Когда в следующий раз вы нажмёте «Отправить» в мессенджере и увидите ответ, вспомните о шуме реле и шуршании бумажной ленты телетайпа — именно из этой механики выросли современные сети. То, что создали полвека назад, до сих пор задаёт ритм нашим IoT‑датчикам и промышленным контроллерам.
Давайте разберём, как архаичные факс‑машины и первые модемы заложили основу надёжности, простоты и уважения к процессу передачи данных в цифровом мире. Детали под катом.
Телетайп: клавиши, барабан и релейная магия
Что приходит на ум, когда думаете, как общались люди раньше, после голубиной почты. Наверное, в голову приходит какая-то простая телефонная линия или радиостанция. Это всё, конечно же, было, но отдельным прорывом стал телетайп. Что-то вроде вершины инженерной мысли своей эпохи.
Представьте: вы — журналист крупного агентства или сотрудник правительственного ведомства 60‑х, сидите в Бостоне за столом с кружкой горячего кофе или чего покрепче. Для атмосферы, за окном моросит дождь, а в углу офиса стоит массивный телетайп. Нужно срочно отправить донесение в Лондон и Москву. Вы отставляете кружку, подходите к аппарату и опускаете пальцы на клавиши.
Стук реле и шестерёнок оживляют внутри весь механизм: металлический барабан с литерами медленно разворачивается, каретка выдвигается к бумажной ленте, реле «щёлкают» в такт вашему нажатию.
Каждое нажатие — электрический импульс, а каждая клавиша — кодировка символа в пятибитный Baudot‑код (ITA2). Такая механика соотносит каждую комбинацию к какой-то отдельной букве или символу.
Ваш текст уходит по выделенным линиям прямо на телетайпы в редакциях или базах/штабах Лондона и Москвы. Там в тот же момент из-под печатающей головки вылетают свежие ленты со строками вашего донесения. Оператор в Лондоне просто забирает ленту и передаёт материал в наборный цех или сразу по внутренней линии в правительственный отдел. Быстрый обмен новостями и без всяких голубей, плохой дальности волны и скорости.
Подробнее это выглядело так: закончились символы, не беда, есть «shift»-состояния. Это отдельные управляющие коды для перевода машины в режим букв или цифр/знаков. Что позволяло на пять битов — передать все нужные символы.
Пять бит данных, плюс старт‑бит в начале и стоп‑бит (1, 1.5 или 2‑битовый интервал) в конце, чтобы дать механике время прийти в себя. На стандартных 45-50 бод это примерно 60–100 слов в минуту — скорость, за которой в 60‑х охотились крупнейшие новостные и диспетчерские службы. Бод — это число «шагов» или изменений сигнала в секунду. Проще говоря, сколько раз в секунду несущий сигнал может переключиться между состояниями, а не сколько бит за секунду он передаёт.
Военное и стратегическое применение телетайпов было не менее интересным: модификации наподобие SPS-31 использовались для передачи секретных директив и донесений в периоды «холодной войны». Такие линии были защищены от перехвата и имели минимальные шансы на срыв связи — именно из-за максимальной простоты и автономности от сложной инфраструктуры. Телеграфные системы оставались единственным каналом связи даже при полном разрушении обычных коммуникаций, что делало их незаменимыми в командных бункерах и на борту военных объектов.
Архитектура передачи: трасса не имела слабых мест, поскольку телетайпы могли работать как по проводам, так и с помощью радиотелетайпных интервалов (особенно на дальних участках между континентами). Даунтайм был минимальным, телетайпы синхронизировались, а скорость примерно 60 слов в минуту. Вся маршрутизация сообщений строилась так, чтобы репортёрская телетайпная лента одновременно приходила в точки приёма Reuters не только в Лондоне, но и в Москве — уже тогда между главными мировыми агентствами существовал негласный обмен лентами для синхронного освещения международных событий.
Революционным был не только протокол, но и внутренняя архитектура редактирования: сообщения почти не требовали ручной обработки, мгновенно уходили в ленту без промежуточных фильтров. Для ключевых клиентов (биржи, банки, крупные газеты) новости доходили практически в прямом эфире — им доставлялись распечатки на бумаге с телетайпа, а с конца 1960-х — на отборах электронных табло, что позволяло реагировать на политические или финансовые события быстрее конкурентов.
