Ethernet, teknologi standar yang tetap tangguh bahkan setelah 50 tahun

 (spectrum.ieee.org)
1 poin oleh GN⁺ 2023-11-18 | 1 komentar | Bagikan ke WhatsApp
  • Ethernet, yang berawal di Xerox PARC pada 1973, berkembang dari jaringan eksperimental berbasis kabel koaksial menjadi standar LAN kabel di seluruh dunia, dan diperingati sebagai IEEE Milestone 50 tahun kemudian
  • Titik awalnya adalah menghubungkan komputer Alto di PARC satu sama lain serta menyambungkannya ke printer laser dan gateway ARPANET, dengan Robert M. Metcalfe dan David Boggs merancang cara untuk menghubungkan ratusan komputer dalam satu gedung
  • Desain awal mengadopsi kanal bersama, transmisi paket, dan metode coba ulang acak setelah tabrakan dari ALOHAnet milik University of Hawai’i, lalu menggunakan kabel koaksial alih-alih nirkabel untuk meningkatkan kecepatan dan mengurangi masalah interferensi
  • Implementasi pertamanya berjalan hingga 2.94 Mb/s, dan di gedung PARC dipasang kabel koaksial 500 m, 100 node transceiver, vampire tap, dan konektor D-type untuk menghubungkan Alto, printer, dan server file
  • Setelah Xerox, Intel, dan DEC merilis spesifikasi 10 Mb/s Ethernet pada 1980, IEEE 802 LAN Standards Committee mengadopsinya sebagai standar pada 1983, yang kemudian berlanjut ke IEEE 802.3-1985 dan ekspansi ke kecepatan lebih tinggi serta beragam media

Ethernet yang lahir di Xerox PARC

  • Xerox Palo Alto Research Center (PARC) di California merupakan titik awal berbagai teknologi komputer seperti Alto, komputer pribadi pertama berbasis antarmuka pengguna grafis, dan printer laser pertama
  • PARC juga merupakan tempat lahirnya Ethernet, teknologi jaringan untuk mentransmisikan data berkecepatan tinggi melalui kabel koaksial
  • Ethernet kemudian menjadi LAN kabel standar yang digunakan luas di perusahaan dan rumah, dan setengah abad setelah kelahirannya ditetapkan sebagai IEEE Milestone

Jaringan untuk menghubungkan Alto dan printer laser

  • Pengembangan Ethernet dimulai pada 1973 ketika Charles P. Thacker menggagas sebuah jaringan untuk komunikasi antar komputer Alto, koneksi printer laser, dan koneksi ke gateway ARPANET milik PARC
  • Robert M. Metcalfe, seorang IEEE Fellow, menangani implementasinya, dan tak lama kemudian ilmuwan komputer David Boggs bergabung
  • Ada dua syarat desain
    • Harus cukup cepat untuk mendukung printer laser
    • Harus mampu menghubungkan ratusan komputer dalam gedung yang sama

Metode transmisi paket yang diambil dari ALOHAnet

  • Desain Ethernet terinspirasi dari ALOHAnet, sistem berbasis nirkabel dari University of Hawai’i
  • ALOHAnet bekerja dengan cara komputer mengirim paket yang disertai alamat penerima melalui kanal bersama, dan bila dua pesan bertabrakan, komputer pengirim menunggu selama waktu acak lalu mencoba lagi
  • Metcalfe merangkum usulan awal itu dalam memo berjudul Alto Aloha Network
  • Dengan memakai kabel koaksial alih-alih gelombang radio, transmisi data bisa lebih cepat dan interferensi dapat dibatasi
  • Dengan memanfaatkan tap TV kabel, sambungan ke kabel koaksial dapat dilakukan tanpa memotong kabel, sehingga pengguna bisa masuk atau keluar dari jaringan tanpa mematikan seluruh sistem

