Introdução
Bob Metcalfe sempre acreditou no poder do networking. Nas décadas de 1980 e 1990, ele ajudou a popularizar a ideia de que o valor de uma rede cresce rapidamente com o número de usuários, um preceito hoje conhecido como lei de Metcalfe. Hoje, com a internet onipresente, ele pensa em uma escala maior. “O fato novo mais importante sobre a condição humana é que agora estamos repentinamente conectados”, disse ele.
Hoje Metcalfe foi eleito o vencedor do Prêmio AM Turing, um prêmio anual considerado a maior honra em ciência da computação, por sua contribuição para inaugurar nossa era hiperconectada. Cinquenta anos atrás, Metcalfe ajudou a inventar a Ethernet, a tecnologia de rede local que conecta computadores pessoais em todo o mundo à Internet global. Ele também desempenhou um papel central na padronização e comercialização de sua invenção.
“Bob é uma das pessoas que viveu dos dois lados. Ele podia ver o quadro geral”, disse Steve Crocker, um pioneiro em redes de computadores que trabalhou com Metcalfe em um precursor da Internet conhecido como Arpanet.
A carreira da Metcalfe cresceu paralelamente à nossa capacidade de networking. Ele nasceu no Brooklyn em 1946 e estudou engenharia elétrica e administração industrial no Instituto de Tecnologia de Massachusetts. Quando ele se mudou para a Universidade de Harvard para fazer pós-graduação, o Departamento de Defesa dos Estados Unidos estava apenas aumentando seu investimento na Arpanet. Metcalfe propôs construir uma interface conectando a rede ao computador mainframe de Harvard, mas a universidade recusou. Ele deu meia-volta e fez a mesma proposta no MIT, onde foi contratado como pesquisador quando ainda era aluno de pós-graduação em Harvard. Quando ele apresentou uma tese descrevendo o trabalho para seu comitê de dissertação em 1972, ele falhou em sua defesa - o tópico não era teórico o suficiente, disseram eles.
Introdução
A essa altura, Metcalfe já havia aceitado um emprego no Palo Alto Research Center, ou PARC, da Xerox Corporation, na Califórnia. O diretor do laboratório, Bob Taylor, disse a ele para vir de qualquer maneira e terminar sua dissertação em Palo Alto. Uma vez lá, Metcalfe começou a construir outra interface Arpanet para um novo computador PARC, enquanto procurava um tópico teórico para satisfazer Harvard.
Na época, a rede de computadores era um desafio tanto teórico quanto de engenharia. O problema fundamental era como compartilhar o acesso a uma rede entre muitos usuários. As redes telefônicas lidaram com esse problema da maneira mais simples possível: uma conexão entre duas partes bloqueava o canal de comunicação durante uma chamada, tornando esse canal inacessível para outros usuários, mesmo que não estivesse sendo usado em sua capacidade total. Essa ineficiência não é um grande problema para conversas telefônicas, que raramente ficam em silêncio por muito tempo. Mas os computadores se comunicam em rajadas curtas, que geralmente são separadas por longos períodos de tempo morto.
No início dos anos 1960, o cientista da computação Leonard Kleinrock mostrou essa teoria das filas - o ramo da matemática que modela os engarrafamentos e outras coisas que podem acontecer enquanto esperamos na fila - também pode descrever o fluxo de dados através de uma rede. Esse modelo mostrou aos engenheiros como reduzir substancialmente o tempo morto, e a Arpanet demonstrou que funcionou na prática. Mas coordenar o fluxo de tráfego pela rede não era uma tarefa fácil.
Introdução
Em 1971, o professor da Universidade do Havaí, Norm Abramson, demonstrou uma alternativa radical à coordenação do tráfego que horrorizaria qualquer planejador urbano. Ele construiu uma rede de rádio chamada ALOHAnet que, como a Arpanet, transmitia dados em pequenos pacotes. Mas ao contrário da Arpanet, ALOHAnet não tentou evitar colisões entre pacotes. Em vez disso, qualquer usuário cuja mensagem fosse perdida ou truncada devido a uma colisão simplesmente tentaria novamente após um intervalo de tempo aleatório. Essa “retransmissão aleatória” é semelhante à etiqueta de conversação de um jantar: quando duas pessoas começam a falar simultaneamente, ambas param e tentam novamente um momento depois. A aleatoriedade do tempo de espera garante que a situação se resolva após apenas algumas tentativas. Essa estratégia funcionava bem em situações de tráfego baixo, mas quando a rede ficava lotada o suficiente, as colisões se tornavam tão frequentes que nenhuma mensagem conseguia passar.
