SMTP协议分析

第1章.SMTP概述

1.1.SMTP在邮件通信中的位置

SMTP，即简单邮件传送协议，所对应RFC文档为RFC821。同http等多数应用层协议一样，它工作在C/S模式下，用来实现因特网上的邮件传送。SMTP在整个电子邮件通信中所处的位置如图 1所示。

图1电子邮件的通信过程

可以看出，SMTP是用来将客户机上的邮件传送到服务器上。这里的客户机是指某次连接中的发送方，服务器是指相应的接收方。在讲解发送邮件的整个通信过程前，先解释一下面几个术语。

1.2.几个术语

1.2.1.邮件

邮件是一种消息的格式，由信封、首部和正文组成。

信封上最重要的是收信人的地址。邮件服务器用这个地址将邮件发送到收信人所在的邮件服务器上。

首部是由用户代理或邮件服务器添加的一些信息。包括Received、Message-ID、From、Data、Reply-To、X-Phone、X-Mailer、To和Subject等字段。

正文是是发送用户发给接收用户报文的内容。RFC 822 规定正文为NVT ASCII 文字行。

更为详细的说明，请参考RFC821和RFC822等协议。

1.2.2.用户代理

用户代理UA（User Agent）是用户与电子邮件系统的交互接口，一般来说它就是我们PC机上的一个程序。Windows上常见的用户代理是Foxmail和Outlook Express。

用户代理提供一个好的用户界面，它提取用户在其界面填写的各项信息，生成一封符合SMTP等邮件标准的邮件，然后采用SMTP协议将邮件发送到发送端邮件服务器。

1.2.3.邮件服务器

邮件服务器是电子邮件系统的核心，它用来发送和接收邮件。邮件服务器不同于普通PC的是它几乎是全天工作的，所以它可以在任何时候为用户提供服务，后面将提到这正是为什么需要邮件服务器的一个重要原因。很多ISP都提供免费的邮件服务器，如126提供邮件服务器。

邮件服务器向其它邮件服务器转发邮件也是采用SMTP协议。

1.3.邮件的收发过程

一般情况下，一封邮件的发送和接收过程如下。

1)发信人在用户代理里编辑邮件，包括填写发信人邮箱、收信人邮箱和邮件标题等等。

2)用户代理提取发信人编辑的信息，生成一封符合邮件格式标准（RFC822）的邮件。

3)用户代理用SMTP将邮件发送到发送端邮件服务器（即发信人邮箱所对应的邮件服务器）。

4)发送端邮件服务器用SMTP将邮件发送到接收端邮件服务器（即收信人邮箱所对应的邮件服务器）。

5)收信人调用用户代理。用户代理用POP3协议从接收端邮件服务器取回邮件。

6)用户代理解析收到的邮件，以适当的形式呈现在收信人面前。

第2章.SMTP详解

2.1.通信过程

一个具体的SMTP通信（如发送端邮件服务器与接收端服务器的通信）的过程如下。

1)发送端邮件服务器（以下简称客户端）与接收端邮件服务器（以下简称服务器）的25号端口建立TCP连接。

2)客户端向服务器发送各种命令，来请求各种服务（如认证、指定发送人和接收人）。

3)服务器解析用户的命令，做出相应动作并返回给客户端一个响应。

4)2)和3)交替进行，直到所有邮件都发送完或两者的连接被意外中断。

从这个过程看出，命令和响应是SMTP协议的重点，下面将予以重点讲述。

2.2.命令和响应

2.2.1.格式

SMTP的命令不多（14个），它的一般形式是：COMMAND [Parameter] 。其中COMMAND是ASCII形式的命令名，Parameter是相应的命令参数，是回车换行符(0DH, 0AH)。

SMTP的响应也不复杂，它的一般形式是：XXX Readable Illustration。XXX 是三位十进制数；Readable Illustration是可读的解释说明，用来表明命令是否成功等。XXX具有如下的规律：以2开头的表示成功，以4和5开头的表示失败，以3开头的表示未完成（进行中）。

2.2.2.一个例子

命令和响应的格式是语法，各命令和响应的意思则是语义，各命令和各响应在时间上的关系则是同步。下面将通过一个简单的SMTP通信过程来说明协议的这三个要素。

C：telnet 25

S：220 Anti-spam GT for Coremail System (126com[071018])

C：HELO

Ｓ：250 OK

C: MAIL FROM: bripengandre@

S：250 … .

C：RCPT TO: bripengandre@

S：250 … .

C：DATA

S：354 Enter mail, end with "." on a line by itself

C：Enjoy Protocol Studing

C：.

S：250 Message sent

C：QUIT

S：221 Bye

分析上面的过程可参考注释进行，这里要补充如下几点。

1)“C：”开头的行(不包括"C：")是客户端的输入，而以“S：”开头的行(不包括"S：")则是服务器的输出。

2)上述的命令并不一定会一次性成功，服务器会返回错误响应，客户端应该按照协议规定的时序，来输入后续的命令（或重复执行失败的命令，或重置会话，或退出会话等等）。

2.2.

3.常用命令

SMTP命令不区分大小写，但参数区分大小写，有关这方面的详细说明请参考RFC821。常用的命令如下。

HELO 。向服务器标识用户身份发送者能欺骗，说谎，但一般情况下服务器都能检测到。

MAIL FROM: 。为发送者地址，此命令用来初始化邮件传输，即用来对所有的状态和缓冲区进行初始化。

RCPT TO：。用来标志邮件接收者的地址，常用在MAIL FROM后，可以有多个RCPT TO。