Implementasi Ethernet pertama pada 1973

  • Metcalfe dan Boggs merancang versi pertama dari apa yang kini dikenal sebagai Ethernet pada 1973
  • Versi pertama itu mengirim data hingga 2.94 Mb/s, kecepatan yang cukup untuk mengoperasikan printer laser dan mentransmisikannya melalui kabel koaksial
  • Di tengah koridor gedung PARC dipasang kabel koaksial 9,5 mm yang tebal dan kaku
    • Panjang kabel 500 m
    • Terpasang 100 node transceiver yang terhubung dengan konektor N
    • Perangkat sambungan ini disebut vampire tap
  • Setiap vampire tap berupa kotak kecil dengan pelindung keras, dan dua probe menembus lapisan isolasi luar kabel hingga menyentuh inti tembaga
  • Berkat struktur ini, node baru bisa ditambahkan sambil tetap mempertahankan koneksi yang ada
  • Setiap vampire tap memiliki socket konektor D-type yang terdiri dari steker 9-pin dan 9 soket jack, sehingga komputer Alto, printer, dan server file dapat terhubung ke jaringan

NIC dan nama Ethernet

  • Untuk komunikasi antarperangkat, Metcalfe dan Boggs membuat network interface card (NIC) berkecepatan tinggi pertama
  • Papan sirkuit ini terhubung ke motherboard komputer dan mencakup komponen yang kini dikenal sebagai port Ethernet
  • Para peneliti kemudian mengubah nama awal Alto Aloha Network menjadi Ethernet
  • Pergantian nama ini dipilih untuk memperjelas bahwa sistem tersebut dapat mendukung komputer apa pun, bukan hanya Alto
  • Alan Kay mengenang bahwa nama itu berawal dari pernyataan awal Thacker bahwa “kabel koaksial tidak lebih dari ether yang tertangkap”
  • Metcalfe, Boggs, Thacker, dan Butler W. Lampson memperoleh paten AS atas penemuan ini pada 1978

Ethernet 10 Mb/s dan standardisasi industri

  • PARC melanjutkan pengembangan dan pada 1980 memperkenalkan Ethernet yang berjalan pada 10 Mb/s
  • Pembaruan ini merupakan hasil kolaborasi para peneliti dari Xerox, Intel, dan Digital Equipment Corp. (DEC) untuk membuat versi Ethernet bagi penggunaan industri yang lebih luas
  • Ethernet dikomersialkan pada 1980 dan dengan cepat tumbuh menjadi standar LAN industri
  • Untuk menyediakan kerangka kerja agar perusahaan komputer dapat menggunakan teknologi ini, pada Juni 1983 IEEE 802 Local Area Network Standards Committee mengadopsi Ethernet sebagai standar
  • Saat ini keluarga IEEE 802 terdiri dari 67 standar terbuka dan 49 proyek yang sedang dikembangkan
  • Komite IEEE 802 bekerja sama dengan lembaga standardisasi di seluruh dunia untuk menerbitkan sebagian standar IEEE 802 sebagai pedoman internasional

Peringatan IEEE Milestone

  • Di luar fasilitas PARC akan dipasang plakat IEEE Milestone untuk memperingati Ethernet
  • Plakat itu menyatakan bahwa LAN kabel Ethernet ditemukan pada 1973 di Xerox PARC dengan inspirasi dari jaringan paket nirkabel ALOHAnet dan ARPANET
  • Selain itu, plakat tersebut juga memuat alur bahwa pada 1980 Xerox, DEC, dan Intel mengumumkan spesifikasi 10 Mb/s Ethernet berbasis kabel koaksial, yang kemudian menjadi IEEE 802.3-1985 Standard
  • Setelah itu Ethernet berkembang ke kecepatan yang lebih tinggi dan ke media twisted-pair, optik, dan nirkabel, lalu digunakan secara luas di lingkungan rumah, komersial, industri, dan akademik
  • Program IEEE Milestone dijalankan oleh IEEE History Center dan mengakui pencapaian teknologi luar biasa di seluruh dunia
  • IEEE Santa Clara Valley Section mensponsori nominasi tersebut, dan upacara peresmiannya dijadwalkan berlangsung di fasilitas PARC pada 18 Mei

