电子邮件

一、体系结构和服务
电子邮件系统的两个子系统：
用户代理(user agent)：允许人们读取和发送电子邮件；是一个本地程序，提供命令行方式、菜单方式或图形方式的界面来与电子邮件系统交互。
消息传输代理(message transfer agent)：将消息从出发地传到目的地；是在后台运行的系统幽灵程序，在系统间传输电子邮件。
电子邮件系统支持的5个基本功能：
撰写(composition)：创建消息和回答的过程。
传输(transfer)：将消息从寄出者送到接收者。
告诉发信者消息的情况(是否已发送、被拒收或丢失？）
显示(displaying)：使人们能够阅读自己的电子邮件。
处理(disposition)：最后一步，关心接收者收到消息如何处理它。
电子邮件系统的多种高级特性：
当暂时离开时，具有电子邮件自动转发功能；
提供命令来创建和销毁邮箱，检查邮箱内容，从邮箱插入或删除消息等；
收件人列表(mailing list)：即电子邮件地址的列表，当一条消息寄往收件人列表时，则向列表中的每一个对象都发送一个同样的拷贝；
挂号电子邮件：使发信者知道自己的消息是否已到达，在任何情况下发信者对于应报告的内容有一定控制权；
其他：拷贝、高优先级电子邮件、秘密(加密)电子邮件、第一个收信人找不到时寄给其他接收者，以及秘书处理自己老板的电子邮件的能力。
二、电子邮件信息格式
电子邮件信息的格式：
头部(header)：包括有关发送方、接收方、邮件内容等方面的信息。
主体(body)：包括信息的文本。
头部——收发信息时头部需保持标准格式
头部格式：
<关键字>：<附加信息>
关键字：告诉电子邮件软件如何翻译该行中剩下的内容。
有些关键字在电子邮件头部是必须的，另一些是可选的。
例如：
<To>：<一个或多个电子邮件地址>
< From >：<发送方的电子邮件地址>

信封(envelope)——封装着消息,被消息传输代理用来选择路由
内容：与消息本身不同，包括用来传输消息所需的所有信息，如收件人地址、优先级和安全等级。
信封中的消息的格式：
头部（header）：包括用户代理的控制信息。
主体（body）：写给收信者的内容。
两个可选的附加行：包括信息发出的日期及信息的主题。

三、多用途互联网邮件扩充协议MIME——由IETF发明
为使电子邮件系统能处理二进制数据，需要将二进制数据编码成文本形式！
原理：在使用MIME时，发送方在头部包含一些附加行说明信息遵循MIME格式，或是在主体中增加一些附加行说明数据编码的类型。
特点：主要优点在于灵活性，允许发送方和接收方选择方便的编码方法，允许使用任何时候发明的新的编码方式，并且与老电子邮件系统是兼容的；
允许发送方将信息分成几个部分，并对每个部分指定不同的编码方法，使得用户可以在同一个信息中既发送文本又发送图像。
实现：在电子邮件头部增加两行，一行用来声明使用MIME生成信息；另一行说明MIME信息是如何包含在主体中的。
例如：头部：MIME - version：1.0
Content-Type：Multipart／Mixed； Boundary＝Mime_separator
说明： 信息是使用MIME版本1.0生成的；
包含Mime_separator的行将出现在主体信息的每个部分之前。
当MIME用来发送标准文本信息时，第二行变为： Content - Type：text／plain

四、消息传输
用户写完电子邮件并指定接收方后，电子邮件软件将信息的副本发送给每个接收方！
邮件传输程序：包含在下层电子邮件系统中，处理将信息副本发送给一台远程计算机的细节。
邮件传输程序需要作为一个客户与远程机器上的服务器通信！（如图所示）
客户向服务器发送信息；
服务器将信息副本放人接收方的邮箱。
过程：

用户在写信息或读接收到的信息时与电子邮件接口程序进行交互
\/
用户写完邮件时，电子邮件接口将该信息置于一个队列中，交给邮件传输程序管理
\/
邮件传输程序等待放入队列的信息，然后向每个接收方发送该信息的副本
（向本地计算机上的接收方发送信息副本较简单，向远程用户发送副本相对复杂）

