- 1973年にXerox PARCで生まれた Ethernet は、同軸ケーブルベースの実験ネットワークから世界中の有線 LAN標準へと定着し、50年後にIEEE Milestoneとして記念された
- 出発点は、PARCの Altoコンピュータ 同士を接続し、レーザープリンタやARPANETゲートウェイにつなぐことにあり、Robert M. MetcalfeとDavid Boggsが1つの建物内で数百台のコンピュータを接続する方式を設計した
- 初期設計はUniversity of Hawai’iの ALOHAnet から、共有チャネル、パケット転送、衝突後のランダム再試行の方式を取り入れ、無線の代わりに同軸ケーブルを使って速度と干渉の問題を改善しようとした
- 最初の実装は最大 2.94 Mb/s で動作し、PARCの建物には500mの同軸ケーブル、100個のトランシーバノード、vampire tap、D-typeコネクタが設置され、Alto・プリンタ・ファイルサーバを接続した
- 1980年にXerox・Intel・DECが 10 Mb/s Ethernet 仕様を公開した後、1983年にIEEE 802 LAN Standards Committeeが標準として採用し、IEEE 802.3-1985とその後の高速化・多媒体対応の拡張へとつながった
Xerox PARCで始まったEthernet
- カリフォルニアの Xerox Palo Alto Research Center(PARC) は、Alto、初のグラフィカルユーザーインターフェースベースのパーソナルコンピュータ、初のレーザープリンタなど、数多くのコンピュータ技術の出発点だった
- PARCは、同軸ケーブルで高速データを伝送するネットワーキング技術 Ethernet の発明の地でもある
- Ethernetは企業や家庭で広く使われる標準有線 LAN となり、誕生から半世紀後にIEEE Milestoneに選ばれた
Altoとレーザープリンタをつなぐためのネットワーク
- Ethernetの開発は1973年、Charles P. Thacker がAltoコンピュータ間の通信、レーザープリンタ接続、PARCのARPANETゲートウェイ接続のためのネットワークを構想したことから始まった
- IEEE Fellowである Robert M. Metcalfe が実装を担当し、ほどなくコンピュータ科学者 David Boggs が加わった
- 設計条件は2つあった
- レーザープリンタを支えられるだけ十分に高速であること
- 同じ建物内の数百台のコンピュータを接続できること
ALOHAnetから取り入れたパケット転送方式
- Ethernetの設計は、University of Hawai’iの無線ベースのシステム ALOHAnet に着想を得た
- ALOHAnetは、コンピュータが受信者アドレスを付けたパケットを共有チャネルに送り、2つのメッセージが衝突すると送信コンピュータがランダムな時間待ってから再試行する方式だった
- Metcalfeは初期提案を Alto Aloha Network という名前のメモにまとめた
- 無線電波の代わりに 同軸ケーブル を使えば、データ転送をより高速にでき、干渉も抑えられた
- ケーブルTVのtapを使えば同軸ケーブルを切断せずに接続できるため、システム全体を停止させずにユーザーがネットワークに参加したり離脱したりできた
1973年の最初のEthernet実装
- MetcalfeとBoggsは1973年、現在Ethernetとして知られる最初のバージョンを設計した
- 最初のバージョンは最大 2.94 Mb/s でデータを送信し、この速度はレーザープリンタを動かし、同軸ケーブルで伝送するのに十分だった
- PARCの建物の廊下中央には、太くて硬い 9.5mm同軸ケーブル が設置された
- ケーブル長は 500m
- Nコネクタで接続された 100個のトランシーバノード が取り付けられた
- この接続装置は vampire tap と呼ばれた
- 各vampire tapは硬い外装を持つ小さな箱で、2本のプローブがケーブル外側の絶縁層を貫いて銅芯に接触した
- この構造により、既存の接続を維持したまま新しいノードを追加できた
- 各vampire tapには、9ピンプラグと9個のジャックソケットで構成される D-typeコネクタソケット があり、Altoコンピュータ・プリンタ・ファイルサーバがネットワークに接続できた
NICとEthernetという名称
- 機器間通信のため、MetcalfeとBoggsは最初の高速 ネットワークインターフェースカード(NIC) を作った
