Introduzione
Bob Metcalfe ha sempre creduto nel potere del networking. Negli anni '1980 e '1990 ha contribuito a rendere popolare l'idea che il valore di una rete cresce rapidamente con il numero di utenti, un precetto ora noto come legge di Metcalfe. Oggi, con Internet onnipresente, pensa su scala più ampia. "Il nuovo fatto più importante sulla condizione umana è che ora siamo improvvisamente connessi", ha detto.
Oggi Metcalfe è stato nominato vincitore del Premio AM Turing, un premio annuale considerato il più alto onore in informatica, per il suo ruolo nell'introdurre la nostra era iperconnessa. Cinquant'anni fa, Metcalfe ha contribuito a inventare Ethernet, la tecnologia di rete locale che collega i personal computer di tutto il mondo a Internet globale. Ha anche svolto un ruolo centrale nella standardizzazione e commercializzazione della sua invenzione.
“Bob è una delle persone che vivevano da entrambe le parti. Poteva vedere il quadro generale ", ha detto Steve Crocker, un pioniere delle reti di computer che ha lavorato con Metcalfe su un precursore di Internet noto come Arpanet.
La carriera di Metcalfe è cresciuta parallelamente alla nostra capacità di networking. Nato a Brooklyn nel 1946, ha studiato ingegneria elettrica e gestione industriale presso il Massachusetts Institute of Technology. Quando si è trasferito dall'altra parte della città all'Università di Harvard per la scuola di specializzazione, il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti stava solo aumentando i suoi investimenti in Arpanet. Metcalfe propose di costruire un'interfaccia che collegasse la rete al computer mainframe di Harvard, ma l'università lo rifiutò. Si voltò e fece la stessa proposta al MIT, dove fu assunto come ricercatore mentre era ancora uno studente laureato ad Harvard. Quando presentò una tesi che descriveva il lavoro al suo comitato di tesi nel 1972, fallì la sua difesa: l'argomento non era abbastanza teorico, dissero.
Introduzione
A quel punto Metcalfe aveva già accettato un lavoro presso il Palo Alto Research Center, o PARC, della Xerox Corporation, in California. Il direttore del laboratorio, Bob Taylor, gli disse di venire comunque a finire la sua dissertazione da Palo Alto. Una volta lì, Metcalfe iniziò a costruire un'altra interfaccia Arpanet per un nuovo computer PARC, mentre cercava un argomento teorico per soddisfare Harvard.
A quel tempo, la rete di computer era una sfida tanto teorica quanto ingegneristica. Il problema fondamentale era come condividere l'accesso a una rete tra molti utenti. Le reti telefoniche affrontavano questo problema nel modo più semplice possibile: una connessione tra due interlocutori bloccava il canale di comunicazione per tutta la durata di una chiamata, rendendo quel canale inaccessibile agli altri utenti anche se non veniva utilizzato al massimo delle sue capacità. Questa inefficienza non è un grosso problema per le conversazioni telefoniche, che raramente restano silenziose a lungo. Ma i computer comunicano in brevi sequenze, spesso separate da lunghi periodi di tempo morto.
All'inizio degli anni '1960, l'informatico Leonard Kleinrock ha mostrato quella teoria delle code - il ramo della matematica che modella gli ingorghi e altre cose che possono accadere mentre stiamo aspettando in fila - potrebbe anche descrivere il flusso di dati attraverso una rete. Quel modello ha mostrato agli ingegneri come ridurre sostanzialmente i tempi morti e Arpanet ha dimostrato che funzionava nella pratica. Ma coordinare il flusso del traffico attraverso la rete non è stato un compito facile.
Introduzione
Nel 1971, il professore Norm Abramson dell'Università delle Hawaii dimostrò un'alternativa radicale al coordinamento del traffico che avrebbe fatto inorridire qualsiasi urbanista. Aveva costruito una rete radio chiamata ALOHAnet che, come Arpanet, trasmetteva dati in piccoli pacchetti. Ma a differenza di Arpanet, ALOHAnet non ha tentato di evitare le collisioni tra i pacchetti. Invece, qualsiasi utente il cui messaggio è stato perso o confuso a causa di una collisione dovrebbe semplicemente riprovare dopo un intervallo di tempo casuale. Questa "ritrasmissione casuale" è simile all'etichetta conversazionale di una cena: quando due persone iniziano a parlare contemporaneamente, entrambe si fermano e riprovano un attimo dopo. La casualità del tempo di attesa assicura che la situazione si risolva da sola dopo pochi tentativi. Questa strategia ha funzionato bene in situazioni di traffico ridotto, ma quando la rete è diventata abbastanza affollata, le collisioni sono diventate così frequenti che nessun messaggio è riuscito a passare.
