技術(Ethernet Switching)和100Mbps快速型以太網。
　　
　　1995年是致力于高科技事業的銀行家們的投資豐收年。1994年，Wellfleet和SynOptics兩家公司合并組成BayNetworks公司，從而掀起了一股工業兼并的浪潮。BayNetworks繼續執行這一擴展策略，在1995年春，它公布了兼并Centillion的計劃，這是一家從事于Token Ring交換技術的先驅公司。1995年所發生的最大的高技術兼并是3Com公司購買了從事于機箱式集線器的Chipcom公司，從而獲得了該先進的機箱式集線器技術和有利可圖的與IBM的OEM合同，這一事件值得一提是因為Chipcom公司是唯一能同時提供100BASE-T和100VG-AnyLAN產品的主要的機箱式集線器公司。伴隨著3Com公司的這一兼并活動，VG計劃就銷聲匿跡了。
　　
　　對我們來說，在這--年中最感愛好的事情是Cisco Systems公司兼并GrandJunction Networks公司。對業界內的人士來說，GrandJunction Networks是一家快速型以太網公司，它提供了第一臺10Mbps工作組交換器，而且首先提供快速型以太網的各種網絡接口卡，轉發器和交換器。3Com和BayNetworks從一開始就是快速以太網聯盟的成員，而Cisco很晚才參與快速以太網的業務，因而無論是在交換式以太網、FDDI、100VG或100BASE-T等方面，或者在等待ATM方面都無法明確自己的方向。
在100BASE-T的初期，缺乏Cisco的路由器是取得快速以太網成功的主要障礙，隨著Cisco在1995年兼并以太網交換的先驅公司Kalpana，一切就都改變了。GrandJunction的兼并對快速以太網具有非凡的決定性意義，隨著這一兼并，交換式和快速型以太網就明確地成為今后幾年所選用的高速組網技術。
　　
　　在1995年，網絡界最令人感愛好的一些事件包括：
　　
　　Cabletron公司(它是SynOptics公司勢均力敵的對手)沒有登上交換式和快速型以太網的航班。到1995年末，Cabletron就不再觀望，它購買了SMC的以太網交換部分，這是它第一次采取的兼并行動，最終使得Cabletron進入交換式和快速型以太網市場。
　　另一次有意義的兼并行動是ForeSystems一家在ATM技術上領先的公司)兼并了以太網交換公司Alantec。多年以來，ForeSystems公司一直主張不要采用以太網，代之以ATM，這一兼并事件表示它已承認：基于幀的技術(如以太網和令牌環)在今后的很多年中仍然是核心技術。
　　世界上最大的PC和服務器廠家Compaq計算機公司通過購買Networth和Thomas-Conrad兩家網絡公司而大步地進入網絡市場。
　　在快速以太網適配器產業務中，Intel公司已處于領先地位，并有40％的市場份額。
　　干兆位以太網(1999-?)
　　
　　1995年l1月，IEEE802.3標準委員會組建了一個新的"高速研究組(High-Speed Study Group)"，去研究每秒1干兆位速率的以太網。
　　
　　1996年3月，IEEE組建了新的802.3z工作組，負責研究干兆位以太網，制訂相應的標準。很快，一些快速以太網原來的支持者和某些新的發起者組成了“干兆位以太網聯盟(GEA)”，其中包括11家公司，它們是3Com、BayNetworks、Cisco、Compaq、Granite Systems、Intel、LSI Logic、Packet Engines、Sun、Microsystem、q、UB Networks和VLSI Technology。一個月以后，另外28家公司也加入廠該聯盟，其中包括Hewlett-Packard(HP)公司。
　　
　　干兆位以太網的要害是利用交換式全雙工操作去構建主干網和連接超級服務器及工作站，或許還能借用現有的技術(如光纜信道前端技術)去使用光纜(某些人已經將千兆位以太網稱為1000BASE-F，表示在光纜介質上1000Mbps的傳輸速率)。于兆位以太網還支持半雙工／轉發的局域網和銅芯電纜，但要求網絡直徑為20到25米(某些人主張修改CSMA／CD訪問方法，以增加網絡直徑)。假如千兆位以太網取得成功，很顯然，在今后至少10年時間內，以太網幀將仍然是數據通信的標準。

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