多重接收优化：可以处理所有接收方同时处于同一台远程计算机上的情况。
假设：计算机nonexist.com上的一个用户向三个位于foobar.com的用户发送信息。
解决：nonexist.com上的邮件传输程序不必与foobar.com上的服务器建立三个不同的连接，只需与服务器建立单个连接，说明所有的三个接收方，然后将信息的单个副本传输过去，服务器接收信息后，向每个接收方传递一个副本。
多重接收优化的重要性：
第一，极大地降低了传输电子邮件对网络带宽的要求；
第二，优化减少了所有用户接收同一信息副本时的延迟，在同一台计算机上拥有邮箱的用户几乎能在同一时间收到信息的副本；
第三，如果处于发送方和接收方之间的互联网发生故障，所有接收方要么都收到了信息的副本，要么都没有收到。
1.简单邮件传输协议(SMTP)——使用TCP连接进行通信时遵循简单传输协议！
功能：允许发送方说明自己，指定接收方，以及传输电子邮件信息。
尽管邮件传输看起来很简单，但SMTP协议仍须处理许多细节！
例如：
要求可靠传递，发送方须保存信息副本,直到接收方将副本放至不易失的存储器； SMTP允许发送方询问在服务器所在的计算机上是否存在一个给定的邮箱。
2.邮件分发器、列表和转发器
分发器：使用邮件列表(mailing list)数据库来决定如何处理信息，数据库中每一项是一组电子邮件地址，同时被赋予一个名字以及自己的电子邮件地址。
——使得发送方与一组人通过电子邮件进行通信时不需清楚地指明所有接收方。
当电子邮件信息到达时，邮件分发器检查目标地址，如果目标地址在数据库中出现，分发器就将信息的副本转发给表中的每个地址！
要想接收到发往该组的邮件，就必须请求在列表中加上自己的电子邮件地址！
要使邮件列表地址完整，还必须在名字后加上分发器所运行的计算机的名字！
例如：若分发器运行在计算机diangon.com上，则第一个邮件列表全名为：liliang@diangon.com。

邮件网关(e-mail gateway)——用来完成转发电于邮件任务的计算机！
分发器程序在邮件网关内部接收发给邮件列表的信息，并将副本转发给列表中的每个接收方！
电子邮件网关：专门用于处理电子邮件的计算机，或称为电子邮件中继。
大多数电子邮件网关所保存的邮件列表是公共的——任何人都可以加人列表，任何人都可以向列表发送信息。
如图所示，一个信息至少通过Internet两次!

4.自动邮件列表
想法：编写一个程序，在没有人工介入的情况下利用电子邮件处理日常杂务！
例如：电子邮件可用来获取文档，编写一个程序接收包含文档名信息的电子邮件！
该程序将文档的副本放入一个电子邮件中，然后将该信息自动发给提出请求的人。
列表管理者(list manager)：该自动程序与电子邮件分发器结合起来，自动地保存分发器的邮件列表数据库。
通过向列表管理者程序发送一个电子邮件信息，来创建新的邮件列表，用户可将自己的地址添加到表中，或将自己的地址从表中移去。
例如，一个列表管理者期望收到的电子邮件包含命令：
add mailbox to list
mailbox是电子邮件地址； list是邮件列表的名字。
优点：从参与者的角度来看，自动管理改进了服务，因为它允许参与者加入或离开列表，而不需要与别人通信或等待有人输入更改信息；从列表所有者角度来看，自动管理减少了维护列表的开销。
5.邮件中继与电子邮件地址
拥有多台计算机的组织有许多电子邮件地址，为了防止混乱和统一所有职员的电子邮件地址，可以选择运行一个邮件网关，并将所有电子邮件地址与该中继网关相关联！
例如，Foobar公司邮件网关计算机名为：diangon.com

则公司可按如下形式给每个职员分派电子邮件地址：employee＠diangon.com

发给Foobar公司职员的电子邮件将到达邮件网关计算机，网关的数据库需使用邮件列表包含每个职员的项以说明职员的邮箱在哪台计算机上，并将简单接收方的外部电子邮件标识与内部邮箱相对应！
电子邮件网关上的数据库允许外部和内部的地址不同，外部电子邮件地址可以与特定计算机系统的邮箱标识无关！
例如，职员John T.Doe使用计算机bubbles.soap.diangon.com，并有7位数8456311作为邮箱标识； 则公司邮件网关中的表项可能为John_T_Doe，内容为：
84563ll＠bubbles.soap.diangon.com

优点：在整个组织中统一电子邮件地址外；提供灵活性，组织可以移动或重命名一台计算机而不需要改变职员的电子邮件地址。
6.邮箱访问——邮局协议，提供对电子邮箱进行远程存取如果计算机不运行邮件服务器，邮箱就无法放到计算机上！
邮局协议(POP)：包含在TCP/IP协议中，将用户的邮箱安置于运行邮件服务器的计算机上，并允许用户从另一台计算机对邮箱的内容进行存取，需要在邮箱所在的计算机上运行一个附加的使用POP协议的服务器。
用户运行的电子邮件软件成为该POP服务器的客户，对邮箱的内容进行存取。

电子邮件服务器和POP服务器的区别：
第一，邮件服务器使用SMTP协议，而POP服务器使用POP协议；
第二，邮件服务器接收来自任意发送方的信息，而POP服务器只有在用户输入鉴别信息（如密码）后才允许对邮箱进行访问；
第三，邮件服务器只能传输电子邮件信息，而POP服务器还能提供邮箱内容的信息。
7.拨号连接与POP
POP对于依靠拨号连接的用户来说特别普遍!
用户计算机不需要与Internet建立永久连接！
接收电子邮件时，用户通过调制解调器与邮箱所在计算机或Internet上其他的计算机建立一个拨号连接，连接成功后就可以运行POP客户，与服务器通信并收发电子邮件。