计算机网络-应用层（3）Email应用

因特网电子邮箱系统主要由用户代理(user agent) 、邮件服务器(mail server) 和简单邮件传输协议(SMTP)组成

 

邮件服务器(Mail Server)

邮箱：存储发给该用户的Email

报文队列(message queue)：存储等待发送的Email，如果几天后仍不能成功，服务器就删除该报文并以电子邮件的形式通知发送方

 

SMTP用于从发送方的邮件服务器发送报文到接收方的邮件服务器。

使用TCP进行email消息的可靠传输

每台邮件服务器上既运行SMTP的客户端也运行SMTP的服务器端

Email消息只能包含7位ASCII码，如果某报文包含了非7比特ASCII字符或二进制数据，则该报文必须按照7比特ASCII 码进行编码，传输后解码还原。

传输过程分握手、消息的传输、关闭三个阶段：

S:  hamburger.edu
C: HELO crepes.fr
S:  Hello crepes.fr, pleased to meet you
C: MAIL FROM: <alice@crepes.fr>
S:  alice@crepes.fr... Sender ok
C: RCPT TO: <bob@hamburger.edu>
S:  bob@hamburger.edu... Recipient ok
C: DATA
S:  Enter mail, end with "." on a line by itself
C: Do you like ketchup?
C: How about pickles?
C: .
S:  Message accepted for delivery
C: QUIT
S:  hamburger.educlosing connection

报文体前面通常有一个包含环境信息的首部位， 其必须含有一个From: 首部行、一个To: 首部行，可以包含一个Subject : 首部行以及其他可选的首部行。（首部行是邮件报文自身的一部分）

必须含有一个From: 首部行和一个To: 首部行；一个首部也许包含一个Subject : 首部行以及其他可选的首部行。

SMTP用的是持久性连接：如果发送邮件服务器有几个报文发往同一个接收邮件服务器，它可以通过同一个TCP 连接发送这些所有的报文。对每个报文，该客户用一个新的MAIL FROM:XXXX 开始，用一个CRLF.CRLF指示该邮件的结束，并且仅当所有邮件发送完后才发送QUIT 。

 

与HTTP对比:

HTTP主要是一个拉协议(pullprotocol)；SMTP主要是一个推协议(pushprotocol)

都使用命令/响应交互模式，命令和状态代码都是ASCII码

HTTP 把每个对象封装到它自己的HTTP 响应报文中；SMTP 则把所有报文对象放在一个报文之中。

 

STMP协议的扩展协议：MIME协议

MIME协议定义了5种头部，用来加在原始的STMP头部，以便定义参数的转换。

例如：

From: alice@crepes.fr
To: bob@hamburger.edu
Subject: Picture of yummy crepe.
MIME-Version: 1.0                   //MIME版本
Content-Transfer-Encoding: base64   //数据编码方式
Content-Type: image/jpeg            //多媒体数据的类型、子类型以及参数声明

base64 encoded data …..             //编码后的数据
.........................
......base64 encoded data

邮件访问协议：用于从服务器获取邮件

• 第三版的邮局协议(Post Office Protocol-Version 3, POP3)

当用户代理（客户）打开了一个到邮件服务器（服务器）端口110上的TCP 连接后， POP3 就开始工作了。

随着建立TCP连接， POP3 按照三个阶段进行工作：特许(authorization) 、事务处理以及更新。

分为下载并删除和下载并保持两种模式。

POP3是无状态的：POP3 服务器并不在POP3 会话过程中携带状态信息

S: +OK POP3 server ready
C: user bob
S: +OK
C: pass hungry
S: +OK user successfully logged on
C: list
S:
S:
S: .
C: retr
S: <message  contents>
S: .
C: dele
C: retr
S: <message  contents>
S: .
C: dele
C: quit
S: +OK POP3 server signing off

特许阶段，用户代理发送（以明文形式）用户名和口令以鉴别用户。

两个主要的命令： user < user name >和pass < password > ，服务器回答+OK或-ERR

事务处理阶段，用户代理取回报文、对报文做删除标记、取消报文删除标记、获取邮件的统计信息。

用户代理仅使用四个命令： list（列出消息数量）、retr（用编号获取消息）、dele和quit，在处理quit命令后， POP3服务器进入更新阶段，结束该POP3 会话。该邮件服务器删除那些被标记为删除的报文。

• 因特网邮件访问协议(IMAP)

所有消息统一保存在服务器

把每个报文与一个文件夹联系起来，当报文第一次到达服务器时，它与收件人的INBOX 文件夹相关联。收件人则能够把邮件移到一个新的、用户创建的文件夹(阅读邮件，删除邮件等)中。

为用户提供了创建文件夹、将邮件从一个文件夹移动到另一个文件夹、在远程文件夹中查询邮件的命令

维护了IMAP会话的用户状态信息，例如文件夹的名字以及哪些报文与哪些文件夹相关联。

具有允许用户代理获取报文组件的命令。一个用户代理可以只读取一个报文的报文首部，或只是一个多部分MIME 报文的一部分。

• 基于Web的电子邮件

用户代理就是普通的浏览器

邮件服务器在与其他的邮件服务器之间发送和接收邮件时，仍然使用的是SMTP协议