应用层(三): 远程登录服务与电子邮件服务

1、远程登录服务与TELNET协议

　　远程登录服务采用典型的客户/服务模型。

TELNET协议的工作原理示意图：

　　

　　用户的实终端(real terminal)采用用户终端的格式与本地TELNET客户通信；远程计算机采用主机系统格式与TELNET服务器通信。

　　在TELNET客户进程与TELNET服务器进程之间，通过网络虚拟终端(NVT)标准来进行通信。NVT是一种统一的数据表示方式，以保证不同硬件、软件与数据格式的终端与主机之间通信的兼容性。

　　TELNET客户端进程将用户终端发出的本地数据格式转换成标准的NVT格式，再通过网络传输到TELNET服务器端。TELNET服务器将接收到的NVT格式数据转换成主机内部数据格式，再传输给主机。

　　Internet上传输的数据都是标准的NVT格式，不同的用户终端与服务器进程将与各种不同的本地终端格式无关。TELNET客户与服务器进程完成用户终端格式、主机系统内部格式与标准NVT格式之间的转换。

　　TELNET已成为TCP/IP协议集中一个最基本的协议。

2、电子邮件服务与STMP协议

　　Internet邮件服务最大的优先在于：不管用户使用任何一种计算机、操作系统、邮件客户端或网络硬件，用户之间都可方便的实现电子邮件的交换。

2.1、电子邮件服务的工作过程

2.1.1、电子邮件基本工作原理

　　电子邮件系统分为两个部分：邮件服务器端与邮件客户端。

　　在邮件服务器端，包括用来发送邮件的SMTP服务器，用来接收邮件的POPS服务器或IMAP服务器，以及用来存储电子邮件的电子邮箱；在邮件客户端，包括用来发送邮件的SMTP代理，用来接收邮件的POP3代理，以及为用户提供管理界面的用户接口程序。

　　

　　邮件客户端使用简单邮件传输协议(Simple Mail Transfer Protocol，SMTP)向邮件服务器发送邮件；邮件客户端使用邮局协议(Post Office Protocol，POP)的第三版POP3协议或交互式邮件存取协议(Interactive Mail Access Protocol，IMAP)，从邮件服务器中接收邮件。使用哪种协议接收邮件，取决于邮件服务器与邮件客户端支持的协议类型，一般邮件服务器与客户端应用程序都支持POP3协议。

　　邮件报文结构示意图：

　　

　　SMTP协议可将邮件报文封装在邮件对象中。SMTP协议的邮件对象是信封和内容两个部分组成的。信封实际上是一种SMTP命令，邮件报文是封装在信封中的邮件内容，报文本身包括报文头和邮件主题两个部分。

2.1.2、SMTP邮件传输过程

　　SMTP命令和应答分别是由一系列字符，以及一个表示报文结束的回车换行符(CRLF)组成。客户在向SMTP邮件服务器发送邮件之前需要首先建立TCP连接。在完成TCP连接建立之后，开始进入SMTP会话建立、发送邮件与释放SMTP会话。然后再进行释放TCP连接，结束SMTP工作过程。

　　SMTP邮件传输过程示意图：

　　

1、TCP连接建立

　　报文1~3是客户(192.168.1.20:7180)与邮件服务器(192.168.1.50:25)建立TCP连接的三次握手的报文

2、SMTP会话连接建立

　　报文4~6是客户与邮件服务器建立SMTP会话连接的报文。在TCP连接建立之后，邮件服务器用报文4(代码220)通知客户"服务器准备好"。报文5是客户用HELLO命令告知服务器自己的客户主机域名。报文6用代码250应答客户命令，表示：客户主机域名正确，服务器同一进入会话阶段。这样，客户与邮件服务器的SMTP会话连接建立。

3、邮件发送

　　报文7~17是邮件发送会话报文。SMTP将邮件的发送分为两个部分，首先发送邮件的发送邮箱地址与接收邮箱地址，然后再发送邮件体。

　　报文7是客户发送邮件发送邮箱地址。邮件服务器在报文8中返回代码250，表示请求命令完成，继续发送。

　　报文9是客户发送邮件接收者RCPT的邮箱地址。邮件服务器在报文10中返回代码250，表示请求命令完成，继续发送。

　　报文11是客户发送DATA命令的报文，表示要开始传输邮件主体。邮件服务器用含有代码354报文12应答。代码为354是在传输过程中间对命令DATA的应答，表示邮件主体开始传输，以结束。

　　客户用报文13发送邮件主体。邮件服务器用报文14的ACK应答。

　　客户用报文15通知邮件服务器"邮件发送完毕"，邮件服务器用报文16的ACK应答。

　　报文17是邮件服务器用含有代码250的报文表示：接收完毕，准备投递。

4、SMTP会话连接释放

　　报文18是客户发送QUIT命令，请求释放SMTP会话连接。报文19是邮件服务器用代码221应答，表示同意释放SMTP会话连接。

5、TCP连接释放

　　报文20~23表示了释放TCP连接四次握手过程。释放TCP连接之后，客户与邮件服务器会话完全结束，客户发出的邮件将通过邮件服务器转发到下一个邮件服务器，直到到达目的邮件服务器为止。邮件服务器之间的通信也使用SMTP，因此服务器与服务器的转发过程与客户-邮件服务器发送过程基本相同。

2.1.3、MIME协议的基本内容

　　SMTP的局限性表现在只能发送ASCII码格式的报文。

　　通用Internet邮件拓展(MUltipurpose Internet Mail Extension，MIME)是一种辅助性的协议，本身并不是一个邮件传输协议，只是对SMTP的补充。MIME使用网络虚拟终端(NVT)标准，允许非ASCII码数据通过SMTP传输。