从联接到生产力
-- 写在思科路由器发明20年之际

思科路由器从发明至今已有20年。20年后的今天,当年美国军方的专用网变成了拥有6亿用户、改变人类文明进程的无所不在的互联网,路由器则成为人们搭建网络时必不可少的重要设备。20年中,路由器还使思科从一家创业的小公司,发展为网络行业的领军者。路由器因互联网而生,又推动了互联网的迅速普及。回顾互联网与路由器20年的演进历程,颇有一番意味。

发明路由器

1984年,思科的创始人、斯坦福大学的两名员工——伦纳德·博萨卡(Leonard Bosack)和姗蒂·雷纳(Sandy Lerner)夫妇创办思科公司,开始了路由器的研发。

当时,互联网还是美国军方专用的阿帕网,仅有少数大学和研究机构能够接入,而这却成为人们解决“信息孤岛”问题的希望。例如,斯坦福大学校园内有5000多台来自不同厂家的计算机,由于采用了不同的编码方式和计算机语言,除了相同厂家的计算机勉强能够相互交流外,在校园的绝大多数地方,学生在一台计算机上完成的作业,拿 到另一台计算机上就成了乱码。而同样的“信息孤岛”问题则困扰着全美每一所大学和研究机构。

专门设计一种设备来解决异种计算机之间的互联问题,一些计算机科学家不约而同地想到了这一点。构想与实践之间存在着巨大的鸿沟,思科创始人——伦纳德·博萨卡、姗蒂·雷纳、克尔克·劳希德 (Kirk Lougheed)、克里格·萨茨(Greg Satz)、杰夫·莫卧尔(Jeff Mogul)、史蒂夫·诺维克(Steve Nowicki)、贝尼弗·列维(Benjy Levy)——的与众不同之处,在于他们通过无数次实验,找到了一种经得起时间考验的解决方案。

几项早期重大创新

在思科早期的路由器中,有不少重要创新。思科的创始者们将这些创新演化为一件产品——多协议路由器,简称路由器。此后20年中,路由器的这种结构一直没有改变,而其他解决异种机互联的方案则早已不知所终:

将软件“嵌入”硬件中 路由器从本质上来说是一种为数据传输选择路径的软件系统,可以在任何一台计算机上运行,20世纪80年代初期的网络设备都是透过中央CPU来处理和转发数据包的。但思科的路由器是将包转发和处理软件烧制在一块微处理器上,直接安装到路由器的电路板上。这种方法在当时是一个创举,软硬件结合大大提高了路由器的效率,降低了成本,并且在相当长的时间里有效地保护了思科路由器的知识产权。

而独立于转发硬件之外的传输路径所选择的微处理器上的核心控制软件,正是思科日后大名鼎鼎的IOS(网间操作系统)。

TCP/IP 思科需要为路由器选择一种通信协议作为“母语”。每一台网络设备可以选择多种通信协议,就像每个人都有“母语”一样,网络设备也有“母语”。一个中国人想学会汉语之外的英语,会非常吃力,所以有些家长从婴儿学说话起就教他(她)说英语;一台网络设备要想“听懂”“母语”之外的通信协议,也要付出很大的代价,因此“母语”的选择必须十分慎重。在斯坦福大学最初的联网方案中,采用的是施乐公司的PUP协议。

思科创业者们决定,在路由器中采用美国国防部推荐的TCP/IP(传输控制协议/网络协议)协议。这项决策在当时倒看不出什么高明之处,TCP/IP还不是一个普及程度很高的通信协议。思科创业者们的这项决策在后来被证明完全正确。施乐不久就退出了计算机联网领域,PUP协议也很快就无人问津。当阿帕网转化为互联网,并在全球迅速蔓延时,TCP/IP成为全球通行的网络通信协议,思科的路由器由于采用了TCP/IP协议,在互联网革命中得以站在一个极其有利的位置上。

做“电子中转站” 有一些重大的抉择与技术有关,但起决定作用的却不一定是技术。其中最典型的莫过于路由器的产品定位问题。要完成路由器的网络地址和网络协议转换功能,可以采取当时通行的“主机/终端”模式,这种模式在斯坦福大学已经得到了应用。

但思科的创业者们最终选择了一种新的模式——“电子中转站”,在这种模式中,路由器仅仅充当通信协议的“翻译器”,对于网络通信的双方而言,思科的路由器是透明的。采用“电子中转站”模式的思科路由器面世之后,得到了用户的高度评价。后来,这种模式成了路由器等网络设备的主流模式。

R&D与A&D之辩

截止到2004年,思科先后购并了80多家公司,曾经的思科公司高级副总裁唐·李斯特温说过一句话:“我们不做R&D(研发,Research& Development),我们做A&D——收购(Acquisition)和开发(Development)。”不了解内情的人,会以为思科真的没有“R&D”,技术都是买来的。事实上,李斯特温的话是极而言之的说法,思科的大部分技术都源自自身研发。

思科中国公司总裁杜家滨说:“思科的技术创新通过三种方式来完成:自主研发、收购、与大学研究机构合作。如果思科没有自主的研发、没有自己的技术主流,可能连怎么跟别人合作和该购并什么公司也不知道。”

思科是提出互联网标准最多的公司。在1995年以后,60%以上的“互联网标准草案”(RFC)是由思科员工提出来的。互联网标准草案是一种非正式的互联网技术规范,虽然没有国际标准化组织这个机构的官方地位,但在互联网领域,其实际影响力甚至超过国际标准化组织的ISO标准。标准可能是网络世界中最容易引起争议的问题。但是如果没有标准,网络就不可能存在。如果同一个网络上的不同设备不能共同协作,即使是最好的创新产品也无法发挥作用。

尽管思科一直以其坚持创新的传统为荣,但是思科深知其客户需要统一的标准,而且最重要的是,客户需要经济有效的、便于管理的通信系统。基于这种理念,网络软件协议的标准制定工作一直是思科的重中之重。

提出标准的能力往往代表了提出者的技术实力,在互联网领域,只有前沿的研究者才会关心标准的制定。据说,没有一家互联网标准制定组织缺少思科的参与。在最重要的互联网标准组织——互联网工程任务组(IETF)中,现任和前任主席都是思科员工。

一路创新

20年来,思科在路由器技术上一路创新。而最大的挑战则出现在20世纪90年代中后期,此时,一种叫做“IP交换”的技术异军突起,业界对其议论纷纷,不少人认为路由器的末日到了。然而,思科推出了划时代的技术“标签交换”(Tag Switching),将交换技术与路由技术完美地结合,从此打破了路由器的速度瓶颈,可以说是给了路由器第二次生命。结果,IETF在众多厂商和营运商的参与下对标签交换技术进行了标准化,使得多协议标记交换(MPLS)成为下一代网络的核心技术。“IP交换”烟消云散,路由器再次经受住了严峻的考验。

到2004年初,全球互联网用户达到了6亿,这6亿用户81%的信息,是通过思科路由器来传送的。

2004年6月,思科推出了CRS-1路由器,这款路由器包含188颗CPU,通信速度可达92000Gbps,远远超过现有的任何一款路由器。在演示现场,大量视频点播、语音、游戏、音乐下载和近100万次Web点击量组成的庞大通信流量,对核心机房的高品质视频会议没有任何影响!

未来20年是宽带网的时代,思科路由器已做好了出发的准备。

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