我喜欢阅读有关以太网50周年的杂志文章，其中包括研究所.由计算机科学家发明罗伯特·梅特卡夫和博格斯，以太网已经产生了巨大的影响。1996年，IEEE研究员梅特卡夫获得IEEE荣誉勋章以及2022年图灵奖来自计算机协会但是这个故事还有很多不广为人知的地方。
在20世纪80年代和90年代初，我领导了数字设备公司。位于马萨诸塞州的网络高级开发小组。我亲眼目睹了这一时期局域网技术的巨大机遇以及标准化工作之间的激烈竞争。
12月，英特尔、和施乐公司准备从20世纪70年代以太网的推出中获利。但在20世纪80年代，其他局域网技术成为了竞争对手。主要竞争者包括令牌环，由提升国际商用机器公司、和令牌总线（如今，以太网和两种基于令牌的技术都是IEEE 802标准标准系列。）
所有这些局域网都有一些共同的基本部分。一个是48位媒体访问控制（MAC）地址，这是计算机网络端口制造过程中分配的唯一编号。MAC地址仅在局域网内使用，但它们对局域网的运行至关重要。通常，与网络上的通用计算机一起，它们至少有一台专用计算机：路由器，其主要任务是代表局域网上的所有其他计算机向Internet发送数据并从Internet接收数据。
在十年前的网络概念模型中，局域网本身（电线和低级硬件）被称为第二层，即数据链路层。路由器主要处理另一种地址：局域网内外使用的网络地址。许多读者可能听说过这些术语互联网协议和IP地址除某些例外情况外，数据包中的IP地址（网络地址）足以确保数据包可以通过服务提供商和运营商操作的一系列其他路由器在互联网上的任何位置传送。路由器及其执行的操作称为第三层或网络层。
在令牌环LAN中，屏蔽双绞线铜线将每台计算机连接到其上下游邻居，形成环形结构。每台计算机将数据从上游邻居转发到下游邻居，但只有在从上游邻居接收到短数据包（令牌）后，才能将自己的数据发送到网络。如果它没有要传输的数据，它只会将令牌传递给它的下游邻居，依此类推。
在令牌总线LAN中，同轴电缆连接网络中的所有计算机，但布线并不控制计算机传递令牌的顺序。计算机在传递令牌的顺序上达成一致，形成了一个无尽的虚拟环，数据和令牌围绕着这个环循环。
与此同时，以太网已经成为使用一种叫做带碰撞检测的载波侦听多址用于管理传输。在CSMA/CD方法中，想要传输数据包的计算机首先会侦听另一台计算机是否正在传输。如果不是，则计算机在侦听时发送数据包，以确定该数据包是否与另一台计算机的数据包冲突。由于计算机之间的信号传播不是瞬时的，因此可能会发生冲突。在发生冲突的情况下，发送计算机以延迟重发其数据包，该延迟既有随机分量，也有取决于冲突次数的指数增长分量。
检测冲突的需要涉及数据速率、物理长度和最小数据包大小之间的权衡。将数据速率增加一个数量级意味着减少物理长度或以大致相同的系数增加最小数据包大小。以太网的设计者在权衡中明智地选择了一个最佳点：每秒10兆比特，长度1500米。
来自光纤的威胁
与此同时，包括我的雇主DEC在内的一个公司联盟正在开发一种新的ANSI LAN标准：光纤分布式数据接口FDDI方法使用令牌总线协议的变体通过光纤传输数据，有望达到100 Mb/s的速度，远远快于以太网的10 Mb/s。
大量技术出版物发布了各种工作负载下竞争性局域网技术的吞吐量和延迟分析。考虑到这些结果以及更快的处理器、RAM和非易失性存储对网络性能的更高要求，以太网的有限性能是一个严重的问题。
虽然FDDI使用了昂贵的组件和复杂的技术，特别是用于故障恢复，但在创建速度高于以太网的局域网方面，FDDI似乎是一个更好的选择。但是，由于共享电线或光纤的复杂性，所有共享媒体访问协议都有一个或多个没有吸引力的特性或性能限制。
出现了解决方案
我认为比FDDI或更快版本的以太网更好的方法是开发一种执行存储转发交换的LAN技术。
1983年的一个晚上，就在下班回家之前，我参观了马克·坎普夫，一名总工程师，也是我团队的一员。马克是我曾经合作过的最好的工程师之一，他设计了广受欢迎且盈利的DECServer 100终端服务器，该服务器使用了DEC公司架构小组的布鲁斯·曼创建的本地区域传输（LAT）协议。终端服务器将一组只有RS-232串行端口的哑终端连接到具有以太网端口的计算机系统。
我告诉马克我关于使用存储转发交换来提高局域网性能的想法。
第二天早上，他提出了一个学习桥的想法（也称为第二层交换机或简单的交换机）。该网桥将连接到两个以太网LAN。通过监听每个LAN上的所有流量，设备将学习两个以太网上计算机的MAC地址（记住哪台计算机位于哪个以太网上），然后根据目标MAC地址在LAN之间选择性地转发适当的数据包。这两个网络上的计算机不需要知道其数据在扩展LAN上的路径；对他们来说，这座桥是看不见的。
