50 Jahre Ethernet: Der beste Standard aller Zeiten!?
Ethernet ist 50 und das ist ein Grund zu feiern, denn der Standard gilt bei manchen als einer der besten aller Zeiten. Zumindest bis heute, denn was die Zukunft bringt, ist noch unklar. Im Vergleich zu anderen Entwicklungen erweist sich Ethernet als sehr robust und langlebig, was zum guten Ruf führt.
Der Ethernet-Standard feiert 50 Jahre und ist immer noch groß im Geschäft. Für manche ist es sogar der weltweit beste IT-Standard, weil er dank Evolution die Jahre überstanden hat, im großen Umfang abwärtskompatibel ist und eine ganze Reihe Features bietet. Schaut man sich andere IT-Standards und Protokolle an, sind die bei Weitem nicht so robust gealtert.
Die Entwicklung von Ethernet begann 1973 bei Xerox Palo Alto am Research Center (PARC), als Charles P. Thacker, der an der Entwicklung des Alto-Computers (der erste mit grafischem Nutzerinterface) arbeitete, ein Netzwerk konzipierte, das es den Altos ermöglichen sollte, untereinander, mit Laserdruckern und mit dem PARC-Gateway zum ARPANET zu kommunizieren. Der PARC-Forscher Robert M. Metcalfe, ein IEEE Fellow, nahm die Herausforderung an, diese Technologie zu entwickeln. Zu Metcalfe gesellte sich bald der Informatiker David Boggs.
Metcalfe und Boggs hatten zwei Kriterien: Das Netzwerk musste schnell genug sein, um ihren Laserdrucker zu unterstützen, und es musste Hunderte von Computern innerhalb desselben Gebäudes verbinden.
Aloha aus Hawai'i
Das Ethernet-Design wurde durch das Additive Links On-line Hawaii Area Network (ALOHAnet) inspiriert, ein funkbasiertes System an der Universität von Hawaii. Die Computer übermittelten Pakete, denen die Adressen der Empfänger vorangestellt waren, über einen gemeinsamen Kanal, sobald sie Informationen zu senden hatten. Wenn zwei Nachrichten kollidierten, warteten die Computer, die sie gesendet hatten, ein zufälliges Intervall ab und versuchten es erneut.
Metcalfe skizzierte seinen Vorschlag, der damals Alto Aloha Network genannt wurde, in einem inzwischen berühmten Memo an seine Kollegen. Die Verwendung von Koaxialkabeln anstelle von Funkwellen würde eine schnellere Datenübertragung ermöglichen und Störungen begrenzen. Die Kabel bedeuteten auch, dass Benutzer dem Netzwerk beitreten oder es verlassen konnten, ohne das gesamte System abschalten zu müssen, so Metcalfe in einer 2004 vom IEEE History Center durchgeführten mündlichen Erzählung.
"Es gab etwas, das man Kabelfernsehanzapfung nannte und mit dem man ein Koaxialkabel anzapfen konnte, ohne es zu zerschneiden", sagte Metcalfe. "Daher wählten [Boggs und ich] Koaxialkabel als unser Kommunikationsmittel. In [dem] Memo beschrieb ich die Prinzipien des Betriebs - sehr dezentral, keine zentrale Kontrolle, ein einziges Stück 'Äther'."
Metcalfe und Boggs entwarfen 1973 die erste Version dessen, was heute als Ethernet bekannt ist. Es sendete Daten mit bis zu 2,94 Megabit pro Sekunde und war "schnell genug, um einen Laserdrucker zu füttern und durch das Koaxialkabel zu senden", so Metcalfe gegenüber dem IEEE History Center.
Jeder Computer wird unterstützt
Ein 9,5 Millimeter dickes und steifes Koaxialkabel wurde in der Mitte einer Halle des PARC-Gebäudes verlegt. An dem 500 Meter langen Kabel waren 100 Transceiver-Knoten mit N-Steckern, den sogenannten Vampire Taps, angebracht. Jede der Abzweigungen - kleine Kästen mit harter Schale - hatte zwei Sonden, die sich durch die äußere Isolierung des Kabels "bissen", um den Kupferkern zu kontaktieren. So konnten neue Knoten hinzugefügt werden, während die bestehenden Verbindungen unter Spannung standen.
Jeder Vampirabgriff hatte eine D-Buchse, bestehend aus einem Stecker mit neun Stiften, der in eine Buchse mit neun Buchsen passte. Über diese Buchsen konnten Altcomputer, Drucker und Dateiserver an das Netz angeschlossen werden.
Damit die Geräte miteinander kommunizieren konnten, entwickelten Metcalfe und Boggs die erste Hochgeschwindigkeits-Netzwerkkarte (NIC) - eine Platine, die mit der Hauptplatine eines Computers verbunden wird. Sie enthielt das, was heute als Ethernet-Anschluss bekannt ist.
Die Forscher änderten den Namen des ursprünglichen Alto Aloha Network in Ethernet, um deutlicher zu machen, dass das System jeden Computer unterstützen konnte. Dies spiegelte eine Bemerkung wider, die Thacker schon früh gemacht hatte: "Koaxialkabel sind nichts anderes als gefangener Äther", erinnerte sich der PARC-Forscher Alan Kay.
Metcalfe, Boggs, Thacker und Butler W. Lampson erhielten 1978 ein US-Patent für ihre Erfindung.
Sie entwickelten die Technologie weiter und 1980 brachte PARC Ethernet mit einer Geschwindigkeit von 10 MBit/s heraus. Die Aktualisierung erfolgte in Zusammenarbeit mit Forschern von Intel und der Digital Equipment Corp. (DEC), um eine Version von Ethernet für den breiten Einsatz in der Industrie zu schaffen, heißt es im Milestone-Eintrag.
