《电子邮件》PPT课件.ppt

第11章 电子邮件,第11章 电子邮件,11.1 电子邮件系统结构11.2 TCP/IP电子邮件地址11.3 电子邮件格式11.3.1 电子邮件信息格式11.3.2 多用途互联网邮件扩充11.4 SMTP协议11.4.1 SMTP命令11.4.2 SMTP工作过程11.5 邮箱访问11.5.1 POP3协议11.5.2 其他邮箱访问方式,第11章 电子邮件,常用的电子邮件协议有SMTP、POP3、IMAP4，它们都隶属于TCP/IP协议簇，默认状态下，分别通过TCP端口25、110和143建立连接。SMTP传输协议是一组用于从源地址到目的地址传输邮件的规范，通过它来控制邮件的中转方式。SMTP 服务器就是遵循SMTP协议的发送邮件服务器。SMTP认证，简单地说就是要求必须在提供了账户名和密码之后才可以登录 SMTP 服务器.POP邮局协议负责从邮件服务器中检索电子邮件。它要求邮件服务器完成下面几种任务：1、从邮件服务器中检索邮件并从服务器中删除这个邮件；2、从邮件服务器中检索邮件但不删除它；3、不检索邮件，只是询问是否有新邮件到达。,第11章 电子邮件,IMAP互联网信息访问协议是一种优于POP的新协议。也能下载邮件、从服务器中删除邮件或询问是否有新邮件，但IMAP克服了POP的一些缺点。例如，它可以决定客户机请求邮件服务器提交所收到邮件的方式，请求邮件服务器只下载所选中的邮件而不是全部邮件。客户机可先阅读邮件信息的标题和发送者的名字再决定是否下载这个邮件。通过用户的客户机电子邮件程序，IMAP可让用户在服务器上创建并管理邮件文件夹或邮箱、删除邮件、查询某封信的一部分或全部内容，完成所有这些工作时都不需要把邮件从服务器下载到用户的个人计算机上。,11.1 电子邮件系统结构,电子邮件将邮件发送到ISP的邮件服务器的收信人邮箱中，收信人可随时上网到的邮件服务器进行读取。简单邮件传送协议SMTP（RFC 821，连接命令）和因特网文本报文格式（RFC 822，信息格式），它们已成为因特网的事实上的标准,是基于TCP传输。,11.1 电子邮件系统结构,早期因特网的SMTP只能传送可打印的ASCII码邮件。因此在1993年又制定了新的电子邮件标准（RFC 1521,1522），即通用因特网邮件扩充MIME标准。MIME在其邮件首部中说明了邮件的数据类型(如文本、声音、图像、视像等)。所以MIME邮件可同时传送多种类型的数据。,11.1 电子邮件系统结构,11.2 TCP/IP电子邮件地址,电子邮件地址的格式：收信人邮箱名邮箱所在主机的域名。在发送电子邮件时，客户先发到自己的邮件服务器。邮件服务器再使用电子邮件地址中的后一部分，即目的主机的域名（IP地址）。,11.2 TCP/IP电子邮件地址,邮件信封上的地址和主题:关键字(To和Subject)。“To:”后面填入一个或多个收信人的电子邮件地址。“Subject:”是邮件的主题。它反映了邮件的主要内容。邮件首部还有一项是抄送“Cc:”。这两个字符来自“Carbon copy”，意思是留下一个“复写副本”。,11.3.1 电子邮件信息格式,电子邮件报文的格式与实例 下表是一个在Internet上收到的电子邮件报文格式实例。,11.3.1 电子邮件信息格式,1、内容类型是text时，还要用charset指出所用的字符集，例如：MIME-Version:1.0 Content-Type:text/plain;charset=gb2312“Content-Transfer-Encoding:base64 说明邮件所用字符集为国标2312汉字码，传输内容编码为base64。,11.3.1 电子邮件信息格式,GB 2312是一个简体中文字符集的中国国家标准，全称为信息交换用汉字编码字符集基本集，又称为GB0，由中国国家标准总局发布，1981年5月1日实施。GB2312编码通行于中国大陆；新加坡等地也采用此编码。中国大陆几乎所有的中文系统和国际化的软件都支持GB 2312。GB 2312标准共收录6763个汉字，其中一级汉字3755个，二级汉字3008个；同时，收录了包括拉丁字母、希腊字母、日文平假名及片假名字母、俄语西里尔字母在内的682个全角字符。GB 2312的出现，基本满足了汉字的计算机处理需要，它所收录的汉字已经覆盖中国大陆99.75%的使用频率。但对于人名、古汉语等方面出现的罕用字，GB 2312不能处理，这导致了后来GBK及GB 18030汉字字符集的出现。GB 2312中对所收汉字进行了“分区”处理，每区含有94个汉字/符号。这种表示方式也称为区位码。每个汉字及符号以两个字节来表示。