计算机网络应用层协议分析

1、实验五 应用层协议分析一、实验目的1、学习CMailServer邮件服务软件和Outlook Express客户端软件的基本配置与使用，分析SMTP及POP3协议报文格式和SMTP及POP3协议的工作过程。二、实验工具软件简介为了观察到邮件发送的全部过程，需要在本地计算机上配置邮件服务器和客户代理。在这里我们使用CMailServer服务器软件配置本地邮件服务器，使用Windows XP自带的Outlook Express作为客户代理。（1）CMailServerCMailServer于2000年8月问世，是安全易用的全功能的邮件服务器软件，基于Windows平台，支持通用邮件客户端软件Out

2、look Express、Microsoft Outlook、Foxmail等收发邮件。CMailServer设置简单，容易使用，非常适合实验使用。（2）Outlook ExpressOutlook Express是Windows系统自带的电子邮件客户端软件，功能强大，支持多用户，无论是电子邮件还是新闻组，Outlook Express都是有力的重要工具软件。三、实验内容和步骤仍然采取两人一组实验方式，分别为PC1和PC2.1、 电子邮件相关协议分析实验（1）CMailServer邮件服务器配置（2）在初次进入CMailServer后，系统只提供Admin系统管理帐户，需要配置后才能使用。就本

3、次实验而言，我们只要完成服务器设置和帐户设置，就可以进行实验了。首先，选择菜单：工具服务器设置，打开图5.52所示对话框，完成如下设置：l 服务：选择为局域网邮件服务器；l 取消允许ESMTP、邮件代理和作为NT服务运行的选择；l 邮箱域名设置为：单域名，并指定。由于实验网络并没有接入外部网络，因此这里可以由学生自己定义，例如。而后，选择菜单：账号新建账号打开图5.53所示对话框，完成新账号设置。l 账号指定为：test1；密码设置为：111；姓名指定为：Test；在完成上述配置后，PC1就可以提供实验所需的电子邮件服务了，新建的账号邮箱为：test1。同学在实验时，要求设置域名为：班号.cn

4、、账号为自己的名字拼音缩写、密码为自己的学号、姓名为自己的真实姓名。（3）Outlook Express客户端配置打开Outlook Express，点击“工具”，然后选“帐户”，打开图5.54所示对话框。单击添加，选择邮件，进入Internet连接向导。以上例，显示名：输入用户的姓名；电子邮件地址输入test1.；接收邮件服务器和发送邮件服务器设置为PC1的IP地址；帐户名和密码输入test1和111，直到完成。在帐户列表中就会看到新设置的邮件帐户，单击属性，查看设置，如图5.55和图5.56所示。（4）在PC2上使用Outlook Express创建新邮件，收信人为自己，如图5.57所示，

5、点击菜单：文件以后发送，将邮件保存到发信箱.(5)在PC1和PC2上运行Ethereal，开始截获报文。PC2执行Outlook Express发送与接收；如果邮件收发都没有问题，可以在CMailServer状态窗口中看到图5.58所示信息。 (6) 停止截获报文，将截获的结果保存为Mail-学号并进行分析。 图5.59显示了通过PC1监控到数据流量，分析这些数据包并回答下列问题：1）综合分析截获的报文，从TCP连接建立后开始分析SMTP协议的工作过程，填写表1,仅填写SMTP报文：表1 SMTP协议工作过程SMTP连接的建立过程报文号源站点目标站点报文信息及参数报文作用邮件传送过程报文号源站

6、点目标站点报文信息及参数报文作用SMTP连接的释放过程报文号源站点目标站点报文信息及参数报文作用2) 综合分析截获的报文，从TCP连接建立以后开始分析POP3协议的工作过程，将结果填入表2，仅考虑请求和应答报文。表2 POP协议工作过程状态报文号类型（请求/应答）信息及参数报文作用确认状态处理状态更新状态3）查看两次截获的报文的结果中TCP连接建立的过程，回答SMTP和POP3分别使用的TCP端口是多少。_附录：SMTP和POP基本原理网络体系结构中的最高层是应用层，它包括了所有的高层协议，并且随着网络应用的日益推广，不断有新的协议加入。TCP/IP体系的应用层协议主要有：l 域名服务DNS（

7、Domain Name System），用于实现互联网中主机域名到IP地址的映射功能；l 文件传输协议FTP（File Transfer Protocol），用于实现互联网中交互式文件传输；l 超文本传输协议HTTP（Hyper Text Transfer Protocol），用于WWW服务。l 电子邮件协议SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）和POP3（Post Office Protocol），l 用于实现电子邮件的传送和读取功能；l 远程终端协议TELNET，用于实现互联网中远程登录功能；计算机通信的对象是应用层中的应用进程，在TCP/IP体系中，两个应

