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2.3 因特网中的电子邮件

电子邮件是一种异步通信媒介，包括具有附件、超链接、ＨＴＭＬ格式文本和图片的报文。

因特网电子邮件系统，有三个主要组成部分：用户代理（ｕｓｅｒ－ａｇｅｎｔ），邮件服务器（ｍａｉｌ　ｓｅｒｖｅｒ）和简单邮件传输协议（ｓｉｍｐｌｅ　ｍａｉｌ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ，ＳＭＴＰ）。

1. SMTP

SMTP 是电子邮件的主要应用层协议，它使用 TCP 可靠数据传输服务，有两个部分：运行在发送方和接收方服务器的客户端上。

SMTP 是使用 7 位 ASCII 码编码的，在传送前需要编码，传送后需要译码，异常麻烦。而 HTTP 并不需要这么做。

SMTP 一般不使用中间邮件服务器发送邮件，即使这两个邮件服务器位于地球的两端。

SMTP 的发文方式

客户 SMTP 在 25 号端口建立一个到服务器 SMTP 的 TCP 连接；
连接成功，服务器和客户将会执行应用层的握手：
1. 先相互介绍；
2. SMTP 指示发送方和接收方的邮件地址。
客户发送报文；
如果有另外的报文发送，重复 2 - 3 过程；
指示 TCP 关闭。

S: 220 www.example.com ESMTP Postfix
C: HELO mydomain.com
S: 250 Hello mydomain.com
C: MAIL FROM: <sender@mydomain.com>
S: 250 Ok
C: RCPT TO: <friend@example.com>
S: 250 Ok
C: DATA
S: 354 End data with <CR><LF>.<CR><LF>
C: Subject: test message
C: From:""< sender@mydomain.com>
C: To:""< friend@example.com>
C:
C: Hello,
C: This is a test.
C: Goodbye.
C: .
S: 250 Ok: queued as 12345
C: quit
S: 221 Bye

注释：

在此例中，客户从邮件服务器 mydomain.com 向服务器 www.example.com 发送邮件。邮件名为 test message，内容为 Hello … good bye。最后以 . 结束一个报文。
如果一个连接中有多个报文发送，在报文发送结束的时候再执行 quit 命令。

2.3.2 与 HTTP 相比

HTTP 是一个拉协议（pull protocol）：即 TCP 连接由想接收文件方发起。而 SMTP 是推协议（push protocol），TCP 连接有文件上传方发起。
SMTP 要求每个报文用 7 bit ACSII 码格式，若非，须转码，而 HTTP 并无此类要求。
HTTP 把每个对象封装到自己的 HTTP 的响应报文中，而 SMTP 则是把所有报文对象放在一个报文中。
- 存疑：查看 HTTP封装格式和 SMTP 的再去掉存疑。

2.3.3 邮件报文格式

！提示：邮件报文和前文 SMTP 握手无关。

一个包含环境信息的首部位于报文体前，包括一系列的首部行，首部行与报文体用CRLF CRLF分割。

每个首部行都是字介石的，它是由关键字后跟冒号以及其值组成的。

每个首部行必须包括一个 From:和 To:首部行。

一个典型的报文如下:

1
2
3

From: alice@@crepes.fr
To: bob@hamburger.edu
Subject: Searching for the meaning of the life.

在首部之后，跟一个空白行，之后是以 ACSII 码构成的报文体。

2.3.4 邮件访问协议

用户通常在本地 PC 上运行一个用户代理程序，而它访问存储在总是保持在线的共享邮件服务器上的邮箱。

假设是 ALICE 向 BOB 发送了一封邮件，以下是过程：
Alice 的代理—SMTP—>Alice 的邮件服务器—SMTP—>BOB 的邮件服务器—POP3 IMAP 或 HTTP —> bob的代理

因为取报文是拉操作，所以需要引入邮件访问协议来解决，常见的有：

第三版邮局协议（POP3）;
因特网邮件访问协议（IMAP）;
HTTP。

1. POP3

用户代理打开端口 110，POP3 开始工作，随着建立 TCP 连接，POP3 按照三个阶段进行工作：

特许；
事务处理；
更新。

特许阶段，代理发送明文的账号密码来鉴别用户；

在事务处理阶段，用户代理取回报文，并对报文进行标记（删除标记、取消删除标记、获取统计信息）；

在更新阶段，出现在用户代理发送 quit 命令之后，邮件服务器会删除被标记为删除的报文。

在事物处理过程中，服务器对于客户发出的命令进行回应，通常有：

1 2	+ OK(有时加上服务器到客户的数据) - ERR 出错

特许阶段有两个主要命令：

user bob
+ OK
pass hungry
+ OK you can logged in

事物处理过程中，一般有下载并删除和下载并保留方式，并且用户代理发出的命令序列取决于被配置为哪种。

下载并删除执行：

c: list
s: 1 498
s: 2 912
s: .
c: retr 1
s: (data)
s: .
c: dele 1
c: retr 2
s: (data)
s: .
c: dele 2
c: quit
c: +OK

用户代理请求服务器列出存储报文的长度，接着客户要求取回并删除每一个邮件，在执行 quit 命令后，POP3 进入更新阶段，删除邮件 1 2。

在会话期间，POP3 服务器保存了一些状态信息，但并不传输。

POP3 只能将文件取回本地，并无法在服务器端建立层次文件夹。

2. IMAP

可以在远程建立文件夹，并把邮件从一个文件夹移入另一个文件夹中，还可以远程查询。

IMAP维护了绘画中的状态信息。

IMAP允许用户代理只获取报文中的一部分内容，而非全部，比如只看文本而不下载图片。

3. HTML

目前的主流方式。

一般这样来传邮件：

alice -http->server-IMAP->server-HTTP->bob。

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