电子邮件传输协议原理简介

1、简介

      SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）协议是为了保证电子邮件的可靠和高效传送。TCP/IP 协议的应用层中包含有 SMTP 协议，但事实上其与传输系统和机制无关，仅要求一个可靠的数据流通道。该协议可以工作在 TCP 上，也可以工作在 NCP、NITS 等协议上。在 TCP 上，其使用端口 25 进行传输。SMTP 的一个重要特点是可以在可交互的通信系统中转发邮件。
      SMTP 提供了一种邮件传输的机制，当接收方和发送方都在一个网络上时，可以把邮件直传给对方；当双方不在同一个网络上时，需要通过一个或几个中间服务器转发。SMTP 首先由发送方提出申请，要求与接收方 SMTP 建立双向的通信渠道，接收方可以是最终收件人也可以是中间转发的服务器。接收方服务器确认可以建立连接后，双发就可以开始通信。
      发送方 SMTP 向接收方发出 MAIL 命令，告知发送方的身份；如果接收方接受，就会回答 OK。发送方再发出 RCPT 命令，告知收件人的身份，接收方 SMTP 确认是否接收或转发，如果同意就回答 OK；接下来就可以进行数据传输了。通信过程中，发送方 SMTP 与接收方 SMTP 采用对话式的交互方式，发送方提出要求，接收方进行确认，确认后才进行下一步的动作。整个过程由发送方控制，有时需要确认几次才可以（如图 1 所示）。

      为了保证回复命令的有效，SMTP 要求发送方必须提供接收方的服务器及邮箱。邮件的命令和答复有严格的语法定义，并且回复具有相应的数字代码。所有的命令由 ASCII 码组成。命令代码是大小写无关的，如 MAIL 和 mail、mAIL 都是等效的。
      目前使用的 SMTP 协议是存储转发协议，意味着其允许邮件通过一系列的服务器发送到最终目的地。服务器在一个队列中存储到达的邮件，等待发送到下一个目的地。下一个目的地可以是本地用户，或者是另一个邮件服务器，如图 2 所示。如果下游的服务器暂时不可用，MTA 就暂时在队列中保存信件，并在以后尝试发送。

2、命令

      SMTP 定义了 15 个命令，分别是：HELO、MAIL FROM、RCPT TO、DATA、RSET、SEND FROM、SOML FROM、SAML FROM、VRFY、EXPN、HELP、NOOP、QUIT、TURN。其中 SMTP 工作的基本的命令有 7 个：HELO、MAIL FROM、RCPT TO、DATA、REST、NOOP 和 QUIT。
      下面分别对这些命令进行介绍。
      HELO：发送方问候接收方，后面是发件人的服务器地址或标识。接收方回答 OK 时标识自己的身份。问候和确认过程表明两台机器可以进行通信，同时状态参量被复位，缓冲区被清空。
      MAIL FROM：这个命令用来开始传送邮件，其后面跟随发送方邮件地址（返回邮件地址）。也用来当邮件无法送达时，发送失败通知。为保证邮件的成功发送，发送方的地址应是被对方或中间转发方同意接受的。这个命令会清空有关的缓冲区，为新的邮件做准备。
      RCPT TO：这个命令告诉接收方收件人的邮箱。当有多个收件人时，需要多次使用该命令，每次只能指明一个人。如果接收方服务器不同意转发这个地址的邮件，其必须报 550 错误代码通知发送方。如果服务器同意转发，其要更改邮件发送路径，把最开始的目的地（该服务器）换成下一个服务器。
      DATA：接收方把该命令之后的数据作为发送的数据。数据被加入数据缓冲区中，以单独一行是“．”的行结束数据。结束行对于接收方同时意味立即开始缓冲区内的数据传送，传送结束后清空缓冲区。如果传送接受，接收方回复 OK。
      REST：这个命令用来通知接收方复位，所有已存入缓冲区的收件人数据，发件人数据和待传送的数据都必须清除，接收方必须回答 OK。
      NOOP：这个命令不影响任何参数，只是要求接收放回答 OK，不会影响缓冲区的数据。
      QUIT：SMTP 要求接收方必须回答 OK，然后中断传输；在收到这个命令并回答 OK 前，接收方不得中断连接，即使传输出现错误。发送方在发出这个命令并收到 OK 答复前，也不得中断连接。
      VERY：用于确认接收用户。
      SEND：使接收主机知道消息必须送到另一个终端，当前传输被取消。
      HELP：查询服务器支持的命令集合。
      EXPN：验证给定的邮箱列表是否存在，并扩充邮箱列表。
      TURN：请求接收主机向发送主机返回消息。
      SAML：发送并邮寄。通知接收主机消息必须发送到其他终端和邮箱。


参考文献：http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/1304_liyang_mailsecure1/