Kommentar: 40 Jahre Ethernet
Ethernet: Geschichte und Zukunft
Das 400 GBit/s schnelle Ethernet wird kurzfristig realisiert. Langfristig erwarten die Experten vom Ethernet die Bereitstellung einer Petabit/s-Technologie. Die 40jährige Ethernet-Geschichte zeigt, dass dies nicht unrealistisch ist.
Es gibt kein besseres Erfolgsmodell in der Datenkommunikation als das Ethernet. Diese Technologie bildet die Grundlage für den Zugang zum Internet und den Transport der Daten in den Netzen. Die meisten Nutzer kommunizieren entweder über einen RJ-45-Anschluss oder per Funk (WLAN) mit der Welt. Kaum ein Mensch weiß, dass das Ethernet bereits in den 1970er Jahren erdacht und entwickelt wurde.
Die eigentliche Entwicklung des Ethernets begann, als Robert Metcalfe bei der Firma Xerox Corporation einen Job als Entwickler annahm. Xerox arbeitete damals an einem Prototypen eines Communications-Controllers, der über das so genannte Ethernet-Medium kommunizieren sollte. Als Datengeschwindigkeit propagierte man damals die unvorstellbar schnelle Geschwindigkeit von 3 MBit/s (in Wahrheit waren es „nur“ 2,94 MBit/s). Die neue Technologie wurde 1976 auf einer Computer-Konferenz der Öffentlichkeit vorgestellt. (siehe hierzu auch das Video: http://www.youtube.com/embed/Z6E4eCYADMw)
Im Februar 1979 vereinbarten Robert Metcalfe und Gordon Bell (DEC) die Weiterentwicklung des Ethernet zu einem quasi LAN-Standard (10 MBit/s). Die DIX-Gruppe, bestehend aus DEC, Intel und Xerox, begann offiziell im Juni 1979 die Zusammenarbeit. Im September 1980 veröffentlichte die DIX-Gruppe Spezifikationen für Ethernet-LANs. Dieser erste Standard wird heute als Ethernet Version 1 bezeichnet. Das amerikanische Normungsinstitut Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) griff die Idee des Ethernet auf, und die neu gegründete IEEE-802.3-Arbeitsgruppe versuchte, aus den firmenspezifischen Spezifikationen einen international anerkannten Standard zu entwickeln. Im Dezember 1982 konnte der Entwurf der IEEE-802.3-Gruppe unter der Bezeichnung "Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD)" für "gelbes" Ethernet (10Base5) als Unapproved-Standard vorgelegt werden. Im gleichen Monat veröffentlichte die DIX-Gruppe die Spezifikation für Ethernet Version 2. Die Ethernet Version 2 gilt als Anpassung von Ethernet Version 1 an den IEEE-Entwurf.
Die Arbeiten am so genannten Cheapernet-Standard (10Base2) begannen und im Juni 1983 wird dem 802.3-Unapproved-Standard vom IEEE Standards-Board ratifiziert. Die amerikanische Forscherwelt, die aus historischen Gründen sehr eng mit der Entwicklung des Ethernets verbunden ist, folgt den Zeichen der Zeit und veröffentlicht im Request for Comments (RFC) unter dem Titel „Standard for the transmission of IP datagrams over Ethernet networks“ die Anpassung der TCP/IP-Welt auf das neue Übertragungsmedium. Im gleichen Jahr begannen auch die Arbeiten am Ethernet on Broadband- (10Broad36) und an den StarLAN- (1Base5) Spezifikationen. Im Jahr 1985 wird der Ethernet-Standard als ISO/DIS 8802/3 Standard weltweit veröffentlicht. Weltweit wurde erstmals die magische Zahl von 100 Herstellerfirmen überschritten, die von Xerox eine Lizenz zur Herstellung von Ethernet-Produkten erhalten hatten. Im Juni 1985 ermöglicht der RFC 948 erstmals die Unterstützung der TCP/IP-Protokolle auf den offiziellen IEEE-802.3-Netzwerken. (siehe hierzu auch das Video: http://www.youtube.com/embed/o9MbO7Fhvpg)