- この回路基板はコンピュータのマザーボードに接続され、今日Ethernetポートとして知られる要素を含んでいた
- 研究者たちは、もともとの名前だった Alto Aloha Network をEthernetに変更した
- この改名は、このシステムがAltoだけでなくどのコンピュータにも対応できることをより明確にするための選択だった
- Alan Kayは、Thackerが初期に「同軸ケーブルは捕まえられたetherにすぎない」と語ったことからこの名前につながったと回想している
- Metcalfe、Boggs、Thacker、Butler W. Lampson は1978年、この発明で米国特許を取得した
10 Mb/s Ethernetと業界標準化
- PARCは開発を続け、1980年に 10 Mb/s で動作するEthernetを公開した
- このアップデートは、Xerox、Intel、Digital Equipment Corp.(DEC) の研究者たちが、幅広い産業利用に向けたEthernetのバージョンを作るために協力した結果だった
- Ethernetは1980年に商用化され、急速に業界のLAN標準へと成長した
- コンピュータ企業がこの技術を利用できるフレームワークを提供するため、1983年6月に IEEE 802 Local Area Network Standards Committee がEthernetを標準として採用した
- 現在の IEEE 802 系列は、67件の公開標準と開発中の49件のプロジェクトで構成されている
- IEEE 802委員会は世界中の標準化機関と協力し、一部のIEEE 802標準を国際指針として発行している
IEEE Milestone記念
- PARC施設の外には、Ethernetを記念する IEEE Milestone 銘板が展示される予定だ
- 銘板には、Ethernet有線LANが1973年にXerox PARCで、ALOHAnetのパケット無線ネットワークとARPANETに触発されて発明されたことが記される
- また1980年にXerox、DEC、Intelが同軸ケーブルベースの 10 Mb/s Ethernet 仕様を発表し、それが IEEE 802.3-1985 Standard になったという流れも盛り込まれる
- その後Ethernetは、より高い速度とtwisted-pair、光、無線媒体へと拡張され、家庭・商業・産業・学術の環境全般で広く使われるようになった
- IEEE Milestoneプログラムは IEEE History Center が運営し、世界中の優れた技術発展を認定している
- IEEE Santa Clara Valley Sectionが候補指名を後援し、献呈式は 5月18日にPARC施設 で開かれる予定だ
1件のコメント
Hacker Newsの意見
家に同軸ケーブルが通っているなら、MoCA を検討する価値がある
以前の家をリフォームしたとき、各部屋に Ethernet を引いて有線アクセスポイントやオフィス用ジャックをつないだが、Wi-Fi やメッシュより速度、特に 安定性 がはるかに良かった
今の家は Ethernet を新たに引くのが難しいが、ほぼすべての部屋にケーブルテレビ用の同軸があり、MoCA 標準なら同軸上で最大 2.5Gbps のデータ転送が可能だと知った
おかげで家のどこでも有線アクセスポイントやコンピューター、テレビに有線ネットワークを接続できる
CAT5e 以前なら、たとえ Ethernet ケーブルが敷かれていても 100Mbps 程度で、1995年以前なら CAT4 で 20Mbps 未満だった可能性が高い
家で最も離れた2部屋の間に Ethernet ケーブルを1本通してあるが、天井近くでカップフックや釘に引っかけた形なので少し見栄えが悪い
きちんとやるならクロールスペースや屋根裏を通さなければならないが、クロールスペースに潜り込みたくないし、屋根裏は踏み外すと天井を突き抜ける構造で断熱材も多くて気が重い
壁の上部を開けて上に穴を開け、ケーブルを棒に結びつけて屋根裏へ押し上げ、ドローンを屋根裏で飛ばしてケーブルの輪を引っかけ、点検口まで運ぶ方法が可能か気になる
各部屋にケーブルテレビのジャックがあるアパートにぴったりで、適切な広帯域スプリッターと、家に入るケーブルの境界点にあるフィルターを確認すればよい
ギガビット級の速度をうたうキットもあるが、レビューを見る限り実際の速度にはかなりばらつきがあるようだ
https://en.wikipedia.org/wiki/Power-line_communication
https://www.tp-link.com/us/home-networking/powerline/tl-pa70...