网桥每秒需要接收和处理大约30000个数据包（每个以太网15000 pp/s），并决定是否转发每个数据包。虽然30000 pp/s的要求接近了使用当时最好的微处理器技术（摩托罗拉68000）所能达到的极限，但马克有信心只使用离线组件（包括他将使用可编程阵列逻辑（PAL）设计的专用硬件引擎）来建立一个双以太网网桥设备和专用静态RAM来查找48位MAC地址。
马克的贡献没有得到广泛认可。教科书是个例外网络算法作者：George Varghese。
在一个配置错误的网络中，一个在环包中连接以太网络的网桥可能永远存在。我们相信，我们可以找到一种方法来防止这种情况发生。在紧急情况下，产品可以在没有安全功能的情况下发货。显然，一个双端口设备只是一个起点。多端口设备也可以跟进，尽管它们需要定制组件。
我把我们的想法带到了三个管理层，希望得到批准，建造马克设想的学习桥梁原型。在当天结束之前，我们开了绿灯，因为我们知道，如果原型成功，产品就会跟进。
开发桥梁
我在DEC的直接经理托尼·劳克（Tony Lauck）向几位工程师和架构师提出了挑战，以解决错误配置网络中的数据包循环问题。几天之内，我们有了几个潜在的解决方案。拉迪亚·珀尔曼Tony团队的架构师提供了一个明确的赢家：生成树协议。
在Perlman的方法中，网桥相互检测，根据指定的标准选择根网桥，然后计算最小生成树。MST是一种数学结构，在这种情况下，它描述了如何在没有环路的情况下有效连接LAN和网桥。然后，使用MST将任何存在会创建循环的桥接器置于备份模式。作为一个附带的好处，它在桥接故障的情况下提供了自动恢复。
数字设备公司于1986年发布的拆卸LANBridge 100的逻辑模块。阿兰·科比
Mark设计了硬件和对时间敏感的低级代码，而软件工程师Bob Shelly编写了剩余的程序。1986年，DEC推出了LANBridge 100技术，产品代码DEBET-AA。
不久之后，DEC开发了DEBET-RC，该版本支持桥梁之间3公里的光纤跨度。一些DEBET-RC的手册可以在Bitsavers网站.
马克的想法并没有取代以太网络，这就是它的卓越之处。通过允许在现有CSMA/CD同轴以太网之间进行存储转发切换，网桥允许轻松升级现有LAN。由于任何冲突都不会传播到网桥之外，因此使用网桥连接两个以太网将立即使单个以太网电缆的长度限制增加一倍。更重要的是，将彼此通信频繁的计算机放在同一条以太网电缆上会将通信隔离到该电缆，而网桥仍然允许与其他以太网电缆上的计算机通信。
这减少了两条电缆的流量，增加了容量，同时减少了碰撞频率。考虑到它的极限，这最终意味着给每台计算机提供自己的以太网电缆，并用一个多端口网桥将它们全部连接起来。
这导致了通过同轴电缆逐渐从CSMA/CD迁移到现在各个计算机和专用交换机端口之间普遍存在的铜缆和光纤链路。
链路的速度不再受碰撞检测约束的限制。随着时间的推移，这一变化彻底改变了人们对以太网的看法。
如果相关的数据包头足够相似，网桥甚至可以具有不同LAN类型的端口。
我们的团队后来开发了GIGA交换机，这是一种支持以太网和FDDI的多端口设备。
性能越来越高的网桥的存在使那些开发新的共享媒体局域网接入协议的人失去了信心。后来，面对更快的以太网版本，FDDI逐渐退出市场。
当然，桥梁技术并非没有争议。一些工程师仍然认为，第二层交换是一个坏主意，你所需要的只是更快的第三层路由器来在局域网之间传输数据包。然而，当时IP并没有在网络层面上取得胜利，DECNet、IBM的SNA和其他网络协议正在争夺支配地位。在第二层交换可以使用任何网络协议。
Mark收到了美国专利用于1986年的设备。DEC提出在无成本的基础上对其进行许可，允许任何公司使用该技术。
这导致了IEEE标准化工作。成熟的网络公司和初创公司采纳并开始努力改进交换技术。其他增强功能，包括特定于交换机的ASIC、虚拟LAN，以及更快、更便宜的物理介质和相关电子设备的开发，稳步促进了以太网的寿命和普及。
以太网的持久价值不在于CSMA/CD或其原始同轴介质，而在于它为协议设计者提供的易于理解的功能性服务。
如今，许多家庭网络中的交换机都是这项创新的直接后代。现代数据中心有许多交换机，每个端口每秒运行40到800千兆比特。仅数据中心交换机市场每年的收入就超过100亿美元。
我的DEC经理劳克（Lauck）曾经说过，一个架构的价值可以通过它所适用的技术代数来衡量。从这个角度来看，以太网已经取得了巨大的成功。第二层交换也是如此。
如果马克没有发明学习桥，没有人知道以太网会发生什么。也许其他人会想出这个主意。但以太网也有可能慢慢消失。
对我来说，Mark保存了以太网。
