《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 2TCP 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 4SMTP协议11 4 1SMTP命令11 4 2SMTP工作过程11 5邮箱访问11 5 1POP3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 RFC821 连接命令 和因特网文本报文格式 RFC822 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 RFC1521 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 2TCP 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 2TCP 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 Carboncopy 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 0Content 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 GB2312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GB2312 GB2312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 GB2312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 GB2312不能处理 这导致了后来GBK及GB18030汉字字符集的出现 GB2312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RFC2045 RFC2049 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JavaPersistence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HTTPGETURL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 3 base64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0 63 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aaaaaabbccccddddeeffffff转换后00aaaaaa00bbcccc00ddddee00ffffff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101011011011101001110110转换后00101011000110110010100100110110十进制43274154 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 0A17R34i51z1B18S35j5202C19T36k5313D20U37l5424E21V38m5535F22W39n5646G23X40o5757H24Y41p5868I25Z42q5979J26a43r60810K27b44s61911L28c45t62 12M29d46u63 13N30e47v14O31f48w pad 15P32g49x16Q33h50y 十进制43274154对应码表中的值rbp2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NVTASCII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 RFC821 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 4SMTP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 4SMTP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 4SMTP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 250OK 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 250OK 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 550Failure 应答 第1过程 11 4SMTP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 354Intermediate 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 250Mailaccepted 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 4SMTP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NVTASCII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 4SMTP协议 SMTP应答 11 4SMTP协议 3 SMTP邮件传输实例下面的SMTP邮件传输实例中 设Li lz edu使用SMTP传输协议向Wang bj edu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 5POP3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 5POP3协议 1 POP3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 5POP3协议 2 PO