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邮件服务系统

#mail#server

最近在做的项目中搭建了一个 smtp 服务器，但是有关邮件整体的结构还不是很清楚，就记录一下此次的学习内容。

邮件系统的组成

MUA(Mail User Agent)

邮件用户代理，即我们平时使用的各类邮件软件（Outlook, Foxmail 等）,通过 SMTP 协议(rfc6409)，向你邮箱的 SMTP 服务器发送你的邮件信息。

MSA(Mail Submission Agent)

邮件提交代理，接受 MUA 发送来的邮件,然后将收到的邮件会发送到 MTA。此处一般做用户认证等。使用 SMTP 协议。

MTA(Mail Transfer Agent)

邮件传输代理, 从 MSA 传递的邮件，根据域名判断是否是外部邮箱，是的话转发给目标的 MTA，如果是内部邮箱的话会直接发送给 MDA。

MDA(Mail Delivery Agent)

邮件投递代理，将 MTA 收到的邮件发送到每个用户的邮箱。只是为了让 MUA 能够读取 MTA 收到的邮件而进行本地分类配送，不涉及系统间的邮件发送。现在，MDA 有更多的功能。例如，根据邮件的服务商的不同，检查是否添加病毒的病毒检查器、标记垃圾邮件的垃圾邮件过滤器功能，邮件列表功能、自动处理收到邮件的功能、长期不在的情况下可以自动回答不在的功能等。

MRA(Mail Retrieval Agent)

邮件检索（取回）代理，把每个邮箱里存储的邮件转发给 MUA。有从 MUA 连接进行认证的功能，一般分为 POP 服务器或 IMAP 服务器等。保存 MDA 分类后的邮件文件夹内的信息。使用 MUA 连接 MRA 的话会发送保存的信息和信息。此外，还具有删除旧消息的功能。MRA 有 POP3（Post Office Protocol）和 IMAP（Internet Message Access Protocol）。

运作流程

下图说明一般寄送 Email 的流程，假设 Alice 利用电子邮件客户端写了一封电子邮件，输入收信人 Bob 的 Email 地址，按下「送信」钮后，后续的流程如下：

  1. Alice 的邮件客户端（MUA）将邮件转换为 Email 的格式，利用送件协定（Submission Protocol，SMTP中的一种规范）将 Email 送到邮件提交代理（MSA），在此例中是smtp.a.org，由 Alice 的互联网服务供应商运作。

  2. 邮件提交代理会看SMTP协定中的目的地址（而不是邮箱的开头），在此例中是bob@b.org。电子邮件地址是一串格式如localpart@exampledomain的字串。 @前面的是电子邮件地址的区域部份，多半是收信人的用户名称，后面的则是域名或是完整网域名称（FQDN）。邮件投递代理（MDA）会将域名转换为网域名称系统（DNS）中邮件服务器的完整网域名称。

  3. b.org网域的网域名称系统ns.b.org，会回应在此域名内的邮件服务器，在此例中是mx.b.org，一个由 Bob 的互联网服务供应商运营的邮件服务器。

  4. smtp.a.org利用SMTP协定传送信息给mx.b.org。

  在邮件送达最后的邮件派递代理之前，服务器可能要将邮件派递给其他的服务器，即MTA之间的信息传递。

  1. 邮件派递代理将邮件派递到用户 Bob 的邮箱。
  2. Bob 按下邮件客户端软件的「收信」按钮，利用POP3协议或是IMAP协议取得邮件。

邮件流程

SMTP 服务器

由于 SMTP 服务器有邮件转发的功能，向 SMTP 服务器发送信息时使用 25 号端口的话，并不需要认证。但是没有认证的话，就会导致了 spam/virus 邮件的泛滥，从而衍生出了 OP25B(Outbound Port 25 Blocking)的规定，即禁止直接向其他的 mail server 的 25 号端口发送邮件。