最初に仕事で使っていた「Ethernet」ケーブルは同軸だった記憶があり、記事でも最初の Ethernet は同軸上で動作していたと書かれている
最近の用法では、Ethernet が CAT5 とほぼ同義のように使われている気がする
さらに驚くのは、同じ線で ケーブルテレビと MoCA を同時に使えることだ
Ethernet の発明者である Robert Metcalfe は、1995年に基盤技術は拡張できないのでインターネットは翌年に崩壊すると予測し、結局自分の言葉を文字どおり食べることになった
https://en.wikipedia.org/wiki/Robert_Metcalfe#:~:text=24%5D%...
Wi-Fi/ルーター開発をかなりやってきた立場から言うと、ことわざが一つある。無線がどう動くか知っている人はケーブルを使う、だ
アパートをリフォームしたとき、80㎡の空間のどこにいても最寄りの Ethernet ソケットが2m以内になるようジャックを大量に設置し、トイレにも入れた
テレビの裏は4個でも足りず、ルーターを追加した
Wi-Fi はその選択肢がないときに使う暫定策に近く、光回線のアップリンクが 1000/500 で月35ユーロなら、クライアント側でもきちんと使いたい
2.4GHz と 5GHz は有効にしてあるが、LTE のほうがより良い代替なので誰も使わない。Mikrotik を何か所にも置いて Wave 2 も使えるが、Ethernet ケーブルのほうがはるかに良いので、わざわざ使う理由がない
PoE やインジェクターまで考えればなおさらで、流行が何であれ 物理法則 は破れない
結局のところ、家で Ethernet が使えずモバイルもいまひとつなら最新の無線技術を使えばいいが、そうでないならケーブルを使うのが圧倒的だ
一部の TV には USB-RJ45 アダプターを挿せるが、USB ポートの大半が USB 2 なので実質的な上限は 300Mbps 程度だ
良いモデルには USB 3 ポートがあり、RJ45 アダプターで 1Gbps が可能になる
メーカーには TV に最低でもギガビット、できれば 2.5Gbps の RJ45 ポートを載せてほしい
用途ごとに敷地内に Wi-Fi ルーターを7台置いており、そのうち5台は IoT 機器を別ネットワークにとどめるために使い、2台は家族の個人デバイス用だ
ただしノート PC を除き、自分が使うすべてのコンピューターは Cat6 以上の有線 で接続している
離れのガレージにもバックアップ用コンピューターがあるので、そこまで Ethernet 線を引いてある
Ethernet も素晴らしいが Wi-Fi もかなり優秀で、それぞれに合った用途がある
正直、現代の Wi-Fi は本当に優秀だ。強力なルーターを買ってからは受信の問題もなくなった
「とにかく線を引け」というのが解決策ではない場合もある。受信に問題があった機器が有線 Ethernet をサポートしていなかったからだ
惜しいのは、すべてが 1500バイトのパケット に固定されてしまったこと
ハードウェアで補うことはできるが、100G や 10G を 1500バイトの塊で処理するのはばかげている
パケットはスイッチ間での分割、つまり第3層を説明する表現
私と avb がいなければ、今のようにはなっていなかったかもしれない
いつか整理して書くべきだろうが、短く言えば FDDI が 100Mbit への道筋で、私は 100Mbit Ethernet を望んでいたのに、Sun のハードウェアエンジニアたちは、私が 10Mbit のときと同じやり方で銅線信号を求めていると思っていた
実際に関心があったのはそこではなく、このスレッドで誰かが言っていたように、10Mbit ハブをつないでも 100Mbit やギガビットなどと一緒に動作することだった
私の頭の中ではすべて フレーム形式 の問題で、形式が同じなら安価なスイッチが手に入ると考えていた
