【计算机网络】应用层 : 电子邮件 ( SMTP 协议 | MIME 协议 | POP3 协议 | IMAP 协议 | 基于万维网的电子邮件 )

一、电子邮件信息格式

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电子邮件信息格式 :

① 信封 : 表明接收方地址 ;

② 内容 :

• 首部信息 : 表明 发送方 , 接收方 , 主题 , 发送日期 ;
• 主题信息 : 内容主体 ;

二、电子邮件系统 组成 结构

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电子邮件系统 组成 结构 :

① 用户代理 : 电子邮件客户端软件 , 如 Foxmail , OutLook 等 , 其作用如下

• 撰写邮件
• 显示邮件
• 处理邮件
• 通信 ( 发送 / 接收邮件 ) ;

② 邮件服务器 : 功能如下 :

• 发送 / 接收邮件 , 指的是发送到 接收方 邮件服务器 , 或 从 发送方 邮件服务器 接收邮件 ;
• 向 发件人 报告邮件 传送结果 ;

③ 协议 :

• 发送邮件 : 使用 SMTP 协议
• 接收邮件 : 使用 POP3 协议 / IMAP 协议

三、SMTP 协议 ( 简单邮件传送协议 )

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SMTP 协议 ( 简单邮件传送协议 ) :

① 协议内容 : 规定 相互通信的 SMTP 进程 交换信息的方式 ; SMTP 协议中规定了 14 条命令 , 21 种应答信息 ;

• 命令 : 字母组成
• 应答信息 : 3 位 数字代码 和 简单文字说明 ;
• 底层协议 : TCP 协议 ;
• 端口号 : 25
• 通信方式 : 客户端 / 服务器 方式

② SMTP 服务器 : 接收邮件的 SMTP 进程 是 SMTP 服务器 ;

③ SMTP 客户端 : 发送邮件的 SMTP 进程 是 SMTP 客户端 ;

④ SMTP 通信三阶段 : 建立连接 -> 邮件传送 -> 释放连接 ;

四、SMTP 协议 连接建立流程

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SMTP 协议 连接建立流程 :

① 发送方 -> 发送方邮件服务器 : 发送方编写邮件 , 并将 邮件 发送给 发送方邮件服务器 ;

② 申请建立连接 : 发送方邮件服务器 , 定期扫描服务器中的邮件 , 扫描到新邮件 , 就会与 接收方邮件服务器 , 建立 TCP 连接 ;

③ 接收方告知连接建立 : 连接建立完成后 , 接收方邮件服务器 向 发送方邮件服务器 发送 " 220 Service ready" 信息 , 告知连接就绪 ; \

④ 发送方试探状态 : 发送方邮件服务器 发送 “HELLO 命令” 给 接收方邮件服务器 ;

⑤ 接收方回送状态 : 如果 接收方邮件服务器 有能力接收邮件 , 回复 “250 OK” 信息 ; 如果没有能力接收邮件 , 回复 “421 Service not available” 信息 ;

五、SMTP 协议 邮件发送 流程

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SMTP 协议 邮件发送 流程 :

① 发送方表明发送者 : 发送方邮件服务器 发送 “MAIL FROM : ”

② 接收方表明准备完毕 : 接收方邮件服务器 , 如果准备好接收邮件 回送 “250 OK” , 如果没有准备好了 , 那么发送 “451 / 452 / 500” 等信息 ;

③ 发送方表明接收者 : 发送方邮件服务器 发送 “RCPT : ” , 该命令可以有多个 , 即群发 ;

④ 接收方确认接收者 : 接收方邮件服务器 验证是否有该用户 , 如果有回送 “250 OK” , 如果没有回送 “550 No such user here” ;

发送方邮件服务器 开始传输邮件数据 ;

⑤ 发送方申请开始传输数据 : 发送方邮件服务器 发送 “DATA” 命令 , 表示要开始传输数据 ;

⑥ 接收方检查状态 : 接收方 邮件服务器 回送 “354…” 即同意 发送方邮件服务器 传输数据 ;

⑦ 传输邮件 : 发送方邮件服务器 开始正式传输邮件内容 ;

⑧ 传输完毕 : 接收方邮件服务器 收到全部数据 , 返回 “250OK”

至此 , 邮件发送完毕 ;

六、SMTP 协议 断开连接 流程

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SMTP 协议 断开连接 流程 :

① 发送方申请断开连接 : 邮件发送完毕后 , 发送方邮件服务器 发送 “QUIT” 命令 ;

② 接收方同意断开连接 : 接收方邮件服务器 回送 “221” , 同意释放 TCP 连接 ;

七、MIME 协议

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SMTP 协议 弊端 :

① 格式限制 : 只能传送文本 , 不能传送 图片 , 视频等 ;

② 文字限制 : 只能传送 7 位 ASCII 码 , 不能传输非英文文字 ;

③ 长度限制 : 不能传输长度很长的邮件 ;

MIME 协议 是 通用因特网邮件扩充协议 , 对 SMTP 协议进行了拓展 ;

MIME 协议传输过程 : 用户的非 ASCII 码 数据

• 发送时 通过 MIME 协议转为 ASCII 码数据 , 然后通过 SMTP 协议传输 ;
• 接收时 通过 MIME 协议将 ASCII 码数据 , 转为不同类型的数据 , 如 音频 , 视频 , 图片等 ;

八、POP3 邮局协议

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POP3 邮局协议 :

• 底层协议 : TCP 协议 ;
• 端口号 : 110
• 通信方式 : 客户端 / 服务器 方式
• 工作方式 : ① 电子邮件下载并保留在服务器 , ② 下载并删除电子邮件 ;

九、IMAP 网际报文存取协议

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IMAP 网际报文存取协议 :

看到邮件首部 : 该协议 比 POP3 协议复杂 , 用户的 IMAP 客户端程序打开 IMAP 服务器的邮箱时 , 可以看到邮箱首部 , 如果需要打开邮件 , 才将邮件下载到用户的电脑上 ;

部分下载 : IMAP 协议 可以让用户在不同地方使用不同的设备处理邮件 , 还允许用户只下载部分邮件 ;

十、基于万维网的电子邮件

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基于万维网的电子邮件 :

① SMTP 协议 : 邮件服务器之间仍然使用 SMTP 协议进行通信 ;

② HTTP 协议 : 用户与邮件服务器之间 , 使用 HTTP 服务器通信 ;

• 发送方 使用 HTTP 协议 , 将邮件发送到 发送方邮件服务器中 ;了
• 接收方 使用 HTTP 协议 , 从接收方邮件服务器中 读取 邮件 ;