大卫·博格斯

2022-03-18 10:03崔传刚
财经 2022年5期
关键词:博格以太网计算机

崔传刚

互联网先驱,2022年2月19日去世,享年71岁

美国卓越的电子和无线电工程师大卫·博格斯(David Boggs)于近日去世。作为计算机和互联网领域的一位研究先驱,博格斯最广为人知的成就是他在近半个世纪前参与发明了以太网。以太网是一种应用最为广泛的局域网,如今我们能够在家或者公司里把自己的电脑同其他电脑、打印机或者整个互联网相连接,依靠的正是博格斯等人的灵感与努力。

以太网诞生于1973年的施乐公司帕洛阿托研究中心。1969年,当施乐公司创办这个研究中心时,它只是想为自己公司的计算机研发出一系列配套或相关的产品及系统。但谁曾想到,这个简称为PARC的研究所后来成了计算机技术革命的圣地和摇篮。现代个人计算机、激光打印、图形用户界面、鼠标、文字处理系统等我们耳熟能详的计算机概念,最初都出自这里。就连现在的苹果Mac电脑也部分源自乔布斯到这里的学习借鉴。以太网只是这个传奇研究所孵化出的产品之一。

上世纪六七十年代计算机尚未普及,即便是对于极客或专业用户而言,电脑与其他设备之间的网络连接也不是他们急于考虑的问题。当时,分布式计算的典型方法是用串行电缆把一栋楼里的计算机终端和主机互联。但这种情况也在暗中发生变化。1966年起,美国国防部开始资助互联网前身阿帕网项目的研究,三年后,阿帕网把美国四所不同地区大学内的计算机主机连接了起来,实现了计算机历史上第一次远程互联。自此以后,通过阿帕网去访问远程计算机,就成了各大学和研究中心相互交流的一种手段。

PARC也想尽早接入阿帕网,但首先它需要找一个把自己研究中心几百台计算机连起来的好办法。PARC时任领导者罗伯特·泰勒的要求是,这个网络的成本不能过高,其运行必须简单且可靠,还要有扩展性,能连接几百台甚至更多的计算机。但在当时这几乎是个完不成的任务。为了把更多电脑连接起来,他们需要不断增加电线和连接器,这既不能控制成本,更无法保证稳定性。

年轻的毕业生查尔斯·西蒙尼自告奋勇,想搞出一套与阿帕网原理相似的局域网系统,但很快就被证明行不通。他被分配到了其他的项目中,而历史证明他退出的正确性——他研发了Bravo文字处理软件,而这正是微软Word的前身。后来西蒙尼加入了微软,并最终成了与比尔·盖茨比邻而居的富豪。

之后把PARC的所有电脑通过一个节点连入阿帕网的任务便落到了罗伯特·梅特卡夫的头上。而除了连接阿帕网之外,施乐此时也正在研发激光打印机,公司也希望他能找到让电脑和打印机实现互联的办法。

梅特卡夫是麻省理工的硕士,有电子工程、数学以及应用数学的学位,同时也是哈佛的博士生,所以对他而言这算是一个非常对口的职责。他读了很多相关论文,尤其是受到了夏威夷大学无线电网络阿罗哈网的启发,从中发现了一种有趣的数据发送方法。

梅特卡夫的优点是理论扎实,敢想敢干,非常有前瞻眼光,但是他也有一个问题,那就是实操能力不算强。在这个时候,他遇到了大卫·博格斯,而后者恰好弥补了他的缺点。

1950年6月17日,大卫·博格斯出生于美国华盛顿特区。他的父亲詹姆斯是美国陆军一位财务官员,所以博格斯小时候整个家庭需要经常跟着部队到处搬迁。

童年的博格斯到过肯塔基州、堪萨斯州以及其他很多地方,后来父母离异,他跟着母亲简和哥哥沃尔特一同搬回了华盛顿的外婆家。为了养活一家,博格斯母亲在附近的美利坚大学找了一份行政差事,后来又负責法学院的招生等工作。

博格斯自小喜欢鼓捣电子产品和无线电。在攒够钱并取得无线话务员的执照后,他开始自己动手搭建无线电台,然后每晚通过无线电和全国各地的话务员聊天。1968年高中毕业后博格斯进入普林斯顿大学,于四年后获得了电气工程学士学位。此后他又到了斯坦福大学,并最终在这里获得了硕士和博士学位。

对博格斯而言,进入PARC工作纯属偶然。当时博格斯经常在斯坦福大学的报告厅里听讲座,虽然主讲人通常都是业界大牛,但多数讲座都让博格斯昏昏欲睡。直到1972年底的一天,他听到了著名计算机科学家阿兰·凯的报告。阿兰·凯当时正在PARC研制计算机,而更让博格斯兴奋的是,这个研究中心就在斯坦福大学旁边。讲座结束后他主动找到凯,提了一大堆专业问题。这让凯对这个年轻人有了好感,便邀请他到PARC研究中心实习。