実際、今日ではその通りになっていて、私は 1990年ごろにこの流れを予想していた
1500バイトを嫌う人たちには、SGI メモリインターコネクトが「大きければ常によいわけではない」と教えてくれた
リモートキャッシュミスを処理するときは大きな単位は向いておらず、うまく説明できていないが、小さな単位にも価値がある
望むならこの話をきちんと書いてみる
Ethernet で驚くべきなのは、複数のケーブルや速度を混在させてもなおちゃんと動くこと
最近、遊びで 10Mbit/s 専用ハブ を 10/100Mbit/s スイッチにつなぎ、さらにギガビットスイッチにつないでみたが、すべて普通に動いた
20年ほど前、産業現場で Cat5 ギガビット 配線をしたのを覚えている
それくらいの築年数の自宅にも Cat5 があちこちに敷かれていて、今でも非常によく持ちこたえている
有線ではまだ 1ギガが標準で、2.5G は一部の高価な選択肢、10G は家庭や小規模事業者にとって非常に高価な選択肢だ
時間をかければ各部屋に少なくとも1つの Ethernet ジャックを作れるし、屋根裏へ上がる線のペアも確保できた
惜しいのは、被覆を必要以上に剥いてしまっていて、余長があまり残っていなかったことだが、それでも成端してキーストーンジャックを付けるには十分だった
自分の必要を超えて長く使えると思っていたが、ISP が自宅まで 2.5Gbps を提供していると知って考えが変わった
VR がそれを変える可能性はあるかもしれない
特にアメリカや ISP 独占のある国々のインターネット料金がどれほどひどいかを見ると気の毒になる
うちの回線が比較的安い唯一の理由は、わが国で初期に競争が多かったからだ
10G は銅線ケーブルも簡単に手に入るが、SFP のほうが一般的なようだ
チップセットがさらに高速化し、消費電力と発熱が減れば、銅線も戻ってくるかもしれない
すでに多くの人が ISP からそれ以上を受けていて、この5年間のコンシューマー向け製品には少なくとも 2.5G が搭載されていることが多かった
小規模事業者でもフロア単位では少なくとも SFP を使う傾向がある
Ethernet の初期の歴史に興味があるなら、Computer History Museum の Bob Metcalfe 口述記録 は読みごたえがある
https://archive.computerhistory.org/resources/text/Oral_Hist...
この名前が無線ではなく 有線構成 に付けられたのが今でも惜しい
Wi‑Fi も Ethernet フレームを少し変形した形で使っている
Ethernet が 50年たっても衰えないのは、「壊れていないなら直すな」という言葉の証拠のように見える
無線があらゆるものを席巻した時代でも、この 古い技術 が関連性を保ち続けているのは印象的だ
私の技術スタックも Java、モノリス、SQL データベースのような構成だが、最新の流行を全部使わなくても、有料顧客に安定したサービスを提供できている
比較的一定に保たれてきたのは フレームとアドレスの配置 で、これはプロトコル設計における Kleinrock の「ナロウエスト」パターンの一例だ
良い意味で「完成した」と感じられるプロトコルが1つくらいあるのはよいことだ
10Base-T は、ハブの中にバスを仮想化した新しいトポロジーとケーブルであり、スイッチド Ethernet は、素朴な端末に Ethernet のふりをするインテリジェントなネットワークに近い
データ速度が上がると信号方式も変わり、媒体も銅線から光ファイバーまで広がり、標準では 10Mbps を超えるベースバンド同軸は退役した
それでも同じ標準の屋根の下で動作するようにしたおかげで、特定ベンダーのネットワークを敷いたあと、別のケーブルや信号方式のほうがより速く安く登場して後悔する事態を減らせた