No dia 22 de Maio de 2023, faz 50 anos que o engenheiro eletrônico Robert Metcalfe escreveu para seus colegas da Xerox um memorando de 12 páginas que marcaria o nascimento do padrão Ethernet das redes de comunicação de dados. No memorando, ele descreveu os principais detalhes de funcionamento do protocolo, no qual uma das principais virtudes era a eficiência de transmissão. Por outro lado, a outra era a solução para contornar as colisões de pacotes.
Nesse intervalo de 50 anos, o padrão Ethernet se propagou pelo mundo e se tornou dominante nas redes de todo tipo. Assim, devido a essa invenção, padronização e comercialização da Ethernet, anunciaram Metcalfe como o vencedor do prêmio Turing de 2022. A Association for Computer Machinery, a maior sociedade de computação científica e educacional do mundo, concede anualmente esse prêmio, considerado o Nobel da computação. Atualmente, ninguém pensa em instalar uma rede que não seja Ethernet. Contudo, nem sempre foi assim: vários outros padrões competiram até que ele se tornasse dominante.
A necessidade da criação de redes apareceu muito cedo nos ambientes de computação, tanto para interligar equipamentos, quanto para intercambiar informações. Todavia, foi a Guerra Fria, entre Estados Unidos e União Soviética, que levou o governo americano a desenvolver e implantar, no ano de 1969, a primeira rede de comunicação de dados. A ARPA (Advanced Research Projects Agency), Agência de Projetos de Pesquisa Avançada do Departamento de Defesa, realizou esse projeto. Logo, a rede desenvolvida pela agência ficou conhecida como ARPANET. A sua função era proporcionar comunicação de dados entre computadores do governo americano, para o caso de os Estados Unidos sofrerem um ataque nuclear.
A internet começou com a conexão de quatro computadores
Consideraram a ARPANET uma revolução na comunicação de dados. Isso ocorreu não apenas por adotar um protocolo que evoluiria para o TCP/IP, mas principalmente por utilizar, pela primeira vez, intensivamente e em longa distância, a comunicação por comutação de pacotes, por meio da tecnologia Ethernet. Apesar da necessidade de conectar computadores do governo, as primeiras conexões foram experimentais e feitas entre computadores de quatro universidades. O primeiro foi um computador Scientific Data Systems modelo Sigma 7, rodando o sistema operacional SEX, na Universidade da Califórnia em Los Angeles. O segundo um Scientific Data Systems 940, com o sistema operacional Genie, no Stanford Research Institute, em Menlo Park, também na Califórnia. Já o terceiro foi um IBM 360/75 rodando OS/MVT, da Universidade da Califórnia, em Santa Bárbara. Por fim, o quarto foi um PDP-10 da Digital, rodando o sistema operacional Tenex, que estava na Universidade de Utah.
Num sistema de comutação de pacotes, os dados a serem transmitidos são reunidos em sequências com um número determinado de bits, sendo que os primeiros e os últimos têm funções pré-definidas para o trânsito do pacote (delimitação, endereço MAC da origem e endereço MAC do destino, por exemplo). É com essa estrutura, utilizando a tecnologia Ethernet, que a informação percorrerá a rede para chegar ao destino designado. Essa primeira rede, com apenas quatro computadores, era interligada por meio de linhas telefônicas, mas pouco a pouco cresceu. Em 1972, já contava com 40 máquinas conectadas. Com seu crescimento e evolução, foi justamente essa a rede que se transformou mais tarde na Internet.
Uma competição pelos padrões de conectividade
Quando Metcalfe inventou a Ethernet, outras tecnologias e arquiteturas de rede já estavam surgindo. Entretanto, os especialistas dizem que apenas duas se destacaram: a ARCNET (Attached Resource Computer NETwork) e a Token Ring.
A ARCNET operava sobre um protocolo para redes locais lançado em 1977 pela empresa norte-americana Datapoint Corporation. Foi o primeiro sistema de rede para microcomputadores, e ganhou espaço no mercado nos anos 1980, porque aceitava dispositivos de qualquer marca, enquanto boa parte dos outros padrões só aceitava dispositivos de uma única marca. A velocidade da ARCNET era limitada a 2,5 Mbit/s e, embora fosse popular, era considerada menos confiável e menos flexível do que a Ethernet.
O outro padrão de rede notável na época era o Token Ring, da IBM. Na década de 1980, a empresa o comercializou com vigor. Essa arquitetura conecta os dispositivos num formato de anel ou de estrela e evita as colisões de pacotes ao garantir que apenas um host – aquele que possui um certo token – possa enviar dados. Isso significa que os outros tokens serão liberados para ter acesso à rede apenas quando o recebimento for confirmado pelo destinatário anterior. Lançada em outubro de 1985, a tecnologia Token Ring da IBM funcionava inicialmente a uma taxa de 4 Mbit/s. Por esse motivo, muitos especialistas argumentaram que ela era melhor do que a Ethernet. No entanto, a Ethernet proporcionou soluções mais econômicas para redes, o que a popularizou em prejuízo da Token Ring, cujo padrão continua existindo, mas sem grande expressão comercial.
A fibra óptica chega às redes
Outro padrão notável que surgiu no início dos anos 1990 foi o FDDI, abreviatura de Fiber Distributed Data Interface (Interface de Dados Distribuídos por Fibra). Esse padrão utiliza fibra óptica, e logo em seu lançamento se tornou atraente porque já operava em 100 Mbit/s, trazendo ainda a vantagem de operar em distâncias de até 200 quilômetros. Nessa época, a Ethernet só alcançava 10 Mbit/s. Em 1998, contudo, o lançamento da Gigabit Ethernet, mais rápida e mais barata, liquidou a vantagem que o FDDI ainda tinha.
Todas essas evoluções da Ethernet a tornaram a tecnologia fundamental por trás da própria Internet, uma rede que tem hoje 4,9 bilhões de usuários e faz parte da nossa rotina. Ao conceder o prêmio Turing a Metcalfe, a Association For Computer Machinery pondera que hoje existem cerca de sete bilhões de portas Ethernet no planeta. Dessa forma, os números não deixam dúvidas de que o prêmio foi mais do que merecido.