博格斯最初负责地下实验室测试台的维护,但这样的工作显然不能带来成就感。直到有一天他在这里遇到了梅特卡夫。当时,梅特卡夫已经在研究如何靠一根同轴电缆把研究中心所有计算机都连接起来的问题,为此他必须先要测试和记录电缆在传输数据信号方面的表现。博格斯非常感兴趣,而且他也擅长这种事情,于是主动提出帮助。几次合作下来,梅特卡夫发现这个本科生确实是个工程奇才,于是便邀请博格斯加入研究项目。

尽管性格迥异,但结果证明他们是最完美的搭档,他们不仅创造了奇迹,也成就了彼此。梅特卡夫思想活跃,争强好胜。博格斯是典型的工程师,寡言少语态度严肃,但又有着极强的动手能力。很难说梅特卡夫的思想有多少惊人的创新性,但是他站在前人的肩膀上,把一些现有概念用一种新的方式进行了组合。这其实也是科学上取得新突破的常规途径。博格斯则仔细研究了梅特卡夫的论文和笔记,作为一名无线电工程师,他在梅特卡夫的理论里看到了网络和无线电的相似之处。

在之后近一年的时间里,这两个人几乎每天都在一起工作。他们累了就睡,醒了又开始投入到研究之中。梅特卡夫曾经如此形容他们两个人默契程度:“以太网主板上的芯片没有我们不知道的,而我编写的微代码没有博格斯不知道的。”就是在这样的完美配合中,他们终于研制出来了一个能用一根电缆连接且稳定的局域网。1973年11月,这个网络的第一个版本正式上线运行。

梅特卡夫给他们的实验性网络起了一个天马行空的名字——以太网。以太是一种假想出来的物质。在未能搞清楚光的传播原理之前,人们相信太空中有一种能传递光的物质,这种物质就是以太。尽管科学家打破了这个迷思,但梅特卡夫仍选择以此来命名他们的网络。和以太据说能承载光一样,他们希望以太网能够将所有比特传输到世界上所有的地方。

以太网会将信息分解为“数据包”并在将其重新组合后发送出去,这其实借鉴了阿帕网和阿罗哈网。不过和阿帕网不同,以太网解决的是一个短距离而非远距离的计算机设备连接问题。以太网的一个优点是,它会将大部分繁重的工作分流到其他地方,这使得构建大型网络变得更加容易。它并没有试图保证可靠性,而是假设会发生错误,并想出了解决这些错误的方法——这也就是说,即便在出错的情况下,整个网络仍然会继续运行。

1975年,施乐公司提交专利,将梅特卡夫、博格斯以及另外两名工程师列为了以太网的发明人。1976年,关于以太网的开创性论文“以太网:本地计算机网络的分布式分组交换”正式发表,署名作者是梅特卡夫和博格斯。

1979年梅特卡夫离开PARC,创办了3Com公司,致力于以太网的推广和商业化。博格斯则选择留在中心,继续从事研究工作。这再次凸显出两人性格的差异。

以太网并非唯一的局域网协议,市场上还有其他技术在竞争。梅特卡夫意识到,必须尽快把以太网变成一种更多人认可的标准,才能使其在竞争中取胜。于是他先后找到DEC和英特尔等公司,并且得到了响应。但IBM此时却钟情于另外一种叫做令牌环网的技术。令牌环网在某些方面要胜过以太网,但可惜的是,在上世纪80年代初期,即便是最大的台式机生产商IBM也没有对未来做出准确的预判。它们没想到个人电脑的销量会出现爆炸性的增长,更未把计算机联网的问题提上日程,令牌环网技术也就因此未得到足够推广。结果3Com公司通过销售以太网卡等方式稳固了以太网的用户基础,同时也让自己的收益在四年里从100万美元飙升到了4700万美元。

博格斯则继续留在实验室改进以太网的各种问题。1982年,博格斯离开了PARC,加入DEC公司的西部研究实验室,继续以太网和其他技术研究工作。后来他也曾参与创办公司,但无论在哪里,扮演的仍主要是技术研究者的角色。

事实证明博格斯确实不是生意人,他更适合待在实验室。后来他曾经说,如果他是以太网的主发明人,他甚至不会将这项技术商业化,而是会把它留在实验室里。如果真是这样,那么以太网顶多只是一个技术者聪明头脑的注脚,一篇无关紧要的论文,它可能会和其他一些先驱的研究一样,虽有价值但也只能为他人作嫁衣裳。我们今天或许仍可以实现本地和远程的有线或无线互联,但我们使用的可能就不会是以太网。

幸运的是历史没有如此演进。在几位创始人共同努力下,20世纪80年代,以太网成为有线PC网络的标准协议。90年代末,它成了Wi-Fi的基础,在之后20年里,Wi-Fi遍布家庭和办公室。当然,随着以太网的普及,个人才华已不在其发展中扮演关键角色。集体力量和机构对标准的制定驱动着以太网发展的方向和进程。像梅特卡夫和博格斯这样单枪匹马就能搞出一套革命性技术的年代也已然远去。

2022年2月19日,博格斯因为心力衰竭在加利福尼亚州的斯坦福大学医学中心去世,享年71岁。

(作者為媒体从业者;编辑:臧博)

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