,11.3.1 电子邮件信息格式,2、内容类型是multipart（多个部分组成）时，还要用boundary指出各部分的分界，例如：MIME-Version:1.0Content-Type:multipart/alternative;boundary=-=_NextPart_000_0007_01C2CEDD.3C3CB160说明邮件由多个部分组成，各部分数据之间用“-=_NextPart_000_0007_01C2CEDD.3C3CB160”分隔。,11.3.1 电子邮件信息格式,复习信源编码与信道编码？增减冗余？适应信道？应用层！Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节代码的编码方式之一，大家可以查看RFC2045RFC2049，上面有MIME的详细规范。Base64编码可用于在HTTP环境下传递较长的标识信息。例如，在Java Persistence系统Hibernate中，就采用了Base64来将一个较长的唯一标识符（一般为128-bit的UUID）编码为一个字符串，用作HTTP表单和HTTP GET URL中的参数。在其他应用程序中，也常常需要把二进制数据编码为适合放在URL（包括隐藏表单域）中的形式。此时，采用Base64编码不仅比较简短，同时也具有不可读性，即所编码的数据不会被人用肉眼所直接看到。,11.3.1 电子邮件信息格式,3base64和quoted-printable编码在MIME中，大部分非ASCII码字符数据是用base64码表示的。该方案的编码原则是：每24比特(3个字节)的一组数据被分成4个6比特的单位；每一个6比特的单位按一个合法的ASCII码字符进行传输；一个6比特的数据其取值范围为063，可以表示64个字符，如后表所示；最后不够24比特的一个组用“=”进行填充。,11.3.1 电子邮件信息格式,Base64要求把每三个8Bit的字节转换为四个6Bit的字节（3*8=4*6=24），然后把6Bit再添两位高位0，组成四个8Bit的字节，也就是说，转换后的字符串理论上将要比原来的长1/3。这个编码的规则：把3个字符变成4个字符.每76个字符加一个换行符.最后的结束符也要处理.这样说会不会太抽象了？我们来看一个例子：转换前 aaaaaabb ccccdddd eeffffff 转换后 00aaaaaa 00bbcccc 00ddddee 00ffffff 上面的三个字节是原文，下面的四个字节是转换后的Base64编码，其前两位均为0。再换个例子，加深印象！转换前 10101101 10111010 01110110 转换后 00101011 00011011 00101001 00110110 十进制 43 27 41 54,11.3.1 电子邮件信息格式,转换后，我们用一个码表来得到我们想要的字符串（也就是最终的Base64编码），这个表摘自RFC2045：,0 A 17 R 34 i 51 z 1 B 18 S 35 j 52 0 2 C 19 T 36 k 53 1 3 D 20 U 37 l 54 2 4 E 21 V 38 m 55 3 5 F 22 W 39 n 56 4 6 G 23 X 40 o 57 5 7 H 24 Y 41 p 58 6 8 I 25 Z 42 q 59 7 9 J 26 a 43 r 60 8 10 K 27 b 44 s 61 9 11 L 28 c 45 t 62+12 M 29 d 46 u 63/13 N 30 e 47 v 14 O 31 f 48 w(pad)=15 P 32 g 49 x 16 Q 33 h 50 y,十进制 43 27 41 54 对应码表中的值 r b p 2 所以上面的24位编码，编码后 的Base64值为 rbp2,11.3.1 电子邮件信息格式,base64值的编码,11.3.1 电子邮件信息格式,当数据主要是由ASCII码字符组成时，一般用quoted-printable编码。其编码原则为：1个字节，如果最高位(第8位)为0，则按NVT ASCII码发送。1个字节，如果最高位(第8位)为1，则被作为3个字符发送，第一个字符是“=”，第二个字符是该字节高4位对应的十六进制数，第三个字符是该字节低4位对应的十六进制数。例如，字符(它的值为0 xe9)作为3个字符发送，即“=E9”。空格通常作为“=20”发送。显然，当邮件内容主要是由ASCII码字符组成时，quoted-printable编码的效率和可读性都比较好。当要发送的邮件正文为html文档(网页)时，可以使用这种编码。,11.3.2 多用途互联网邮件扩充,1、MIME概述（是针对SMTP的扩充）SMTP不能传送可执行文件或其他的二进制对象。SMTP限于传送7位的ASCII码。SMTP服务器会拒绝超过一定长度的邮件。某些SMTP的实现并没有完全按照RFC 821的SMTP标准。