计网第六章（应用层）（四）（电子邮件）

电子邮件采用客户/服务器的方式。

1、三个构成

电子邮件系统的三个组成构件：用户代理、邮件服务器以及电子邮件所需的协议。

用户代理是用户与电子邮件系统的接口，又称为电子邮件客户端软件。

邮件服务器是电子邮件系统的基础设施。因特网上所有的服务提供商都有邮件服务器，其功能是发送和接收邮件，同时维护用户的邮箱。

邮件协议包括邮件发送协议和邮件读取协议两类。

2、基本过程

发送方使用用户代理通过邮件发送协议（如SMTP）将邮件发送给发送方邮件服务器。

发送方邮件服务器通过邮件发送协议将邮件发送给接收方邮件服务器，

接收方在方便的时候使用用户代理通过邮件读取协议（如POP3）从接收方邮件服务器读取邮件。

3、具体实现过程

如图：发送方的用户代理作为SMTP客户与发送方邮件服务器中的SMTP服务器建立TCP连接，并用SMTP协议发送邮件。而发送方服务器中的SMTP客户与接收方邮件服务器中的SMTP服务器建立TCP连接，并用SMTP协议将已收到的待转发的邮件发送。

接收方用户代理作为POP3客户则与接收方邮件服务器中的POP3服务器建立TCP连接，并使用POP3协议读取邮件。

从这张图我们还可以看出，SMTP只会是用户代理向邮件服务器或者在邮件服务器之间。POP3是邮件服务器向用户代理。

4、 电子邮件

4.1 简单邮件传送协议SMTP

比如发送方邮件服务器和接收方邮件服务器之间的邮件传输过程：

发送方邮件服务器会周期性地扫描邮件缓存，如果发现有待转发的邮件，发送方邮件服务器中的SMTP客户和接收方邮件服务器中的SMTP服务器建立TCP连接，使用熟知端口号25。

SMTP客户和SMTP服务器之间使用命令与应答的交互方式。SMTP客户会基于这条连接给SMTP服务器发送SMTP命令，共14条。SMTP服务器也会给SMTP客户发送相应的应答，共21种。

4.2电子邮件的信息格式

一个电子邮件有信封和内容两部分，其中内容又由首部和主体两部分组成。首部和主体的信息都由用户来填写。

首部：

首部中包含有一些关键字，后面加上冒号。例如：From：后面填入发件人的电子邮件地址。

To：后面填入一或多个收件人的电子邮件。 Subject：后面填入邮件主题。

用户写好首部后，邮件系统自动将信封所需信息提取出来并写在信封上。

主体：

主体是用户想传递给收件人的核心信息。

4.3多用途因特网邮件扩展MIME

4.3.1 产生原因：

SMTP协议只能传送ASCII码文本数据。即一些多媒体内容（比如带有图片、视频）等无法进行传送。

为了解决SMTP传送非ASCII码文本的问题，便有了多用途因特网邮件扩展MIME。

4.3.2 作用：

它的作用就是实现非ASCII码数据和ASCII码数据之间的转换。

发送方利用MIME将非ASCII码数据变为ASCII码数据，随后就可以使用SMTP协议进行传送。而接收方是利用MIME实现两个数据之间的逆转换，这样就可以得到包含非ASCII码数据的电子邮件。

MIME不仅用于SMTP，也同样适用于面向ASCII字符的HTTP协议。

4.3.3内容：

MIME增加了5个新的邮件首部字段，这些字段提供了有关邮件主体的信息。

定义了许多邮件内容的格式，对多媒体电子邮件的表示方法进行了标准化。

定义了传送编码，可对任何内容格式进行转换，而不会被邮件系统改变。

4.4邮件读取协议

常用的邮件读取协议主要有以下两类：

邮局协议POP：POP3是第三个版本，是因特网正式标准。

该协议非常简单但功能有限。用户只能以下载并删除（或下载并保留）方式从邮件服务器下载邮件到用户方计算机。不允许用户在邮件服务器上管理自己的邮件。POP3采用熟知端口110。

因特网邮件访问协议IMAP：IMAP4是其第四个版本，目前只是因特网建议标准。

IMAP协议功能比POP3更加强大，用户在自己的计算机上就可以操控邮件服务器中的邮箱，就像在本地操控一样，因此IMAP是一个联机协议。IMAP4采用熟知端口143。

4.5基于万维网的电子邮件

我们可以通过浏览器登录邮件服务器万维网网站就可以撰写、收发、阅读和管理电子邮件。这种工作模式与IMAP很类似，不同的是用户计算机无需安装专门的用户代理程序，只需要使用通用的万维网浏览器。

用户在邮件服务器网站上就可以管理和处理自己的邮件，不需要将邮件下载到本地进行管理。

用户使用同一个邮件服务器：

如图：用户A想要给用户B发送邮件，A使用浏览器登录邮件服务器网站，撰写并发送邮件给用户B。B也使用浏览器登录邮件服务器网站来读取邮件。 在发送和接收邮件的过程中，用户与服务器之间使用的都是HTTP协议。

用户使用不同的邮件服务器：

如图：它与上面主要不同点在于，当用户使用不同的邮件服务器时，邮件服务器之间会用SMTP协议实现邮件的传送。