Bacaan terkait

1 komentar

 
GN⁺ 2023-11-18
Opini Hacker News

  • Jika rumah Anda sudah dipasangi kabel koaksial, MoCA layak dipertimbangkan
    Saat merenovasi rumah lama, saya memasang Ethernet di tiap kamar lalu menghubungkan access point kabel atau jack kantor; dibanding Wi-Fi atau mesh, kecepatannya, terutama konsistensinya, jauh lebih baik
    Di rumah sekarang sulit memasang Ethernet baru, tetapi hampir semua kamar punya koaksial untuk TV kabel, dan saya mengetahui bahwa standar MoCA memungkinkan transfer data hingga 2,5Gbps melalui koaksial
    Berkat itu, di mana pun di rumah saya bisa menghubungkan jaringan kabel ke access point kabel, komputer, atau TV

    • Seberapa tua rumahnya penting. Jika rumahnya sudah lebih dari sekitar 20 tahun, memasang kabel koaksial di tiap kamar mungkin merupakan pilihan yang bagus
      Jika sebelum CAT5e, meski memasang kabel Ethernet pun kemungkinan hanya di kisaran 100Mbps, dan jika sebelum 1995 kemungkinan besar CAT4 sehingga di bawah 20Mbps
      Saya memasang satu kabel Ethernet di antara dua kamar yang paling berjauhan di rumah, tetapi bentuknya digantung dekat langit-langit pada cup hook atau paku, jadi agak tidak enak dilihat
      Agar benar, kabel harus lewat crawlspace atau loteng, tetapi saya tidak ingin merangkak masuk ke crawlspace, sementara loteng strukturnya bisa membuat kaki menembus plafon jika salah pijak dan banyak insulasi, jadi terasa berat
      Saya penasaran apakah mungkin membuka bagian atas dinding, mengebor lubang ke atas, mengikat kabel ke batang lalu mendorongnya ke loteng, kemudian menerbangkan drone di loteng untuk mengaitkan loop kabel dan membawanya ke akses masuk
    • MoCA belum mendapat perhatian yang pantas. Semua orang terpikir repeater Wi-Fi atau powerline communication, tetapi MoCA jauh lebih cepat dan stabil daripada keduanya
      Ini sangat cocok untuk apartemen yang punya jack TV kabel di tiap kamar; yang perlu dicek hanya splitter broadband yang sesuai dan filter di titik batas kabel yang masuk ke rumah
    • Jika pemasangan kabel Ethernet sulit, powerline communication yang mengirim data lewat instalasi listrik rumah juga bisa lebih stabil daripada Wi-Fi
      Ada kit yang mengklaim kecepatan kelas gigabit, tetapi dari ulasan tampaknya kecepatan riilnya cukup bervariasi
      https://en.wikipedia.org/wiki/Power-line_communication
      https://www.tp-link.com/us/home-networking/powerline/tl-pa70...
    • Saya menganggap Ethernet lebih sebagai protokol kabel daripada sekadar kabel
      Saya ingat kabel “Ethernet” yang saya pakai saat pertama bekerja adalah koaksial, dan artikel itu juga mengatakan Ethernet pertama berjalan di atas koaksial
      Dalam penggunaan sekarang, Ethernet tampaknya hampir dipakai sebagai sinonim CAT5
    • Saya juga memakainya seperti ini dan benar-benar luar biasa; secara pengalaman terasa tidak bisa dibedakan dari Ethernet
      Yang lebih mengejutkan, TV kabel dan MoCA bisa dipakai bersamaan pada kabel yang sama

  • Robert Metcalfe, penemu Ethernet, pada 1995 memprediksi internet akan runtuh tahun berikutnya karena teknologi dasarnya tidak bisa diskalakan, dan akhirnya ia benar-benar harus memakan ucapannya sendiri
    https://en.wikipedia.org/wiki/Robert_Metcalfe#:~:text=24%5D%...