8、用进程采用客户服务器方式进行通信。客户服务器方式描述进程之间服务和被服务关系。当A进程需要B进程的服务时，A是客户，B是服务器。也许在下次通信时，B需要A的服务，此时，B是客户而A是服务器。客户与服务器的通信关系一旦建立，通信就可以是双向的，客户和服务器都可以发送和接收信息。1、 电子邮件相关协议一个电子邮件系统有图6所示的三个组成部分，即用户代理、邮件服务器和电子邮件协议。用户代理是在用户PC机上运行的程序，用户利用它来编辑、发送和接收邮件；邮件服务器是电子邮件系统的核心构件，功能是发送和接收邮件。电子邮件在发送和接收过程中所必须遵守的格式和规则就是电子邮件协议。其发送和接收过程如下：图6

9、电子邮件的组成和工作原理用户利用用户代理编辑一份电子邮件，指明收件人地址，然后利用SMTP协议将邮件发送到发送方的电子邮件服务器。l 发送方的邮件服务器收到该邮件后，按照收件人地址中的邮件服务器的主机名，通过SMTP协议将邮件发送到接收方的电子邮件服务器，接收方的邮件服务器根据收件人地址中的账号将邮件放入对应的邮箱中。l 利用POP3或IMAP协议，接收方用户可以在任何时间、地点使用用户代理从自己的邮箱中读取邮件。（1）简单邮件传送协议SMTPSMTP是工作在两种情况下：一是电子邮件从客户机传输到服务器；二是从发送方服务器传输到接收方服务器。SMTP使用客户服务器方式，负责发送邮件的进程就是S

10、MTP客户，负责接收邮件的进程是SMTP服务器。SMTP协议的工作过程如下：1）建立连接SMTP客户每隔一定的时间对邮件缓存扫描一次，若发现有邮件，就使用25号端口与目的主机的SMTP服务器建立TCP连接。在连接建立后，SMTP服务器要发出“220 Service ready”。SMTP客户向SMTP服务器发送HELO命令，并附上发送方主机名。SMTP服务器若有能力接收邮件，则回发“250 OK”，表示已准备好接收；否则，则回答“421 Service not available”。2）邮件传送SMTP客户向服务器发送MAIL FROM命令，开始发送邮件，命令后跟发信人地址。若SMTP服务器准

11、备好接受邮件，则回答“250 OK”。否则，返回一个代码，指出出错原因。SMTP客户发一个或多个RCPT TO命令，其格式为RCPT TO：<收信人地址>，指出信件要发送的目的地。对每个RCPT命令，若其后的邮箱在接收端系统中，则服务器回答“250OK”。否则，回答“550 No such user here”。接着，SMTP客户发送DATA命令，表示要开始发送邮件内容了。若能接收邮件，SMTP服务器返回“354 send the mail data，end with<CR><LF>”；否则，返回“421（服务器不可用）”、“500（无法识别）”等。注意：&

12、lt;CR>、<LF>分别表示十六进制字符0d、0a，即r和n。SMTP客户发送邮件内容，发送完毕，再发送<CR><LF>。若邮件收到了，则服务器返回“250 OK”，否则，返回一个差错代码。3)释放连接 邮件发送完毕后，SMTP客户发送QUIT消息，服务器返回“221 Bye"。断开TCP连接，结束邮件传输。 (2)邮局协议POP3 POP协议用作从服务器到客户端的邮件传输中，尽管它的功能有限，但它的使用非常广泛，目前已发展到第三版，称POP3。在POP3协议中有三种状态:确认状态、处理状态和更新状态。初始时，服务器通过侦听TCP端口110

13、开始POP3服务。当客户需要使用服务时，它将与服务器主机建立TCP连接，POP3服务器发送一个单行的确认消息，如“OK Welcome to coremail Mail Pop3 Server”之类的消息。此时，POP3会话就进入了确认状态。 1)确认状态POP3客户首先发送user命令，将用户账号发送给pop3服务器，如果POP3服务器以“OK"信息响应，客户就可以发送pass命令以完成确认。当客户发送了pass命令后，服务器根据user和pass命令的附加信息决定是否允许访问相应的邮件并返回应答信息。2)处理状态 一旦POP3服务器成功地确认了客户的身份，服务器给相应的邮件加排他锁并打开该邮件，这时POP3会话进入处理状态。客户可以使用下面的POP3命令对邮件进行操作，对于每个命令服务器都会返回应答。·STAT请求服务器发回关于邮箱的统计资料，如邮件总数和总字节数。·UIDL请求服务器发回邮件的唯一标识符，POP3会话的每个标识符都将是唯一的。·LIST请求服务器发回邮件数量和每个邮件的大小。·RETR请求服务器发回由参数标识的邮件的全部文本。·DELE请求服务器将由参数标识的邮件标记为删除，由quit命令执行。·RSET请求服务器将重置所有标