1946年4月7日，也就是二戰(zhàn)結(jié)束的次年，在美國(guó)紐約布魯克林區(qū)的一個(gè)普通家庭，誕生了一個(gè)男嬰。 ? 男嬰的父親，是一家陀螺儀工廠的技術(shù)員。而他的母親，則是一個(gè)普通家庭主婦。 ? 對(duì)于這個(gè)家庭來說，剛剛經(jīng)歷完戰(zhàn)爭(zhēng)的波折，能夠喜得貴子，是一件非常開心的事情。 ? 夫妻倆對(duì)這個(gè)孩子寄予厚望，希望他長(zhǎng)大之后，能夠出人頭地，成為一個(gè)頂尖的工程師（那時(shí)候工程師是個(gè)很有地位的職業(yè)）。 ? 果然，這個(gè)名叫梅特卡夫的男嬰沒有辜負(fù)他們的期望。他長(zhǎng)大后，在學(xué)習(xí)上表現(xiàn)出極高的天賦。1964年，他高中畢業(yè)，成功考上了全美頂級(jí)名校（也是當(dāng)時(shí)一流工程師的搖籃）——麻省理工學(xué)院。 ? 梅特卡夫的父母應(yīng)該不會(huì)想到，自己的孩子后來不僅真的成為了一名頂尖工程師，更是創(chuàng)立了一家世界500強(qiáng)企業(yè)。他的一項(xiàng)偉大發(fā)明，改變了無數(shù)人的生活，也給IT產(chǎn)業(yè)的走向產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。 ? 是的，這個(gè)梅特卡夫，就是以太網(wǎng)（Ethernet）技術(shù)的發(fā)明人、著名科技公司3Com的創(chuàng)始人、梅特卡夫定律的提出者，羅伯特·梅蘭克頓·梅特卡夫（Robert Melancton Metcalfe）。

█ 新秀初出茅廬，博士論文被拒

? 1969年，23歲的梅特卡夫從麻省理工學(xué)院順利畢業(yè)，拿到了電氣工程和工商管理兩個(gè)學(xué)位。一年后，他又拿到了哈佛大學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)碩士學(xué)位，并且繼續(xù)攻讀哈佛的博士學(xué)位。 ? 在攻讀博士學(xué)位期間，梅特卡夫在麻省理工學(xué)院的MAC項(xiàng)目組找了一份工作。這個(gè)MAC項(xiàng)目組，專門從事操作系統(tǒng)、計(jì)算理論和人工智能方面的研究，后來非常有名。 ? 1969年，美國(guó)國(guó)防部推動(dòng)建設(shè)的ARPANET（阿帕網(wǎng)，也就是互聯(lián)網(wǎng)的前身）正式誕生，將四所名校的大型計(jì)算機(jī)進(jìn)行了互聯(lián)。 ?

加州大學(xué)洛杉磯分校、加州大學(xué)圣巴巴拉分校、斯坦福大學(xué)、猶他州大學(xué) ? 梅特卡夫關(guān)注到了這一事件，覺得很有搞頭。于是，他極力建議哈佛大學(xué)和麻省理工，將校內(nèi)大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也接入ARPANET。（梅特卡夫既是哈佛的研究生，也是麻省理工的研究員。） ? 傲慢的哈佛大學(xué)拒絕了他的建議，但麻省理工同意了。 ? 很快，梅特卡夫完成了網(wǎng)絡(luò)接口的搭建，將麻省理工的大型計(jì)算機(jī)連接到了ARPANET上。 ? 基于自己的設(shè)計(jì)和研究（在ARPANET IMP和PDP-10分時(shí)小型機(jī)之間建立了一個(gè)高速網(wǎng)絡(luò)接口和協(xié)議軟件），他寫了一篇博士論文，提交給哈佛大學(xué)的學(xué)位委員會(huì)。 ? 1972年6月，梅特卡夫的博士論文答辯失敗了，原因是學(xué)位委員會(huì)認(rèn)為他的論文缺乏“數(shù)學(xué)性”和“理論性”。 ? 打擊并不僅僅來自于哈佛。在參與ARPANET項(xiàng)目時(shí)，梅特卡夫曾經(jīng)帶領(lǐng)10名美國(guó)電話電報(bào)公司（AT&T）的官員參觀ARPANET演示。結(jié)果，系統(tǒng)在演示時(shí)崩潰了。 ? 梅特卡夫在回憶中寫道：