    • Ini salah satu kasus langka ketika “literally” memang benar-benar harfiah
    • Saya penasaran apakah kertas atau majalah cetak itu beracun

  • Dari sudut pandang saya yang cukup banyak mengembangkan Wi-Fi/router, ada satu pepatah: “orang yang tahu cara kerja nirkabel akan memakai kabel”
    Saat merenovasi apartemen, saya memasang banyak jack supaya di ruang 80㎡, dari titik mana pun soket Ethernet terdekat berada dalam jarak 2m, termasuk kamar mandi
    Di belakang TV, 4 port pun tidak cukup sehingga saya menambahkan router
    Wi-Fi lebih seperti solusi sementara ketika tidak ada pilihan itu, dan jika uplink fiber 1000/500 seharga 35 euro per bulan, saya ingin bisa memanfaatkannya dengan benar juga dari sisi klien
    2,4GHz dan 5GHz tetap saya nyalakan, tetapi tidak ada yang memakainya karena LTE adalah alternatif yang lebih baik. Saya punya Mikrotik di beberapa tempat dan Wave 2 juga bisa, tetapi kabel Ethernet bekerja jauh lebih baik, jadi tidak ada alasan untuk memakainya
    Apalagi jika mempertimbangkan PoE dan injector; apa pun trennya, hukum fisika tidak bisa dilanggar
    Kesimpulannya, jika Anda tidak bisa memakai Ethernet di rumah dan seluler juga buruk, gunakan teknologi nirkabel terbaru, tetapi jika bukan itu masalahnya, memakai kabel jauh lebih unggul

    • Sayangnya banyak smart TV memakai port RJ45 100Mbps, sehingga Wi-Fi biasanya lebih cepat
      Sebagian TV bisa dipasangi adaptor USB-RJ45, tetapi kebanyakan port USB-nya USB 2 sehingga batas praktisnya sekitar 300Mbps
      Model yang bagus punya port USB 3 sehingga 1Gbps dimungkinkan dengan adaptor RJ45
      Saya berharap produsen memasukkan port RJ45 setidaknya gigabit, kalau bisa 2,5Gbps, ke TV
    • Untung ada Wi-Fi, dan itu sangat berguna. Saya tidak berharap selalu 100% stabil
      Untuk berbagai kebutuhan, saya punya 7 router Wi-Fi di area properti; 5 di antaranya dipakai agar perangkat IoT tetap berada di jaringan terpisah, dan 2 untuk perangkat pribadi keluarga
      Namun kecuali laptop, semua komputer yang saya pakai terhubung dengan kabel Cat6 atau lebih tinggi
      Di garasi bangunan terpisah juga ada komputer cadangan, jadi saya menarik kabel Ethernet sampai ke sana
      Ethernet memang hebat, tetapi Wi-Fi juga cukup hebat, dan masing-masing punya kegunaan yang tepat
    • Jika ada port kabel dalam jarak 2m bahkan sampai kamar mandi, saya penasaran apakah ada cara menghubungkan ponsel ke jaringan kabel saat berkunjung dan sedang buang hajat
      Jujur saja, Wi-Fi modern benar-benar bagus. Setelah membeli router yang kuat, masalah penerimaan sinyal juga hilang
      Ada kasus ketika “pasang saja kabel” bukan solusi, karena perangkat yang mengalami masalah penerimaan tidak mendukung Ethernet kabel
    • Secara ilmiah, kabel memang 100% benar, tetapi jika di rumah memasang mesh dengan 3 satelit dan bahkan di zona mati terbesar pun Wi-Fi bisa mencapai 200Mbps, saya tidak tahu apakah itu benar-benar jadi masalah

  • Yang disayangkan adalah semuanya sudah telanjur mengeras pada paket 1500 byte
    Memang bisa dikompensasi dengan hardware, tetapi memproses 100G atau 10G dalam bongkahan 1500 byte itu konyol