Metcalfe è successo su a carta di Abramson che descrive la teoria delle code dietro ALOHAnet e ha escogitato un modo per aggirare l'impasse. Nel modello di Metcalfe, gli utenti regolerebbero in modo indipendente i tempi medi di attesa tra i tentativi di trasmissione, tenendo conto della frequenza delle collisioni: sarebbero più veloci nel riprovare se le collisioni fossero rare e si ritirerebbero se la rete fosse affollata, rendendo la comunicazione molto più efficiente nel complesso. Quel modello ha dato alla dissertazione di Metcalfe un peso teorico sufficiente per superare l'esame ad Harvard, e si è presto reso conto che poteva metterlo in pratica nel suo nuovo lavoro.
Introduzione
Questo perché il laboratorio stava perseguendo un approccio insolito alla rete di computer in quel momento. Arpanet era stato concepito come un modo per consentire ai ricercatori di condividere computer mainframe, macchine potenti ma costose. Anche ALOHAnet ha collegato molti punti di accesso a un hub centrale. Al PARC, Taylor ha immaginato una rete locale di molti computer nello stesso edificio e il suo nuovo assunto Metcalfe ha presto iniziato a progettarla.
Metcalfe espose la sua visione di una rete locale in un promemoria del maggio 1973. La proposta combinava il sistema di ritrasmissione casuale di Abramson, gli aggiustamenti di Metcalfe ai tempi e altri perfezionamenti al modello ALOHAnet che mitigavano gli effetti delle collisioni. Alcune di queste innovazioni teoriche erano state sviluppate da altri ricercatori, ma Metcalfe fu il primo a integrarle in un pratico progetto di rete locale.
Il piano di Metcalfe ha anche rinunciato all'hub centrale di ALOHAnet. Invece, i computer si collegherebbero tramite un mezzo passivo. Aveva in mente un tipo specifico di cavo con proprietà interessanti per un'implementazione pratica. Ma ha notato che altri cavi o reti wireless funzionerebbero altrettanto bene in teoria e potrebbero funzionare meglio in pratica con il miglioramento della tecnologia.
Per evitare di enfatizzare l'hardware specifico, Metcalfe ha soprannominato la sua idea Ether Network, successivamente abbreviata in Ethernet. È stato ispirato dall'ipotetico mezzo attraverso il quale i fisici del XIX secolo (erroneamente) presumevano che le onde elettromagnetiche viaggiassero. "Il termine era in palio, quindi l'abbiamo afferrato", ha detto Metcalfe.
Introduzione
Nel novembre 1973, Metcalfe ei suoi colleghi avevano la loro prima rete installato e funzionante. Ha continuato a sviluppare ulteriormente il design, sperando di espanderlo oltre Xerox, ma i dirigenti sono stati lenti a commercializzare la nuova tecnologia. Nel 1979 Metcalfe ne aveva avuto abbastanza. Lasciò PARC e fondò la sua società, 3Com, per fare ciò che Xerox non avrebbe fatto. "Umile non era una parola che associavi a Bob", ha detto Vint Cerf, un pioniere di Internet ora in Google. "Ha preso questa idea e l'ha seguita".
Non molto tempo dopo essersi messo in proprio, Metcalfe ha convinto i rappresentanti di Xerox, Intel e l'ormai defunta Digital Equipment Corporation ad adottare Ethernet come standard di settore aperto per il networking locale. Altre società hanno promosso le proprie tecnologie, ma alla fine Ethernet ha avuto la meglio, in gran parte grazie alla sua semplicità e alla spinta iniziale di Metcalfe verso la standardizzazione.
Nel 1990, Metcalfe lasciò 3Com e divenne un esperto e editorialista tecnologico. Era la seconda volta che diventava irrequieto dopo circa un decennio in una carriera, e non sarebbe stata l'ultima: ha continuato a lavorare come venture capitalist e successivamente come professore all'Università del Texas, Austin. Metcalfe ha una teoria per ciò che lo spinge a fare cambiamenti così drammatici. "Inizi senza sapere nulla, e poi risali la curva di apprendimento, e poi sai tutto", ha detto, tracciando una curva con il dito. Ha indicato il centro della curva e ha aggiunto: "Ho scoperto attraverso l'esperienza che la parte divertente è proprio qui".
Anche Ethernet si è adattata nel corso degli anni e rimangono pochi dei dettagli tecnici originali. Ma ha continuato a svolgere un ruolo indispensabile come impianto idraulico domestico per le reti di personal computer che oggi diamo per scontate. "È stata Ethernet a renderlo possibile", ha affermato Cerf. "È stata davvero una tecnologia estremamente abilitante".
Meno di un anno fa, Metcalfe ha fatto un altro cambio di carriera all'età di 76 anni. Ora è un affiliato di ricerca al MIT, studiando l'applicazione dei supercomputer a problemi complessi nell'energia e in altri campi. "Sono ancora nella prima parte della curva di apprendimento", ha detto. "Non ne so molto, ma sto lavorando per risolverlo."
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