文档介绍：电子邮件协议

1. 电子邮件系统的基本概念
电子邮件是一种用电子手段提供信息交换的现代邮政通信方式,电子邮件让
人们能方便快捷地传递信息,让世界各地的人们之间能够轻松地交流
电子邮件与传统的信件通信方式相比有着巨大的优势:

-传递迅速:在数分钟之内可到达地球上任何一个地方;
-信息多样:除文字外,还可包含图片、音乐、动画、视频等多媒体信息,
也可以附带上软件、数据等资料;
-方便高效:只要能连接到,就可以随时随地地收发 E-mail,而且只
需极少的费用。

1972 年 BBN 的 Ray Tomlinson 发明电子邮件系统并采用@符号。电子邮件系
统要求每个用户有一个 email 地址。上 email 地址的形式是:用户名@主
机域名,这里@念作“at”,意思为“在”。@左边是用户名或用户所使用的电子
邮箱名。邮箱所在主机通常称为邮件服务器。@右边是用户使用的邮件服务器所
在域的域名。例如清华大学的域名是 tsinghua.,所以 ******@tsinghua.
就是清华的某 email 地址。
电子邮件系统投递邮件时,首先需要利用域名系统 DNS 将 email 地址中的
主机域名转换成邮件服务器的 IP 地址。为此先调用名字解析器,(1) 从主机域名
查询该域的资源记录 MX。例如:从域 tsinghua. 的 DNS 资源记录 MX,
可以得到邮件服务器域名 .,(2) 再查询邮件服务器的 IP 地址,
有了 IP 地址就知道邮件往哪里送了。若查不到 MX 记录,系统就将@后的主机域
名作为邮件服务器域名。***@.。
电子邮件系统的一个非常有用的功能是利用所谓邮寄表(mailing list) 向多
个用户发送同一邮件。邮寄表是一组 email 地址并有一个组名,也称“别名(alias)”,
发给该组名的邮件会自动分发给它代表的每个 email 地址。一些邮件系统的地址
簿或通讯簿(address book)有类似的功能。
电子邮件与之前介绍的和 FTP 服务不同,它不是一种“终端到终端”
的服务,而是使用了“存储转发式”的服务,这是一种异步通信方式。通过存储
转发可以进行非实时通信,即信件发送者可随时随地发送邮件,不需要接收者同
时在场。邮件服务器是 24 小时连接到网络的高性能、大容量的计算机,在服务
器的硬盘上为用户分配一定的存储空间,作为用户的“邮箱”。用户可通过用户
名和密码来登录“邮箱”,并进行发信、收信、编辑、转发、存档等各种操作。

ISO/OSI 电子邮件系统
MOTIS 电子邮件系统分为两部分:

用户代理 UA: 为用户提供良好的操作界面,并负责生成与处理消息;
信息传输代理 MTA:主要负责消息传输,即所谓的“电子邮局”。
在电子邮件系统的具体实现中,UA 一般位于个人计算机内,而 MTA 一般位
于邮件服务器中。MOTIS 的电子邮件传输是存储转发型的,其中的 MTA 扮演网
关的角色,邮件经逐个 MTA 传输直至信宿用户所在的 MTA。

图 1 MOTIS 电子邮件系统的模型

TCP/IP 电子邮件系统
TCP/IP 电子邮件系统在概念上也分为用户界面和邮件传输两部分,但邮件传
输部分并未独立出来,形成一个类似 MOTIS 中 MTA 的组件,这是因为 TCP/IP 自
始至终坚持端到端的思想,TCP/IP 电子邮件系统也采用端到端的传输方式。
TCP/IP 中采用 spooling(假脱机)缓冲技术来解决延迟传递(delayed delivery)
问题,将用户收发邮件与实际的邮件传输区别开来。

图 2 采用 spooling 技术的电子邮件系统

收发电子邮件在的过程中,要遵循一些基本协议和标准,这些协议和标准保
证电子邮件在各种不同的网络与操作系统之间能够正确地进行传输。常见的电子
邮件传输协议主要有以下三种:
-SMTP (简单邮件传输协议):最常用的电子邮件传送协议;
-POP3 (邮局协议):最常用的电子邮件接收协议;
-IMAP4 (网络邮件访问协议):POP3 的一种替代协议,提供了邮件检索和邮件处
理的新功能。

目前,大多数邮件服务器都安装了 SMTP 和 POP3 这两项协议,即 SMTP 服
务器作为邮件发送服务器,POP3 服务器作为邮件接收服务器。
电子邮件地址的一般格式如下:
******@domain-name
domain-name 是电