“我痛苦地抬起頭，看到他們?cè)诔靶Ψ纸M交換（數(shù)據(jù)包交換）的不可靠。……這一點(diǎn)我永遠(yuǎn)不會(huì)忘記。對(duì)他們來說，這證實(shí)了電路交換技術(shù)（傳統(tǒng)固話所采用的技術(shù)）將繼續(xù)存在，而分組交換是一種不可靠的玩具，永遠(yuǎn)不會(huì)對(duì)商業(yè)世界產(chǎn)生多大影響。” ? 接二連三的打擊，讓梅特卡夫有點(diǎn)失落。不久后，他收到了施樂公司（Xerox）帕洛阿爾托研究中心（Palo Alto Research Center）實(shí)驗(yàn)室主任鮑勃·泰勒（Bob Taylor，阿帕網(wǎng)的主要發(fā)起人之一）的熱情邀請(qǐng)，讓他加入實(shí)驗(yàn)室，完成自己的論文。梅特卡夫欣然同意。 ? 帕洛阿爾托研究中心，就是著名的PARC實(shí)驗(yàn)室。

PARC實(shí)驗(yàn)室誕生了很多偉大發(fā)明，例如激光打印機(jī)、鼠標(biāo)、圖形化用戶界面（GUI）、位圖圖形等。喬布斯蘋果電腦的很多創(chuàng)新，都來自于這里。 ?

? █?偶遇同行啟發(fā)，終獲項(xiàng)目成功

來到PARC實(shí)驗(yàn)室之后，梅特卡夫很快開始了自己的工作。 ? 當(dāng)時(shí)，PARC實(shí)驗(yàn)室想要設(shè)計(jì)出世界上第一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)（也就是后來著名的Alto）。梅特卡夫的任務(wù)，就是為這個(gè)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，讓它們互相連接起來。 ? 建設(shè)一個(gè)多用戶終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，最大的問題在于，如何協(xié)調(diào)各個(gè)計(jì)算機(jī)主機(jī)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的訪問占用。 ?

1960年代初期，計(jì)算機(jī)科學(xué)家倫納德·克蘭羅克（Leonard Kleinrock）提出，可以采用數(shù)學(xué)里的排隊(duì)論，通過模擬交通擁堵和人們排隊(duì)，來協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流。 ? ARPANET采用了這個(gè)理論，并證明了它行之有效。 ? 1971年，夏威夷大學(xué)教授諾曼·艾布拉姆森（Norm Abramson），建立了一個(gè)名為ALOHAnet（ALOHA是夏威夷人常用的問候語）的無線電網(wǎng)絡(luò)，采用了一種比ARPANET更“激進(jìn)”的方案。 ? 在ALOHAnet中，數(shù)據(jù)以微小數(shù)據(jù)包的形式傳輸。它并沒有嘗試避免數(shù)據(jù)包之間的沖突。相反，任何因沖突而導(dǎo)致消息丟失的用戶，只需在隨機(jī)的時(shí)間間隔后，重新嘗試發(fā)包，即可。 ?

ALOHA的工作原理

這就好比兩個(gè)人說話。如果兩邊同時(shí)開始說話，那么雙方會(huì)立刻停下來。稍后，再重啟對(duì)話。幾次嘗試后，總會(huì)遇到一方?jīng)]有說話的情況，問題就解決了。 ? 大家會(huì)發(fā)現(xiàn)，ALOHAnet的策略，有個(gè)明顯的缺陷：它比較浪費(fèi)資源，在低流量的情況下，這種方式很有用，但當(dāng)網(wǎng)絡(luò)變得擁擠時(shí)，沖突會(huì)變得頻繁，傳輸效率將大幅下降。 ? 閱讀了諾曼·艾布拉姆森的論文之后，梅特卡夫深受啟發(fā)。很快，他對(duì)ALOHAnet的模型進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種新模型。 ? 在新模型中，計(jì)算機(jī)主機(jī)會(huì)基于沖突頻率，獨(dú)立調(diào)整傳輸重試的等待時(shí)間。如果沖突發(fā)生的次數(shù)很少，他們會(huì)很快重試；如果網(wǎng)絡(luò)擁擠，他們就會(huì)退出，以保持通信整體效率。 ? 梅特卡夫的新模型，補(bǔ)足了自己論文的短板。很快，1973年5月，他終于通過了哈佛大學(xué)的答辯，獲得了博士學(xué)位。（值得一提的是，哈佛大學(xué)并沒有發(fā)布他的論文，而是麻省理工學(xué)院發(fā)布的，這讓梅特卡夫耿耿于懷。） ? 在自己的研究項(xiàng)目中，梅特卡夫也引入了新模型。 ? 1973年5月22日，梅特卡夫分發(fā)了一份名為“Alto Ethernet”的備忘錄，正式提出了以太網(wǎng)（Ethernet）設(shè)想。 ? 在備忘錄中，梅特卡夫繪制了以太網(wǎng)的工作原理草圖。他提出：“參與的站點(diǎn)，如AlohaNet或ARPAnet，會(huì)注入它們的數(shù)據(jù)包，它們以每秒兆比特的速度傳播，會(huì)有碰撞、重傳和后退。” ?