    • Memang ada jumbo frame
    • Secara ketat, istilah yang benar adalah datagram, dan ini menjelaskan fragmentasi layer 2
      Paket adalah istilah untuk menjelaskan fragmentasi antar-switch, yaitu layer 3
    • Aku juga penasaran soal itu. Iseng-iseng aku sempat ingin menyalakan jumbo frame di jaringan rumah, tetapi rasanya cukup mengerikan karena kalau paket itu keluar ke internet, kemungkinan tidak akan berfungsi

  • Kalau bukan karena aku dan avb, mungkin hasilnya tidak akan seperti sekarang
    Suatu saat harus kutulis dengan rapi, tetapi singkatnya FDDI adalah jalan menuju 100Mbit, dan aku menginginkan 100Mbit Ethernet, sementara para engineer hardware Sun mengira aku menginginkan sinyal lewat kabel tembaga dengan cara yang sama seperti pada 10Mbit
    Sebenarnya yang kupedulikan bukan itu, melainkan seperti yang dikatakan seseorang di thread ini: ketika hub 10Mbit dicolokkan, ia tetap bisa bekerja bersama 100Mbit, gigabit, dan seterusnya
    Di kepalaku, semuanya adalah soal format frame, dan kalau formatnya sama, kita bisa mendapatkan switch murah
    Sekarang hal itu benar-benar terjadi, dan aku sudah memperkirakan arus ini sekitar tahun 1990
    Untuk orang-orang yang tidak suka 1500 byte, interkoneksi memori SGI mengajarkan bahwa “besar tidak selalu lebih baik”
    Saat menangani remote cache miss, unit besar tidak bagus; aku mungkin kurang menjelaskannya dengan baik, tetapi unit kecil juga punya nilai
    Kalau mau, aku bisa menulis ini dengan benar

    • Tolong sekali tuliskan

  • Hal menakjubkan dari Ethernet adalah berbagai kabel dan kecepatan bisa dicampur dan tetap berjalan dengan baik
    Baru-baru ini, sekadar iseng, aku menghubungkan hub khusus 10Mbit/s ke switch 10/100Mbit/s, lalu menyambungkannya lagi ke switch gigabit, dan semuanya langsung berfungsi

  • Aku ingat sekitar 20 tahun lalu memasang kabel Cat5 gigabit di lingkungan industri
    Rumahku yang umurnya kurang lebih segitu juga punya Cat5 di berbagai tempat, dan sampai sekarang masih bertahan sangat baik
    Untuk koneksi kabel, 1 giga masih menjadi standar; 2.5G adalah opsi mahal di sebagian tempat, dan 10G adalah opsi sangat mahal untuk rumah maupun usaha kecil

    • Aku tinggal di rumah yang usianya hampir 20 tahun, dan saat pindah aku sangat senang mengetahui bahwa di balik semua jack telepon ternyata memakai CAT5
      Dengan meluangkan waktu, aku bisa membuat setidaknya satu jack Ethernet di tiap kamar, dan juga mendapatkan sepasang kabel yang naik ke loteng
      Sayangnya, selubung kabelnya dikupas lebih banyak dari yang perlu dan tidak banyak kabel cadangan yang tersisa, tetapi masih cukup untuk diterminasi dan dipasangi keystone jack
      Kupikir itu akan bertahan lebih lama daripada kebutuhanku, tetapi pikiranku berubah ketika tahu ISP menyediakan 2.5Gbps sampai ke rumah
    • Sampai sekarang 1Gbps masih cukup untuk hampir semua pengguna akhir, dan sepertinya akan tetap cukup cukup lama
      VR mungkin saja mengubahnya
    • Dalam kasusku, 10G hanya 2 euro lebih mahal daripada paket standar 1G
      Sedih melihat betapa buruknya harga internet, terutama di AS atau negara-negara dengan monopoli ISP
      Satu-satunya alasan internetku relatif murah adalah karena sejak awal ada banyak persaingan di negaraku
    • Tidak sesuram itu. Port 2.5G sedang menjadi standar pada chipset desktop konsumen, dan switch juga tidak terlalu mahal
      Untuk 10G, kabel tembaga mudah didapat, tetapi SFP tampaknya lebih umum
      Jika chipset makin cepat dan konsumsi daya serta panas menurun, tembaga bisa kembali lagi
    • Pernyataan bahwa “1 giga adalah standar kabel” kemungkinan sangat bergantung pada wilayah
      Sudah banyak orang mendapatkan lebih dari itu dari ISP, dan produk konsumen dalam 5 tahun terakhir sering kali setidaknya menyertakan 2.5G
      Usaha kecil pun biasanya minimal memakai SFP untuk antar-lantai