Факсимильная связь: от фотографий по проводу
Но если телетайп справлялся с передачей букв и цифр, то факс вместо отдельных символов по проводам пустил целые страницы. Тут и подписи от руки, чертежи и даже какие-то изображения. Представьте, вы допечатываете последний абзац отчёта на телетайпе, а тут же берёте его же бумажный вариант, кладёте в факсимильный аппарат, и через пару десятков секунд такой же лист выходит у партнёров в другом городе.
Принцип работы — чем проще, тем лучше: документ сканируют не целиком, а построчно, как бы «фотографируясь» световым лучом, свет отражается от каждой строки и фиксируется похоже на ваш сканер в офисе.
Дальше, специальный фотосенсор превращает изображение в электрические импульсы. Но не всё так просто, само преобразование происходит через АЦП, для лучшего кодирования.
Модем берёт этот поток, упаковывает по протоколу, иначе не считает, т. к. по телефонной линии передаются аналоговые звуковые сигналы и шлёт по телефонной линии до другого факса. Там второй модем разворачивает сигнал обратно из «звука» в картинку, а термопринтер выводит копию на термобумаге — так было привычно в Европе и России в 80–90‑е. Некоторые конторы или энтузиасты могли позволить матричный принтер, он был дефицитным и более сложным, чем термо.
Сейчас техника построена по стандартам Group 3 (ITU-T Recommendation T.30) и Group 4, где Group 3 — это наиболее распространённый стандарт для аналоговых линий, а Group 4 применяется для цифровых ISDN-сетей. Протоколы V.27ter (4 800 bps), V.29 (9 600 bps) и V.17 (14 400 bps) сжимают картинку через модифицированный алгоритм Хаффмана и подстраиваются под качество линии.
Так, что ваше резюме, размером в страницу А4 можно переслать за 10–20 секунд при нормальном канале. Это и сделало факс любимчиком банков, нотариусов и СМИ: договоры, подписи, мини‑новости уходили по факсу в режиме почти живого времени.
В некоторых секторах (медицина, судопроизводство) документы, полученные по факсу, по сей день могут сохранять юридическую силу при наличии отметок отправителя и получателя.
Из-за изначально незашифрованной природы протоколов и передачи через аналоговые линии существовали уязвимости. Эти кибер-ковбои через подключение к телефонной линии с помощью простого факс-модема могли подменить передаваемый файл, обманывая банковские органы и другие учреждения.
Подобные атаки фиксировались в США, Европе и СССР — как минимум с 1985 года такие уязвимости описывались в отраслевых охранных бюллетенях и привели к постепенному отказу от передачи финансовых распоряжений исключительно по факсу без параллельного подтверждения по другим каналам связи.
Кроме того, идёт развитие передачи факсов через IP-сети — Fax-over-IP с протоколом T.38, который позволяет надёжно отправлять факсимильные сообщения в корпоративных VPN и через VoIP-сервисы, особенно важный срыв во времена пандемии и роста удалённой работы.
Переход к цифровому: прародители модемов
Телетайп и факс — на первый взгляд, музейные экспонаты. Кажется, они давно остались в прошлом. Но на самом деле именно эти технологии задали основу для того, как мы передаём данные и сейчас. Именно из них выросли первые цифровые модемы, которые в конце 50-х и начале 60-х начали прокладывать путь к компьютерной связи.
Первым таким героем был модем Bell 103, выпущенный в 1962 году. Он позволял передавать данные со скоростью всего 300 бит в секунду, но это был реальный прорыв — использовалась частотная манипуляция сигнала (FSK) нули и единицы передаются с помощью изменения частоты сигнала. Устройство могло одновременно принимать и передавать данные, то есть работало в полном дуплексе, что для того времени было круто. По сути, это устройство связавшее привычный факс и цифровые возможности.
Следующей вехой стал модем Bell 212A — он уже умел передавать данные со скоростью 1200 бит в секунду. В отличие от своего предшественника, здесь использовались не только частотные сдвиги (FSK), но и фазовая модуляция. Теперь данные передавались не только за счёт изменения частоты сигнала, это помогало лучше различать биты в условиях шума и помех.
Интересно, что эти принципы модуляции — сначала FSK, потом PSK и QAM — выросли из той самой идеи пошаговой передачи, что использовалась в телетайпах и факсах. Там тоже всё шло поочерёдно: символ за символом, строка за строкой. Только теперь — уже в цифре.