備忘錄的部分頁面

梅特卡夫的以太網(wǎng)設(shè)想，結(jié)合了諾曼·艾布拉姆森的隨機(jī)重發(fā)機(jī)制、自己對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘的調(diào)整以及ALOHAnet模型的其它改進(jìn)，以減輕沖突的影響。 ? 這些理論創(chuàng)新中，有一些是由其他研究人員開發(fā)的，但梅特卡夫是第一個(gè)將它們集成到實(shí)際網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的人。 ? 對(duì)于以太網(wǎng)這個(gè)名字的由來，小棗君有必要解釋一下。 ? 以前還沒發(fā)現(xiàn)電磁波的時(shí)候，人們提出了以太（ether），認(rèn)為它是無所不在的傳輸媒介（光就是通過以太傳輸）。后來，人們發(fā)現(xiàn)，以太其實(shí)并不存在。 ? 梅特卡夫采用了“以太網(wǎng)”這名稱，是將以太網(wǎng)同樣視為一種傳播媒介。他自己也得到了一個(gè)外號(hào)，叫做“以太爸爸（Ether Daddy）”。 ? 1973年6月，梅特卡夫獲準(zhǔn)建造一個(gè)100個(gè)節(jié)點(diǎn)的原型以太網(wǎng)。 ? 為了完成邏輯設(shè)計(jì)、構(gòu)建電路板、編寫微碼等復(fù)雜工作，梅特卡夫找來了斯坦福大學(xué)的研究生大衛(wèi)·博格斯（David R. Boggs）幫忙。

1973年11月11日，在他們倆的努力下，世界上第一個(gè)以太網(wǎng)原型系統(tǒng)正式誕生。 ? 當(dāng)時(shí)，這個(gè)以太網(wǎng)的傳輸速率達(dá)到每秒2.94兆比特，比之前的終端網(wǎng)絡(luò)快大約1萬倍。 ?

█ 創(chuàng)立3Com公司，推動(dòng)以太網(wǎng)普及

以太網(wǎng)技術(shù)誕生之后，梅特卡夫極力建議施樂公司能對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行商業(yè)化。但是，施樂公司管理層的響應(yīng)速度非常緩慢，遲遲沒有實(shí)際行動(dòng)。 ? 1979年，等了六年的梅特卡夫忍無可忍，離開了PARC實(shí)驗(yàn)室。他決定自己創(chuàng)辦公司，推動(dòng)以太網(wǎng)技術(shù)的普及。他所創(chuàng)立的這家公司，就是后來著名的通信網(wǎng)絡(luò)企業(yè)——3Com。

3Com公司的名字，來自3個(gè)字母，分別是：computer（計(jì)算機(jī)）、communication（通信）、compatibility（兼容性）。這充分反映了梅特卡夫希望改善計(jì)算機(jī)通信兼容性的愿望。 ? 3Com成立后，通過銷售網(wǎng)絡(luò)軟件、以太網(wǎng)收發(fā)器，以及用于小型計(jì)算機(jī)和工作站的以太網(wǎng)卡，大大提高了以太網(wǎng)的商業(yè)可行性。 ? 1980年，在梅特卡夫的撮合下，當(dāng)時(shí)世界第二大計(jì)算機(jī)公司數(shù)字設(shè)備公司（DEC）、半導(dǎo)體公司英特爾公司（Intel）和大型系統(tǒng)供應(yīng)商施樂公司（Xerox），共同組成了一個(gè)技術(shù)聯(lián)盟，推出了DIX（三個(gè)公司的字母開頭）以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。 ? 不久后，1983年，IEEE專門成立了工作組，基于DIX標(biāo)準(zhǔn)的變體，推出了IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)。 ?

最早的802.3，就是10BASE5，只有10Mbps的吞吐量，介質(zhì)是粗同軸電纜，使用的是帶有沖突檢測(cè)的載波偵聽多路訪問（CSMA/CD，理工科同學(xué)應(yīng)該都熟悉）的訪問控制方法。 ? 除了以太網(wǎng)之外，美國(guó)IBM公司和通用汽車公司也推出了自己的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。 ? 尤其是IBM的令牌環(huán)技術(shù)，和以太網(wǎng)形成了激烈的競(jìng)爭(zhēng)。最終，經(jīng)過20年的角逐，以太網(wǎng)勝出，令牌環(huán)被淘汰。 ? ?

