分组交换的主要过程

整理 | 王启隆

透过「历史上的今天」，从过去看未来，从现在亦可以改变未来。

今天是 2023 年 6 月 13 日，知名的 ENIAC 建造者约翰·莫克利在历史上的这一天参观了 ABC 计算机，与 ABC 的设计者之一阿塔纳索夫会面。这次会面后来牵扯进了一场旷日持久、充满争议的官司——对计算机专利权的纠纷案。莫克利被阿塔纳索夫指控剽窃。

1973 年，美国联邦法院撤销了埃克特和莫克利发明电子数字计算机的专利权，裁定阿塔纳索夫是电子计算机的发明人。关于这场声势浩荡的“计算机之父”争夺战，请见 9 月 30 日专栏。

在计算机历史上，经常会围绕“谁才是一项科技的开创者”产生争议；但无论莫克利和阿塔纳索夫谁才是计算机之父，他们都对计算机的发展作出了不可磨灭的杰出贡献。

在 4 月 29 日和 6 月 7 日的专栏里，我们先后介绍了两位被学者广泛认为是“分组交换网络之父”的计算机先驱，好巧不巧的是，在历史上的今天，又有一位对分组交换网络有着开创性贡献的科学家出生，使得“谁才是分组交换网络的发明者”这一事情产生了不少讨论。

图源：维基百科

1928 年 6 月 13 日，美国数学家小约翰·福布斯·纳什（John Forbes Nash Jr.）出生，他是前马萨诸塞理工学院摩尔荣誉讲师，主要研究博弈论、微分几何学和偏微分方程。晚年为普林斯顿大学的资深研究数学家。1950 年，纳什获得美国普林斯顿大学的博士学位，他在仅仅 28 页的博士论文中提出了一个重要概念，成为博弈论中一项重要突破；这个概念被称为“纳什均衡”，广泛运用在经济学、计算机科学、演化生物学、人工智能、会计学、政策和军事理论等方面。1994 年，他和其他两位博弈论学家约翰·海萨尼和莱因哈德·泽尔腾共同获得了诺贝尔经济学奖。

纳什最重要的数学成就是在微分几何和偏微分方程的领域，特别是黎曼流形等距嵌入到欧氏空间的一系列结果。因为在非线性偏微分方程上的贡献，他与路易·尼伦伯格共同获得了 2015 年阿贝尔奖。几何学家米哈伊尔·格罗默夫评价纳什的工作：“他有巨大的分析（指数学分析）能力与几何洞察力结合。……他的几何工作，不论是他的结果、技术、用的想法，都与任何人原先预期的相反。……他在几何学所做的，从我看来，比起他在经济学所做的无可比拟地伟大得多，相差很多个数量级。”

在 1959 年之后，由于出现精神上的症状，纳什的研究生涯曾经中断，在 1959 年及 1961 年两度进入医院疗养，被诊断为思觉失调症。纳什拒绝接受精神药物治疗，在 1970 年后，症状逐渐好转，因此再度回到学术研究工作。他这段时间的经历，由西尔维亚·娜萨写成传记，并翻拍为电影《美丽心灵》，使得他的事迹广为人知。

纳什夫妇赴挪威领了阿贝尔奖（一个数学的国际奖项）后，于 2015 年 5 月 23 日回到美国纽瓦克国际机场。他们临时改了航班，在下午二时抵达，比原定早了五小时，预订的私人轿车因此未到。他们打电话到轿车公司，可是对方不为他们安排解决，于是他们搭乘出租车回家，却在新泽西的高速公路南行方向发生意外。在下午四时半左右，入行仅两星期的出租车司机尝试超车时失控，结果出租车撞上护栏。纳什夫妇都被抛出车外，当场不治身亡。

伦纳德·克莱因罗克（Leonard Kleinrock）出生于 1934 年 6 月 13 日，他是加州大学洛杉矶分校亨利·萨穆埃利工程与应用科学学院计算机科学教授，在计算机网络领域里作出许多杰出贡献，特别是计算机网络的理论方面。