Возможно вы слышали о модели USRobotics Courier, если нет, то вкратце это эталон надёжности и помехоустойчивости. В 80‑х и 90‑х его знали все, кто всерьёз работал с сетью. Тут и поддержка фирменных протоколов и командный набор Hayes Command Set, который позже стал стандартом де-факто для управления модемами через AT-команды, полный фарш.
В СССР аналогом был модем «Феникс-301», копировавший западные протоколы Bell 103/212A и ITU-T стандарты V.21/V.22. Он стал популярным объектом изучения и экспериментов на первых российских компьютерных форумах, таких как «Киберпар», где энтузиасты конца 1980-х — начала 1990-х годов исследовали протоколы, выявляли уязвимости и запускали хакерские эксперименты, а также обсуждая методы модификации и повышения эффективности передачи данных.
Наследие в современности
Помните те самые start/stop-биты из телетайпа? Вот именно эта идея и легла в основу интерфейса UART, который до сих пор используется буквально везде. Всё просто: у каждого устройства есть два провода — один отправляет данные (TX), другой принимает (RX). Никакой общей синхронизации или отдельной линии для тактового сигнала не нужно, всё происходит асинхронно: устройства договариваются о скорости обмена заранее и дальше просто шлют друг другу байтики.
Начало — перед символом идёт стартовый бит, потом обычно восьмёрка битов данных и стоп бит — конец. Используется в STM32, AVR, для разных IoT-датчиков и всей промышленной электроники — потому что схема элементарная, а надёжность высокая.
Драйверы ttyS в Linux до сих пор «разговаривают» этим старым парселтангом протоколом. Так что, телетайпный стиль, до сих пор живёт в куче современных железок — просто теперь никто уже не задумывается, сколько ему лет.
Телетайпы породили ещё один инструмент, программное управление потоком — система XON/XOFF.
Если перебор данных, нужно вовремя сказать стоп, а то буфер вот-вот переполнится. Такое стоп-слово это XOFF (код 19, ASCII), сигнализирует: «Стоп, не шли больше!» Как только буфер освобождается, поступает XON (код 17), и передача продолжается. Нет возможности проложить провода для аппаратных сигналов, без проблем, система настроит обмен даже между устройствами с разной скоростью работы.
Любовь к олдскульности породила не только Baudot-ботов — чат-ботов, имитирующих телетайп, — но и целые эмуляторы старых игр вроде Dendy или Sega прямо внутри Telegram-каналов. Тут вам не только внешний вид, но и те самые задержки, сбои и стиль передачи эпохи. Почувствуй, «цифровое ретро» вживую, без музейных экспонатов.
Ну и как же обойти стороной целые движения энтузиастов, которые до сих пор собирают ретро-коммуникационные устройства, подключают их к Raspberry Pi, Arduino и современным компьютерам. От ремонта старых аппаратов до разработки новых схема-адаптеров и написания собственного софта под «железо» прошлых десятилетий.
Напоследок вещь, которой пользовался почти каждый — автоответчик.
А ведь это фишка первых модемов. Bell 212A в 1976 году научился сам «снимать трубку» и принимать входящий звонок. Думаю, объяснять плюсы этого излишне. Именно с этого момента появилась идея «автоматических автоответчиков», переехавших затем в телефоны, факсы, а потом и в спам на почте... но мы не об этом.
Зачем это помнить сегодня
Помнить о телетайпе и факсе сегодня важно потому, что это основа, с этого начинали. Как говорится, если мы будем знать историю, мы не совершим тех же ошибок. Так что в отличие от многоуровневых сетевых стеков, этот «минимализм» срабатывает безотказно: он хуже подвержен сбоям, легче диагностируется и эффективнее к внешним помехам.
Ещё польза — ретро-хакерство, не атака на технику, а обучение. Так инженерам лучше понять, как формировались цифровые стандарты и почему старые технологии до сих пор лежат в основе современных решений.
Кроме технических деталей, это напоминание о том, что передача информации когда‑то была танцем с бубном. Это сейчас, мы можем каждую секунду чатиться, не задумываясь. А раньше задержка и визуальная отдача делали все осознанным и надёжным, а уважение к процессу — залогом качественной разработки интерфейсов.
Сталкивались ли вы с телетайпом или факсом в своей карьере? Есть ли у вас скелеты ретро‑модемы в шкафу? Делитесь историями и вопросами в комментариях!
© 2025 ООО «МТ ФИНАНС»