,11.3.2 多用途互联网邮件扩充,MIME新定义了5种邮件头部扩展字段,11.3.2 多用途互联网邮件扩充,11.3.2 多用途互联网邮件扩充,11.3.2 多用途互联网邮件扩充,11.3.2 多用途互联网邮件扩充,内容类型中的Multipart是很有用的，它使邮件增加了相当大的灵活性。它定义了四种子类型。1.mixed子类型允许单个报文含有多个相互独立的子报文，每个子报文可有自己的类型和编码。2.alternative子类型允许单个报文含有同一数据的多种表示。3.parallel子类型允许单个报文含有可同时显示的各个子部分。4.digest子类型允许单个报文含有一组其他报文。,11.4 SMTP协议,TCP/IP协议下E-mail的工作原理 在主机1上工作的用户Li，通过Internet要给在主机2上工作的用户Wang发送电子邮件时的示意图。SMTP有1、2两个过程。,11.4 SMTP协议,SMTP协议原理与工作实例 1.SMTP邮件传输模型 邮件服务器在TCP的25端口守候客户的请求。如要发送邮件的客户向服务器发出建立连接的请求，当服务器接受请求后，建立一条从客户到邮件服务器的TCP连接，以后所有从客户发出的SMTP请求和由服务器产生的SMTP应答以及邮件内容都是通过该连接进行传输的，如图所示。,第1过程！,11.4 SMTP协议,连接建立后，发送一个电子邮件要经过以下三步：(1)客户方发送MAIL命令，此命令告诉邮件服务器新的发送操作已经开始，请复位所有状态表和缓冲区。同时还告诉接收者一个完整的邮件发送者地址，如果请求被接收，接收方返回一个“250 OK”应答或返回错误信息。(2)客户方用RCPT命令发送邮件接收者的目标地址，以便接收者可以把邮件内容最终送到收件人的邮箱中。如果命令被接收，则返回一个“250 OK”应答，并存储邮件的目标地址；如果接收者不能识别，就返回一个“550 Failure”应答。,第1过程！,11.4 SMTP协议,(3)客户发送DATA命令告诉邮件服务器下面将要发送邮件内容。如果命令被接收，则接收方返回一个“354 Intermediate”应答，并认定以下的各行都是邮件内容。SMTP通过在邮件正文的最后一行仅发送一个句号来表示邮件内容的结束。当邮件的结束标识收到并存储后，接收者发送一个“250 Mail accepted”应答，客户收到应答后，就可以进行下次邮件传输或结束邮件传输服务了。当所有邮件传输完成后，就可以关闭TCP连接，结束邮件传输过程。,11.4 SMTP协议,2.SMTP命令和应答 邮件传输过程中，客户和邮件服务器的会话是通过SMTP命令的应答进行的。SMTP命令的应答与FTP类似，也用NVT ASCII字符表示。客户向服务器发出的命令用4个字母表示，命令与参数之间用一个空格分隔。SMTP服务器的应答用3位数字表示，第一位数字表示一般意义，第二位数字表示特指某一事件，第三位数字则对第二位所特指的事件进行说明。也就是说，从第一位到第三位，接收方可以一步比一步更精确地确定接收方的状态。在数字后面跟可读ASCII码字符串，以对应答进行描述，如后表所示。,11.4 SMTP协议,SMTP 应答,11.4 SMTP协议,3SMTP邮件传输实例 下面的SMTP邮件传输实例中，设使用SMTP传输协议向发送电子邮件，则客户端(域名为lz.edu)与服务端(域名为bj.edu)之间先建立一条TCP连接，然后进入下表所示的会话过程。,第2过程！,11.5 POP3协议,POP3协议原理与工作实例 这主要解决以下几个问题：多个用户共享一台主机或用户经常使用不同的主机进行工作时，会造成很多不便；要求用户使用的主机要一直连接在Internet上，否则主机不在Internet上时，即使用户主机开着也无法接收邮件，因为用户不知道别人会在什么时候发送邮件，这对于有些用户，尤其是拨号上网的用户来说是很难办到的；当用户在异地时，无法阅读自己的邮件，因为邮件已经被发送到本地主机中去了。,11.5 POP3协议,1POP3协议的三个阶段 在连接建立后，客户与邮件服务器之间使用POP3协议会话的过程可以分为以下三个阶段。(1)认证阶段：(2)邮件操作阶段：(3)更新阶段：,11.5 POP3协议,2POP3会话命令与应答 POP3的命令由可打印的ASCII字符组成，它们之间用空格分隔。命令一般由34个字母组成，一个命令可以带有一些参数，每个参数可长达40个字符。所有命令以结束。POP3的命令如下表所示。,11.5 POP3协议,3POP3协议工作过程实例 现在如果要从邮件服务器中取邮件，则启动主机上的邮件应用程序，并发出从邮件服务器上取信的操作，这时主机上的POP3客户进程会主动发出与邮件服务器建立一条TCP连接的请求，连接建立后就开始了如后表所示的POP3客户与POP3服务器的会话过程。,11.5 POP3协议,POP3协议工作过程实例,11.5 POP3协议,