Metcalfe aconteceu em um papel por Abramson descrevendo a teoria das filas por trás do ALOHAnet e criou uma maneira de contornar o impasse. No modelo de Metcalfe, os usuários ajustariam independentemente os tempos médios de espera entre as tentativas de transmissão, levando em conta a frequência das colisões: eles seriam mais rápidos para tentar novamente se as colisões fossem raras e recuariam se a rede estivesse lotada, tornando a comunicação muito mais eficiente em geral. Esse modelo deu à dissertação de Metcalfe peso teórico suficiente para ser aprovado em Harvard, e ele rapidamente percebeu que poderia colocá-lo em prática em seu novo emprego.
Introdução
Isso porque o laboratório estava adotando uma abordagem incomum para redes de computadores na época. A Arpanet foi concebida como uma forma de permitir que os pesquisadores compartilhassem computadores mainframe – máquinas poderosas, mas caras. A ALOHAnet também conectou muitos pontos de acesso a um hub central. No PARC, Taylor imaginou uma rede local de muitos computadores no mesmo prédio, e seu novo contratado, Metcalfe, logo começou a projetá-la.
Metcalfe expôs sua visão para uma rede local em um memorando de maio de 1973. A proposta combinava o sistema de retransmissão aleatória de Abramson, os ajustes de tempo de Metcalfe e outros refinamentos do modelo ALOHAnet que mitigavam os efeitos das colisões. Algumas dessas inovações teóricas foram desenvolvidas por outros pesquisadores, mas Metcalfe foi o primeiro a integrá-las em um projeto prático de rede local.
O plano de Metcalfe também dispensou o hub central da ALOHAnet. Em vez disso, os computadores se conectariam por meio de algum meio passivo. Ele tinha um tipo específico de cabo em mente com propriedades atraentes para uma implementação prática. Mas ele observou que outros cabos ou redes sem fio funcionariam tão bem na teoria e poderiam funcionar melhor na prática à medida que a tecnologia melhorasse.
Para evitar enfatizar hardware específico, Metcalfe apelidou sua ideia de Rede Ether, mais tarde abreviada para Ethernet. Ele foi inspirado pelo meio hipotético pelo qual os físicos do século XIX (erroneamente) presumiram que as ondas eletromagnéticas viajavam. “O termo estava em disputa, então nós o agarramos”, disse Metcalfe.
Introdução
Em novembro de 1973, Metcalfe e seus colegas sua primeira rede funcionando. Ele continuou a desenvolver o projeto ainda mais, na esperança de expandi-lo além da Xerox, mas os executivos demoraram a comercializar a nova tecnologia. Em 1979, Metcalfe estava farto. Ele deixou o PARC e fundou sua própria empresa, a 3Com, para fazer o que a Xerox não faria. “Humilde não era uma palavra que você associava a Bob”, disse Vint Cerf, um pioneiro da Internet agora no Google. “Ele pegou essa ideia e correu com ela.”
Não muito tempo depois de começar por conta própria, Metcalfe convenceu representantes da Xerox, Intel e da agora extinta Digital Equipment Corporation a adotar a Ethernet como um padrão aberto da indústria para redes locais. Outras empresas promoveram suas próprias tecnologias, mas a Ethernet acabou vencendo, em grande parte devido à sua simplicidade e à pressão inicial de Metcalfe pela padronização.
Em 1990, Metcalfe deixou a 3Com e tornou-se um comentarista e colunista de tecnologia. Foi a segunda vez que ele ficou inquieto após cerca de uma década em uma carreira, e não seria a última - ele passou a trabalhar como capitalista de risco e mais tarde como professor na Universidade do Texas, em Austin. Metcalfe tem uma teoria sobre o que o leva a fazer mudanças tão dramáticas. “Você começa sem saber de nada, depois sobe a curva de aprendizado e sabe tudo”, disse ele, traçando uma curva com o dedo. Ele apontou para o meio da curva e acrescentou: “Descobri por experiência que a parte divertida está bem aqui”.
A Ethernet também se adaptou ao longo dos anos e poucos dos detalhes técnicos originais permanecem. Mas continuou a desempenhar um papel indispensável como encanamento doméstico para as redes de computadores pessoais que hoje consideramos normais. “Foi a Ethernet que tornou isso possível”, disse Cerf. “Foi realmente uma tecnologia altamente capacitadora.”
Há menos de um ano, Metcalfe fez mais uma mudança de carreira aos 76 anos. Ele agora é pesquisador afiliado do MIT, estudando a aplicação de supercomputadores a problemas complexos em energia e outros campos. “Ainda estou no início da curva de aprendizado”, disse ele. “Não sei muito, mas estou trabalhando para consertar isso.”
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- Fonte: https://www.quantamagazine.org/bob-metcalfe-ethernet-pioneer-wins-turing-award-20230322/
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