在这个规定下，只能先向自身邮箱所属的 ISP（Internet Service Provider）发送邮件（即你的邮件@后面的域名），再由邮箱的 ISP 转发邮件。但是当你处于一个新的网络环境时，由于 OP25B 的存在，这个网络环境也会拒绝你向你的 ISP 发送邮件，所以近代使用 587 端口来代替，使用这个端口发送邮件时需要进行用户认证（转发时不需要认证依旧使用 25 号端口）。因此，这里的 smtp 服务器又叫做 E(Extended)SMTP。(相较于普通的多了 SMTP-AUTH 的认证)

常见端口

一般常见的端口有 25，587，465，2525。上面已经讲过 25 和 587 了，现在说明一下 465 和 2525。

465 也是需要认证的端口，与 587 不同的是，465 使用的是 SSL/TLS，587 使用的是 STARTTLS。

而 2525 端口则是由于 OP25B，为了缓解该问题，很多 ESP 将端口 2525 作为替代方案所产生的。

如何送信

DNS 中一般有 A 类 record(IPV4)，Cname， Mx record 等，其中 Mx record 则是用于邮件服务器。在 MTA 收到邮件后，根据送信目标的邮箱地址，解析域名从而转发邮件。

使用 SMTP 服务器进行送信

下面是使用控制台来进行送信测试的命令与截图。

另外，在对 gmail 进行测试时，额外需要进行下面低安全性允许的设定。

https://myaccount.google.com/lesssecureapps

使用 SSL/TLS 或 starttls 连接 SMTP 的 465 和 587 端口的命令

# 这里指定crlf可避免在LINUX系统下按ENTER无法结束的问题, ign_eof可以避免输入的EOF导致连接失效
openssl s_client -connect smtp.gmail.com:465 -crlf -ign_eof

# 这里使用starttls连接smtp587端口的命令不同，需要追加-starttls prot的option

# 这里prot的类型可以是smtp, lmtp, pop3, imap, ftp等

# openssl s_client -connect smtp.gmail.com:587 -starttls smtp -crlf -ign_eof
HELO smtp.gmail.com
AUTH LOGIN
用户名（Base64编码）
密码（Base64编码）
MAIL FROM: <tyasio.bii@gmail.com>
RCPT TO: <tyasriochao@gmail.com>
DATA
Subject: test

test test
.
quit

控制台与测试结果的截图

465端口测试

收到邮件

收信服务器(IMAP，POP3)

什么是 IMAP、POP3 以及 Exchange Server

POP3 将收到的信件保存在单个文件夹中，IMAP 将管理在多个文件夹中。两者在使用方法上也有很大的不同。使用 POP3 的情况下，将 MRA 积累的信息集中下载到电脑后再看。

另一方面，使用 IMAP 时，消息基本上会在 IMAP 服务器上进行整理和保存。用户使用 MUA 连接到服务器，并查看其中整理的信件。在 POP3 中，像职场和家一样，从多个环境访问同一 MRA 的情况下，在某个环境中，一旦整理好的信息必须在其他环境重新整理。如果使用 IMAP 的话，邮件文件夹会在网上共享，所以可以避免这种麻烦。

另外，MicroSoft 微软的 Exchange 则不仅仅是向 POP 和 IMAP 一样的操作邮件，而是追加了一套 MAPI 邮件应用编程接口，在邮件的基础上可以和别的应用软件协同。

常见端口

和 SMTP 同样，POP3 中如果是不需要认证的端口为 110，现在一般为需要认证的 995。

同理，IMAP 为 143（无认证）与 993（有认证）。

通过 POP，IMAP 服务器进行收信

下面给出连接用的 Command，连接到 Gmail 服务器后，使用参考文章中的 POP3 Command 和 IMAP Command 所说明步骤进行操作。

# 虽然starttls支持pop3和IMAP，但是Gmail并不可以
openssl s_client -connect pop.gmail.com:995 -crlf
openssl s_client -connect imap.gmail.com:993 -crlf

POP 连接与查询的截图

pop connect

总结

经过大量的翻阅资料，以及自己的尝试，总结出来的描述有可能还有一些问题。

参考文章