█?功成名就之后，個(gè)人隱退轉(zhuǎn)型

? 整個(gè)20世紀(jì)80年代，梅特卡夫都在推動(dòng)以太網(wǎng)的普及。1984年3月21日，3Com公司成功上市。 ? 80年代中期，梅特卡夫提出了一個(gè)重要觀點(diǎn)，即：“一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值，和這個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)的平方成正比”。這一觀點(diǎn)，就是著名的“梅特卡夫定律”。 ? 該定律對(duì)于理解網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)和互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，具有重要的參考價(jià)值。

1990年，梅特卡夫離開了3Com公司，成為一名評(píng)論家和技術(shù)專欄作家。 ? 那一時(shí)期的梅特卡夫，也犯了不少錯(cuò)誤。他的一些奇怪言論，經(jīng)常讓自己成為媒體調(diào)侃的對(duì)象。 ? 1995年，梅特卡夫認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)將在次年遭遇“災(zāi)難性崩潰”。他表示，如果自己預(yù)測(cè)錯(cuò)了，就把自己的話“吃掉”。 ? 后來的事實(shí)證明，他確實(shí)預(yù)測(cè)錯(cuò)了。1997年，在第六屆國(guó)際萬維網(wǎng)會(huì)議上，他拿出了自己那篇文章的印刷本，把它和一些液體共同放入攪拌機(jī)。然后，在觀眾的歡呼聲中，他坦然地吃掉了攪拌后的漿狀物。一邊吃，他還一邊承認(rèn)了自己的錯(cuò)誤。 ? 梅特卡夫的預(yù)測(cè)錯(cuò)誤還包括：Linux將被Windows2000干掉；無線網(wǎng)絡(luò)將在20世紀(jì)90年代中期被放棄；2006年，Windows和Linux將無法處理視頻業(yè)務(wù)。……

2001年，梅特卡夫離開了媒體領(lǐng)域。他創(chuàng)辦了北極星風(fēng)險(xiǎn)投資公司，轉(zhuǎn)型為風(fēng)險(xiǎn)資本家。2011年，梅特卡夫前往德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校，擔(dān)任教授。 ? 2022年，他時(shí)隔50多年之后，再次回到了麻省理工學(xué)院的計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室（之前的MAC，現(xiàn)在改名為CSAIL），成為一名研究員。 ? 這期間，3Com公司也經(jīng)歷了不少風(fēng)浪。 ? 1999年，3Com的收入達(dá)到57億美元的峰值。但是很快，互聯(lián)網(wǎng)泡沫破碎，3Com跌下神壇，市值大幅縮水。2009年11月，3Com公司被惠普以27億美元現(xiàn)金收購(gòu)，退出了歷史舞臺(tái)。

晚年的梅特卡夫，因?yàn)樽约涸谝蕴W(wǎng)方面的重大貢獻(xiàn)，獲獎(jiǎng)無數(shù)。 ? 1996年，他被授予IEEE榮譽(yù)勛章。2003年，他收到了國(guó)家技術(shù)獎(jiǎng)?wù)潞婉R可尼獎(jiǎng)。2007年，他入選了美國(guó)國(guó)家發(fā)明家名人堂。 ? 前不久，也就是2023年3月22日，76歲的梅特卡夫被美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)（ACM）授予了2022年圖靈獎(jiǎng)，獎(jiǎng)金高達(dá)100萬美元（來自谷歌公司）。 ? 谷歌研究和人工智能高級(jí)副總裁杰夫·迪恩（Jeff Dean）在ACM的官方聲明中表示： ? “今天，全球約有70億個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口。以太網(wǎng)無處不在，我們對(duì)此習(xí)以為常。然而，人們很容易忘記，如果沒有鮑勃·梅特卡夫的發(fā)明和努力（即每臺(tái)計(jì)算機(jī)都必須聯(lián)網(wǎng)），我們的互聯(lián)世界就不會(huì)是現(xiàn)在的樣子。” ? ?

█??結(jié)語

? 杰夫·迪恩說的沒錯(cuò)。以太網(wǎng)技術(shù)是人們數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的基石。作為以太網(wǎng)之父，梅特卡夫的貢獻(xiàn)是極為巨大的。 ? 如今，以太網(wǎng)仍然是全球有線網(wǎng)絡(luò)通信的主要標(biāo)準(zhǔn)。它的處理數(shù)據(jù)速率，從2.94Mbps、10Mbps，一路升級(jí)到了現(xiàn)在的400Gbps、800Gbps，甚至1.6Tbps。 ?

? 802.3這個(gè)令人熟悉的數(shù)字，將長(zhǎng)期伴隨著我們，直到被取代的那一天。 ?

編輯：黃飛