计算机网络（六）——因特网中的电子邮件

1. 电子邮件

电子邮件系统有三个主要组成部分：

1. 用户代理（user agent）
   功能：允许用户阅读、回复、转发、保存和撰写报文。
   用户通过用户代理向其邮件服务器发送报文。
2. 邮件服务器（mail server）
   ①每个接受方在某个邮件服务器上有一个邮箱。
   ②用户代理向服务器发送报文，报文放在服务器的外出报文队列中。
   ③管理用户的邮箱，并且运行SMTP的客户端和服务器端。
3. 简单邮件传输协议SMTP
   ①是电子邮件中主要的应用层协议。
   ②使用TCP可靠数据传输服务，从发送方的邮件服务器向接收方的邮件服务器发送邮件。

1.1. SMTP

（1）定义
SMTP是因特网电子邮件的核心。SMTP用于从发送方邮件服务器发送报文到接收方邮件服务器。

（2）特点

• 限制所有邮件报文的体部分只能采用简单的7比特ASCⅡ表示。
• SMTP一般不使用中间邮件服务器发送邮件。
• SMTP使用持续性连接，如果发送服务器有几个报文发送到同一个接收服务器，则可通过同一个TCP连接发送这些报文。

（3）SMTP将一个报文从发送邮件服务器传送到接收邮件服务器的过程

1. 客户SMTP（运行在发送邮件服务器主机）在25号端口建立一个到服务器SMTP（运行在接收邮件服务器主机）的TCP连接。
2. 如果接收邮件服务器没有开机，客户稍后会继续尝试。
3. 建立TCP连接后，客户和服务器执行SMTP握手。
   在握手阶段，SMTP客户指示发送方和接收方的邮件地址。
4. 握手结束后，客户发送报文到接收服务器。客户如果有另外的报文要发送到服务器，就在相同的TCP连接上重复处理。否则指示TCP关闭连接。

（4）握手命令

• HELO
• MAIL FROM
  发送方邮件地址
• RCPT TO
  接收方邮件地址
• DATA
  传送的数据
• QUIT
  关闭TCP连接

注意：

• SMTP是持续连接。如果发送邮件服务器有几个报文发送到接收邮件服务器，它可以通过同一TCP连接发送所有报文。
• 对于每个报文，客户用新的MAIL FROM开始，用一个独立的句点.指示邮件的结束。

问题：SMTP与HTTP的对比

（1）相同点

1. 用途：HTTP和SMTP都是用于从一个主机向另一台主机传送文件。
2. 持续性连接：持续性HTTP和SMTP都是用持续性连接。

（2）区别

1. 协议类型：HTTP是拉协议，SMTP是推协议。
   ①拉协议：TCP连接由接收文件的机器发起。
   ②推协议：TCP连接由发送文件的机器发起。
2. 格式限制：SMTP要求每个报文采用7个比特的ASCⅡ码格式。
3. 如何处理包含文本和图形的文档：HTTP把每个对象封装到HTTP响应报文中，SMTP将所有报文放在一个报文中。

1.2 邮件报文格式

一个包含环境信息的首部位于报文体前面。每个首部必须包含：

• From：发送邮箱地址
• To：接收邮箱地址
• Subject：

1.3 邮件访问协议

理解： 取报文是一个拉操作，SMTP是推协议，因此需要引入特殊的邮件访问协议来实现取报文。

1.3.1 POP3

POP3（post office policy-version 3）是一个简单的邮件访问协议。当用户代理打开一个到邮件服务器端口110上的TCP连接后，POP3开始工作。

（1）三个工作阶段
第一阶段：特许

• 用户代理发送用户名和口令以鉴定用户
  

第二阶段：事务处理

• 用户代理取回报文。
  ①下载并删除
  ②下载并保留
• 对报文做删除标记、取消删除标记、以及获取邮件的统计信息。

下载并删除

• 用户代理发出list, retr和dele命令。
  

• 用户代理首先请求邮件服务器列出所有报文的长度，然后下载取回并删除所有报文。

下载并保留

• 用户代理取回报文后，报文仍保存在邮件服务器中。

第三阶段：更新

• 客户发出quit指令，结束POP3对话。

（2）特点

• 极简单的邮件访问协议。
• 文件夹和报文存放在本地主机上。
• POP3服务器不会在POP3会话过程中携带状态信息。
• 用户代理会取回整个报文。

1.3.2 IMAP

IMAP（Intenet Mail Access Policy）是一个邮件访问协议，允许用户创建远程文件夹并为报文指派文件夹。

（1）特点

• 实现复杂。
• 提供创建远程文件夹和报文移动的命令。
• 维护了IMAP会话中的状态信息。
• 允许用户代理获取报文的部分命令。

问题：比较POP3和IMAP方式

POP3：

• 极简单的邮件访问协议。
• 文件夹和报文存放在本地主机上。
• POP3服务器不会在POP3会话过程中携带状态信息。
• 用户代理会取回整个报文。

IMAP

• 实现复杂。
• 提供创建远程文件夹和报文移动的命令。
• 维护了IMAP会话中的状态信息。
• 允许用户代理获取报文的部分命令。

1.3.3 基于Web的电子邮件

• 用户代理是普通的浏览器。
• 用户代理和邮箱服务器之间的通信是通过HTTP进行的。
• 邮箱服务器之间发送和接收报文，仍然使用SMTP。