Einführung des IEEE-Standards
Ethernet wurde 1980 kommerziell verfügbar und entwickelte sich schnell zum LAN-Standard der Industrie. Um den Computerunternehmen einen Rahmen für die Technologie zu bieten, wurde Ethernet im Juni 1983 vom IEEE 802 Local Area Network Standards Committee als Standard angenommen.
Gegenwärtig besteht die IEEE 802-Familie aus 67 veröffentlichten Standards, 49 Projekte befinden sich in der Entwicklung. Das Komitee arbeitet weltweit mit Normungsorganisationen zusammen, um bestimmte IEEE-802-Standards als internationale Richtlinien zu veröffentlichen.
Eine Plakette zur Anerkennung der Technologie wird außerhalb der PARC-Einrichtung angebracht. Sie wird lauten:
Das kabelgebundene Ethernet-LAN wurde 1973 im Xerox Palo Alto Research Center (PARC) erfunden, inspiriert durch das ALOHAnet-Paketfunknetz und das ARPANET. 1980 veröffentlichten Xerox, DEC und Intel eine Spezifikation für 10-MBit/s-Ethernet über Koaxialkabel, die zur Norm IEEE 802.3-1985 wurde. Später wurde die Spezifikation für höhere Geschwindigkeiten und Twisted-Pair-, optische und drahtlose Medien erweitert, sodass Ethernet weltweit in Privathaushalten, im Handel, in der Industrie und in der Wissenschaft allgegenwärtig wurde.
Das vom IEEE History Center verwaltete und von Spendern unterstützte Milestone-Programm würdigt herausragende technische Entwicklungen in aller Welt. Die IEEE Santa Clara Valley Section hat die Nominierung gesponsert. Die Einweihungsfeier ist für den 18. Mai in der PARC-Anlage geplant.
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-> 10Base2
Die Weiterentwicklung, gerade hin zu BaseT aber auch die Glasfaser-Ableger, sollte man tatsächlich nicht unterschätzen. Das ursprüngliche Koaxial-Ethernet hatte mit rund 15 Jahren realer Lebensdauer zwar auch eine gewisse Existenz, ist gemessen an der Entwicklung damaliger Kommunikationsschnittstellen aber kein Dauerbrenner und bis heute überlebt hat von ihm nur das Protokoll. Da hätten wir auch vor zwei Jahren "40 Jahre ISA" feiern können, weil der PC-Bus im Prinzip bis heute als LPC in jedem Computer weiterlebt. In seiner Verbreitung schlägt er damit Ethernet sogar locker, letzteres ist aus Laptops schließlich längst wieder verschwunden und glänzte anfangs auch in Desktop-Computern nur durch Abwesenheit.
Dem Koaxialkabel wurde das mMn Genick durch billige Switches gebrochen (als die weit unter 50€ kosteten, da konnte ich jeder einen leisten, war so etwas nach dem Jahr 2000) und durch die nicht mehr vorhandene Weiterentwicklung. Eventuell hätten sich 100Base2 oder 1000Base2 (falls möglich) länger gehalten. Natürlich kann man auch argumentieren, dass das ganze Konzept in Unternehmen nicht mehr gefragt war, die Sterntopologie war einfach in vielen Dingen überlegen) und es deshalb nicht weiterentwickelt wurde. Als Privatnutzer übersieht man gerne, dass das eine der Haupttriebfedern ist.
Aber ich habe heute noch zwei der seltenen 3com Karten, die sowohl 100BaseTX als auch 10Base2 und 10Base5 unterstützt haben.
Jetzt komme ich mir richtig alt vor...
Ich habe bis heute aber immer gedacht, dass das nach Token Ring Verfahren arbeitet (böte sich ja an) und nicht wie ein Bus-System.
Wieder was über die Antike gelernt
Die kindliche Aufregung wenn Rechner A dann plötzlich mit Rechner B kommunizieren konnte - die hat man heute leider nicht mehr. Wird man direkt nostalgisch
Ich erinnere mich noch an das alte 10Base2 Netzwerk, da konnte man sich den teuren Hub sparen. Nachteil: wenn jemand sein Kabel abgesteckt hat, war das ganze Netzwerk außer betrieb, bis es wieder zusammengesteckt wurde. Weiterer Vorteil;; wenn jemand sein Kabel vergessen hat, dann konnte man mit etwas Alufolie Ersatz bauen. Mit ein paar Nadeln und viel Geschick, konnte man sogar ein T Stück ersetzen. Macht das mal mit RJ45 und 4 Adernpaaren
Der Punkt war, dass irgendwann der Switch erfunden wurde (ich glaube von 3com) Davor sank, durch die Kollisionen das Tempo massiv. Bei 30 Computern, in einem Segment, war nur noch 30% der Leistung übrig. Mit Token Ring konnte man das umgehen, weshalb es besser war. Beim Ethernet ist man deshalb auf die teuren 100MBit hochgegangen, um das zu kompensieren. Mit dem Switch konnte man das nicht nur kompensieren, sondern jeder Computer konnte, im Full Duplex, mit jedem Computer gleichzeitig in voller Geschwindigkeit kommunizieren und zwar Up wie Down. Das brach dem Token Ring das Genick. Sonst wäre Ethernet abgelöst worden, da man für das Problem eine Effiziente Lösung benötig hätte, wenn man die Geschwindigkeit nicht ins extreme steigern wollte.
Es sind solche Innovationen, die dafür gesorgt haben, dass sich Ethernet bis heute halten konnte.
Die wurden erst ein paar Jahre später eingeführt und sind auch eine andere Baustelle. Knapp war IPv4 damals nicht, weil man garnicht an das Internet gedacht hat. Das kam nochmal später.