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以太网之父鲍勃·梅特卡夫获2022图灵奖，76岁进入新领域再出发！

百家作者：AI100 2023-03-27 19:33:26

整理 | 朱珂欣

出品 | CSDN程序人生（ID：coder_life）

3 月 22 日，计算机协会 ACM 授予鲍勃·梅特卡夫（Bob Metcalfe ）为 2022 年 ACM 图灵奖的获得者，以表彰以太网发明的标准化和商业化。

（图源：ACM 官网截图）

图灵奖作为计算机科学的最高荣誉，被大家称之为 “计算机界的诺贝尔奖”，表彰 Bob Metcalfe 为引领大众进入超级连接时代所做的贡献。

50 年前， Bob Metcalfe 发明了以太网。以太网作为一种连接全球互联网的局域网络技术，为现代计算机通信和互联网的发展奠定了基础， Bob Metcalfe 在其间发挥了关键作用。

本文将带你回顾有关 Bob Metcalfe 和“以太网”的那些事。

答辩失败成灵感的来源

据悉，1946 年，Bob Metcalfe 于出生在美国纽约。

1969 年，他从麻省理工学院的电气工程和工业管理获得学士学位。

1970 年，他获得哈佛大学应用数学硕士学位，并于 1973 年获得计算机科学博士学位。

然而，看似顺利的一切，期间却也经历过不少的“坎坷”。

当 Bob Metcalfe 搬到哈佛大学读研究生时，美国国防部刚刚加大对阿帕网的投资。那时， Bob Metcalfe 提议建立一个将网络连接到哈佛大型计算机的接口，但大学拒绝了他。随后，他转身向麻省理工学院提出了同样的建议。

1972年，当他向哈佛大学论文委员会提交一篇描述这项工作的论文，但却因“话题不够理论化”为由，使得他答辩失败。

那时， Bob Metcalfe 已经接受了施乐公司在加利福尼亚州帕洛阿尔托研究中心（PARC）的工作，实验室主任 Bob Taylor 告诉他必须完成研究中心的论文。

也就是从那时起， Bob Metcalfe 开始为一台新的 PARC 计算机构建另一个阿帕网接口，同时，他也在寻找一个理论主题来满足哈佛的答辩。

备忘录里开启的“愿景”

就当时而言，计算机网络存在最根本的问题是：如何在众多用户之间共享访问网络的权限。
虽然电话网络以最简单的方式处理了这个问题，但也有致命缺点，即双方之间的连接会在通话期间占用通信通道，这时候，任何其他用户都无法访问该通道。对于电话对话来说，这种低效并不是一个大问题，因为对话很少长时间保持沉默。然而，计算机通信是以短时间内的突发为特点，这些突发通常被长时间的静默隔开。

（图源：Abramson 的论文截图）

一次偶然，Bob Metcalfe 发现了 Abramson 的一篇论文，论文中阐述了一种避免拥挤僵局的方法。论文的启发之下，Bob Metcalfe 建立了一个模型。用户将根据碰撞的频率独立调整传输尝试之间的平均等待时间：如果碰撞很少，就会更快地再次尝试，如果网络很拥挤，就会退缩，使通信总体上更有效率。

这个模型使 Bob Metcalfe 的论文通过哈佛大学的论文审核，也让他在新工作中将其付诸实践。

1973 年 5 月， Bob Metcalfe 首次在备忘录里阐述了对以太网最初的愿景。

Bob Metcalfe 描述了一种“广播通信网络”—— 第一台个人计算机 PARC 的 Altos ，可以用于连接建筑物内，也能在在局域网中实现通信和共享信息。第一个以太网以每秒 2.94 兆比特的速度运行，比终端网络快约 10000 倍。

尽管 Bob Metcalfe 的原始设计是建议通过同轴电缆实现该网络，但由于备忘录设想了“以太通信”，使该设计适应未来媒体技术的创新，包括传统的电话双绞线，光纤，Wi-Fi，、电力网络，以取代同轴电缆作为“以太网”。

因此，该备忘录为现在大家所知晓的以太网奠定了基础。

与此同时，以太网的设计还融合了 Bob Metcalfe 在夏威夷大学开发的开创性计算机网络系统 ALOHAnet 的经验。Bob Metcalfe 聘请了以太网的共同发明者 David Boggs（2022 年去世）来帮助构建 100 节点 PARC 以太网。

随后，第一个以太网在施乐内部复制，以扩散企业互联网。

（图源：ACM 论文截图）

在 1976 年 ACM 的经典通信文章中也曾提及，“以太网：本地计算机网络的分布式分组交换”。随后，Bob Metcalfe 还领导了一个团队，开发了 10Mbps 以太网，为后续标准奠定了基础。

后来，以太网被用于家庭，在 1990 年代后期成为 Wi-Fi 网络的基础。或许如今看来，以太网最初的技术细节几乎没有保留，但毋庸置疑质疑的是它曾在历史上发挥着不可或缺的作用。

76岁再出发，进入新领域

“以太网”成了属于 Bob Metcalfe 的重要标签，但却并未影响他的职业生涯一直朝着更新的领域迈进。
1979 年，Bob Metcalfe 离开了 PARC，创立了自己的公司 3Com 。
Bob Metcalfe 曾坦言：“为了创办自己的公司，我足足花了两年的时间和风险投资商周旋，并听取他们的各种意见。他们要求我创办的公司必须要在 5 年内将资产提升到 5000 万美元。”
3Com 成立之后，Bob Metcalfe 还说服了施乐公司、英特尔和现已倒闭的数字设备公司的代表采用以太网作为本地网络的开放行业标准。其他公司推广自己的技术，但以太网最终胜出，这在很大程度上要归功于它的简单性和 Bob Metcalfe 早期对标准化的推动。
1990年， Bob Metcalfe离开了 3Com，成为一名专家和技术专栏作家。同时，他还继续担任风险投资家、德克萨斯大学奥斯汀分校担任教授。
Bob Metcalfe 曾通过一个理论来解释是什么驱使他做出这样戏剧性的改变。“你一开始什么都不知道，然后你沿着学习曲线往上走，然后你就什么都知道了。”他在接受《量子杂志》采访时说，用手指划出一条曲线，指着曲线的中间，补充说：“我通过经验发现，最有趣的部分其实就在这里。”
值得一提的是，Bob Metcalfe 还曾提出“ Bob Metcalfe 定律”，这是一条描述网络价值随着参与者数量增加而呈指数级增长的定律，对于理解网络效应和互联网经济的发展具有重要的参考价值。
如今，随着互联网无处不在，Bob Metcalfe 的思考范围进一步扩大，他表示：“关于人类状况最重要的新事实是，我们突然紧密联系在一起了。”
76 岁的 Bob Metcalfe ，实现了自己职业的“再出发”。
他目前是麻省理工学院的研究人员，负责研究超级计算机在能源和其他领域复杂问题上的应用。Bob Metcalfe 表示自己仍然处于学习曲线的早期部分，同时坦言：“我知道的不多，但我正在努力解决这个问题。”
参考链接：

https://amturing.acm.org/?2023
https://awards.acm.org/binaries/content/assets/press-releases/2023/march/turing-award-2022.pdf
https://www.quantamagazine.org/bob-metcalfe-ethernet-pioneer-wins-turing-award-20230322/
https://www.nytimes.com/2023/03/22/technology/turing-award-bob-metcalfe-ethernet.html
https://ishare.ifeng.com/c/s/v002LMQ9KC1nXmFzd4ADfvAeeOQKyldn0CU-_632tldbyydk__