通過在粗同軸電纜中以廣播方式發(fā)送數(shù)據(jù)包，以太網(wǎng)把網(wǎng)線布線當(dāng)作廣播用的“光以太”。計算機(jī)通過貫穿熔覆和外導(dǎo)體的小孔與內(nèi)導(dǎo)體接觸并相連，與以太網(wǎng)電纜建立起連接。同軸電纜不允許延伸旁路，其兩端配備了終端電阻，可以校正電纜的電氣性能，因此信號可以沿著電纜一直傳輸而不會被反射。所有計算機(jī)都能看到所有途經(jīng)的數(shù)據(jù)包，但以太網(wǎng)接口會忽略不是發(fā)送到本地計算機(jī)或本地播散地址的數(shù)據(jù)包，因此軟件只需處理發(fā)送至本機(jī)的數(shù)據(jù)包就可以了。

　　Pic： 同軸電纜（coaxial line）

　　其他的局域網(wǎng)技術(shù)都采用了分散式的機(jī)制來分配與共享通信介質(zhì)的訪問，這當(dāng)中當(dāng)然不包括以太網(wǎng)。PARC研發(fā)的分布式控制機(jī)制實(shí)在太高明了，令我想形容為“簡直是精神病人操控的精神病院才能想得出來”，雖然這顯然有失公允。不過我相信大型機(jī)和微機(jī)生產(chǎn)商們應(yīng)該都會覺得我的比喻還不算太離譜。

　　以太網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制程序（mediaaccess control ，MAC）叫“帶有碰撞檢測的載波偵聽多路訪問”（CSMA/CD）。這一程序是建立在ALOHA網(wǎng)絡(luò)之上的。ALOHA網(wǎng)絡(luò)是1970年代早期搭建在幾個夏威夷小島之間的電臺網(wǎng)絡(luò)，幾個發(fā)射站的遠(yuǎn)距離無線發(fā)射機(jī)都使用相同的頻律。每個發(fā)射站都能隨心所欲地傳輸信息。顯然，當(dāng)兩個發(fā)射站同時發(fā)射時，會發(fā)生干涉效應(yīng)，雙方發(fā)射的信息都會丟失。

　　Pic： ALOHAnet

　　為了解決這個問題，網(wǎng)絡(luò)的中央位置在正確接收到數(shù)據(jù)包后要進(jìn)行一次確認(rèn)。如果發(fā)送方?jīng)]有收到來自中央位置的確認(rèn)信息，就隔一段時間后再次發(fā)送相同的數(shù)據(jù)包。當(dāng)兩個發(fā)射站同時發(fā)射產(chǎn)生了數(shù)據(jù)碰撞時，這個重發(fā)制度能保證雙方的數(shù)據(jù)最終都能發(fā)射出去。

　　以太網(wǎng)在ALOHA網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上作了若干改進(jìn)。首先是“載波感測”。以太網(wǎng)站先檢查“以太”是否空載，如果檢測到信號了就排隊(duì)等候自己的發(fā)送機(jī)會。其次是“多路訪問”和“碰撞檢測”。在共享介質(zhì)中發(fā)射數(shù)據(jù)前，以太網(wǎng)發(fā)射站通過比較準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)和目前正在電纜中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，以免產(chǎn)生干涉效應(yīng)。如果兩者相同，就必然會產(chǎn)生數(shù)據(jù)碰撞。這種情況下，發(fā)送就失敗了。為了確保發(fā)送干涉信息的源頭也能知曉發(fā)生了數(shù)據(jù)碰撞，發(fā)射站在檢測到碰撞后，要發(fā)一個是32比特的倍數(shù)的擁塞信號。

　　Pic： CSMA/CD

　　現(xiàn)在雙方都知道它們的數(shù)據(jù)發(fā)送失敗了，因此它們要通過一個“指數(shù)型延遲存取程序”來重新發(fā)送數(shù)據(jù)。一方面，為了不浪費(fèi)寶貴的帶寬，重新發(fā)送自然是越快越好；另一方面，若雙方都馬上重發(fā)，必然會再次引起數(shù)據(jù)碰撞，重發(fā)就沒意義了。因此，每個以太網(wǎng)發(fā)射站都事先通過“某個整數(shù)*傳輸512比特數(shù)據(jù)所需的時間”求得一個最大延遲時間。當(dāng)一個數(shù)據(jù)封包被成功發(fā)送后，最大延遲時間就被設(shè)定為1。數(shù)據(jù)碰撞發(fā)生時，就將最大延遲時間翻倍，直至漲到1024。之后，以太網(wǎng)系統(tǒng)會在最大延遲時間值內(nèi)，隨機(jī)選擇一個數(shù)作為實(shí)際延遲時間。

　　比方說，發(fā)生第一次數(shù)據(jù)碰撞后，最大延遲時間變成2，可選的實(shí)際延遲時間就成了0和1。顯然，有50%的可能性兩個發(fā)射站都選擇0或者都選擇1，導(dǎo)致另一次數(shù)據(jù)碰撞。如果這樣，最大延遲時間就變成了4，這兩個發(fā)射站第三次發(fā)生數(shù)據(jù)碰撞的幾率降到了25%。如果人品太差連續(xù)發(fā)生了16次數(shù)據(jù)碰撞，以太網(wǎng)系統(tǒng)就認(rèn)命了，乖乖放棄這個數(shù)據(jù)包。

　　數(shù)據(jù)碰撞對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效果造成的沖擊一度令人們充滿恐懼、不安和懷疑。但實(shí)際上，數(shù)據(jù)碰撞很快就能被檢測到，且發(fā)生碰撞的數(shù)據(jù)傳輸馬上就中斷了，所以整個過程都不會浪費(fèi)太多時間。CSMA/CD制式的以太網(wǎng)在不超負(fù)荷的情況下，運(yùn)行效果其實(shí)是相當(dāng)好的：鮑勃·麥特考菲和大衛(wèi)·博格斯（David Boggs）在1976年發(fā)布的描述實(shí)驗(yàn)用3Mbps以太網(wǎng)的文件里指出，即使256臺計算機(jī)都在不斷地發(fā)送大于等于500字節(jié)的數(shù)據(jù)包，仍有超過95%的網(wǎng)絡(luò)容量在成功地傳輸著數(shù)據(jù)。可見這系統(tǒng)實(shí)在高明。