Die Jahre zwischen 1980 und 1990 standen im Kampf des Ethernets mit dem Rivalen Token-Ring von IBM. Erinnern wir uns noch an die Debatten: “Wer muss ins Museum? Ethernet oder Token-Ring?“ Heute wissen wir, wie dieser Zwist ausging und der Token-Ring war das LAN-Äquivalent zum Betamax-Videoaufzeichnungssystem. (siehe hierzu auch das Video: http://www.youtube.com/embed/cjiashsjjzU)
1986 beginnen einige kleinere Firmen mit der Übertragung von Ethernet-Daten auf Vierdraht-Leitungen. Gleichzeitig wird eine neue Arbeitsgruppe ins Leben gerufen, die die Ethernet-Kommunikation auf Glasfaserleitungen untersuchen sollte. Im Jahr 1988 werden Ethernet auf Twisted-Pair-Produkte (Pre-Standard) angeboten und erst im Jahr 1991 als 10BaseT-Standard (Ethernet on Twisted-Pair) nach langer Diskussionen verabschiedet. Im darauf folgenden Jahr folgte der 10BaseF-Standard (Ethernet on fibre optics). 1992 kündigten die Firmen Hewlett-Packard und AT&T Microsystems die Entwicklung eines Fast-Ethernets auf der Basis von 100 MBit/s auf Twisted-Pair-Leitungen an. Diese Initiative wurde von der IEEE 802.3u-Gruppe gekontert und der Fast-Ethernet-Standard (100BaseX) veröffentlicht. Auf der physikalischen Ebene unterstützt dieser Ethernet-Standard sowohl Glasfaser (100BaseFx) als auch Twisted-Pair. Auch legte der Fast-Ethernet-Standard erstmals den Full-Duplex-Übertragungsmodus fest.
Durch die Entwicklung von Multimedia-Anwendungen in Netzen wurden in den Folgejahren neue Anforderungen an die Übertragungsgeschwindigkeit gestellt. Aus diesem Grund wurde bereits Ende 1996 wieder an der Geschwindigkeitsschraube gedreht und mit der Definition eines neuen Ethernet-Substandards mit 1000 MBit/s (1 GBit/s) begonnen. Die Standardisierungsbemühungen der IEEE-802.3z-Gruppe wurden durch das erheblichen Interesse des Marktes und der Hersteller sehr schnell vorangetrieben, so dass bereits Mitte 1997 ein Draft-Standard für das Gigabit-Ethernet vorlag. Der endgültige 1000-MBit/s-Standard für die Medien Glasfaser und Twinax-Kabel lagen bereits Mitte 1998 vor. Die Definition des 1000BaseT-Standards wurde aus Zeitgründen in die 802.3ab-Arbeitsgruppe verschoben und dort separat verfolgt. Obwohl die PHY-, PCS-, PMD- und Managementspezifikationen bereits seit Mitte 1998 vorlagen, dauerte es noch bis Ende 1999 bis der 1000BaseT-Standard endgültig das Licht der Welt erblickte. Anfang 2000 tauchten bereits Gerüchte im Markt auf, die von einem 10 GBit/s schnellen Ethernet sprachen. In Riesenschritten strebte die 10-Gigabit-Ethernet-Projektgruppe 802.3ae der Vollendung des Standards entgegen. Bereits im Herbst 2001 wurden die ersten 10-GBit/s-Ethernet-Komponenten veröffentlicht. Einige Jahre später (2010) kamen bereits die ersten Pre-Standard-Ethernet-Produkte im Bereich von 40 und 100 GBit/s auf den Markt. Die Arbeit am Standard 802.3ba begann bereits Ende 2006. Dieser definiert weitere zwei Geschwindigkeiten für das Ethernet für zwei Anwendungsbereiche: 40 GBit/s für die Server-Anbindung und 100 GBit/s für den Upgrade der Core-Switches. Der neue IEEE-Standard 802.3ba ebnete den Weg für höhere Ethernet-Geschwindigkeiten im Datacenter-Bereich.
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