  • Jika tertarik pada sejarah awal Ethernet, catatan lisan Bob Metcalfe dari Computer History Museum adalah bacaan yang bagus
    https://archive.computerhistory.org/resources/text/Oral_Hist...

  • Aku masih menyayangkan nama ini dipakai untuk konfigurasi kabel, bukan nirkabel

    • Alan Kay mengingat bahwa asal nama itu mencerminkan ucapan awal Thacker: “kabel koaksial hanyalah eter yang terkurung”
    • Dibandingkan dengan hal-hal seperti Token Ring, Ethernet benar-benar lebih dekat dengan eter tempat kita melempar paket dan berharap tidak ada tabrakan
    • Setiap kali melihat kata ether, aku terpikir, “maksudnya media transmisi yang tak terlihat, jadi apa yang mereka pikirkan?”
    • Ethernet adalah protokol, tidak ada hubungannya dengan kabel
      Wi-Fi juga menggunakan bentuk yang sedikit dimodifikasi dari frame Ethernet

  • Fakta bahwa Ethernet tidak melambat bahkan setelah 50 tahun terasa seperti bukti ungkapan “kalau tidak rusak, jangan diperbaiki”
    Di era ketika nirkabel mengambil alih segalanya, mengesankan bahwa teknologi lama ini tetap relevan
    Stack teknologiku juga terdiri dari Java, monolith, database SQL, dan semacamnya, tetapi tetap bisa melayani pelanggan berbayar secara andal tanpa memakai semua tren terbaru

    • Ethernet sudah beberapa kali dibuat ulang dari awal
      Yang relatif tetap adalah frame dan tata letak alamat, dan ini merupakan contoh pola “pinggang sempit” Kleinrock dalam desain protokol
    • Ada banyak noise pada IPv6 di layer alamat, QUIC di layer transport, serta HTTP/2·HTTP/3 di layer aplikasi, tetapi menarik bahwa orang hampir tidak punya keluhan terhadap link layer
      Rasanya menyenangkan punya setidaknya satu protokol yang terasa “selesai” dalam arti baik
    • Satu-satunya bagian yang “tidak diperbaiki” tampaknya hanya fakta bahwa ia mengirim frame
      10Base-T adalah topologi dan kabel baru yang memvirtualisasikan bus di dalam hub, sementara switched Ethernet lebih mirip jaringan cerdas yang berpura-pura menjadi Ethernet bagi terminal yang polos
      Ketika laju data meningkat, metode pensinyalan juga berubah, medianya meluas dari tembaga hingga serat optik, dan standar tersebut memensiunkan koaksial baseband di atas 10Mbps
      Meski begitu, karena semuanya dibuat bisa bekerja di bawah payung standar yang sama, orang jadi lebih jarang menyesal setelah memasang jaringan vendor tertentu lalu muncul kabel atau metode pensinyalan lain yang lebih cepat dan murah
    • Aku teringat ucapan, “Aku tidak tahu bahasa apa yang akan dipakai untuk memprogram komputer berkinerja tinggi 50 tahun lagi, tetapi namanya adalah Fortran”