在 UCLA 的 ARPANET 研发中，克莱因罗克也起到了重要的角色，是互联网的开创者之一。克莱因罗克于 1951 年毕业于著名的布朗克斯科学高中，随后在 1957 年从新城市学院获得电气工程学士学位，并于 1959 年和 1963 年分别获得麻省理工学院电气工程和计算机科学硕士和博士学位。

克莱因罗克最重要的贡献之一当属排队论（queuing theory），这是研究系统随机聚散现象和随机服务系统工作过程的数学理论和方法，又称随机服务系统理论，为运筹学的一个分支，在许多领域都有应用。克莱因罗克在 1961 年的论文提案促成了 1962 年在麻省理工学院的博士论文，后来在 1964 年以书本形式出版了排队论。1967 年 5 月，高级研究计划署的项目经理 Larry Roberts 将克莱因罗克私自带入了 ARPANET 项目，随后他在 1969 年正式与克莱因罗克签约，以测量 ARPANET 中分组交换的性能。克莱因罗克于 1970 年代早期的数学工作深刻影响了早期 ARPANET 的发展。

图源：维基百科

1970 年代中期，克莱因罗克发表了关于排队理论在计算机网络中的理论和应用的研究。他指导了许多研究导致互联网的互联网络通信协议的研究生，包括 Steve Crocker、Vint Cerf和 Jon Postel。他们共同发表了许多研究论文。1980 年，克莱因罗克被选为美国国家工程院院士，以表彰他对该领域的开创性贡献以及作为计算机通信网络教育工作者的领导地位。

从 1990 年代中期开始，克莱因罗克力求被公认为“现代数据网络之父”，他曾经表示：

克莱因罗克还声称他在 1960 年代初期的工作开创了分组交换的概念，并且这项工作是 ARPANET 中使用的分组交换概念的来源。2004 年，他将自己的工作描述为：

如今的历史学家和美国国家发明家名人堂认可保罗·巴兰和唐纳德·戴维斯为分组交换概念的发明者，因为他们独立发明了现代计算机网络（包括互联网）中使用的数字分组交换概念。

除了克莱因罗克声称自己才是分组交换概念的开创者之外，也有人认为 ARPA 的信息处理技术办公室主任、大名鼎鼎的施乐 PARC 计算机科学实验室的创始人罗伯特·泰勒（Robert Taylor）开创了分组交换网络。正如前言所述，在计算机历史上，经常会围绕“谁才是一项科技的开创者”产生争议，但无论如何，这些开创者都对计算机和互联网的发展作出了不可磨灭的杰出贡献。

图源：维基百科

1993 年的今天，美国三大公司——媒体公司时代华纳公司、有线电视运营商 Tele-Communications Inc. 和软件发行商微软公司宣布，他们将着手成立一家合资企业，重新定义计算机、通信和电视的世界。三家企业将成立一家名为 Cablesoft 的公司，并将开发交互式电视软件，使消费者能够通过他们的家庭电视机购物和使用万维网。

Cablesoft 是定义交互式电视标准的早期尝试。虽然这家新公司的合作伙伴是微软、电信和时代华纳，但事实上，大部分努力似乎都在微软身上，这两家有线电视公司没有技术基础，能提供的帮助比较有限。Cablesoft 努力的成果于 1994 年 5 月首次宣布，微软发布了 Microsoft Media Server（在开发期间代号为 Tiger ）和被称为 NTAS 的 Windows NT 操作系统的自定义版本。本质上，这款产品使用的是类似 PC 的机顶盒，可以与有线电视公司前端的 PC 运行 NTAS 进行通信，随后传输内容。

似乎巨星云集往往象征着失败：无论是体育球坛上每年各种“银河战舰”的陨落，还是 2000 年那场本世纪最失败的企业合并，亦或是微软的这次跨界合作……Cablesoft 最终因为微软坚持将自己的软件作为行业标准而宣告失败，此外，微软也不再积极参与先前宣布的与通用仪器和英特尔的单独联盟，以围绕自家的 Windows 软件和英特尔的 386 系列微处理器芯片构建机顶盒。

1997 年 9 月 16 日，经历过一次失败的微软以 4.25 亿美元收购了硅谷初创公司 WebTV，并推出改进版的 WebTV。交互式电视的早期实验历经千帆波折，你认为如今的智能电视属于什么发展阶段？欢迎在评论区分享你的真知灼见。

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