Электронная почта - один из важнейших информационных
ресурсов Internet. Она является самым массовым средством электронных
коммуникаций. Любой из пользователей Internet имеет свой почтовый
ящик в сети. Если учесть, что через Internet можно принять или
послать сообщения еще в два десятка международных компьютерных
сетей, некоторые из которых не имеют on-line сервиса вовсе, то
становится понятным, что почта предоставляет возможности в некотором
смысле даже более широкие, чем просто информационный сервис Internet.
Через почту можно получить доступ к информационным ресурсам других
сетей. Хорошим примером может служить доступ к архивам сети BITNET
- документам и телеконференциям, которые ведутся на серверах списков
(LISTSERVER) BITNET.
Принципы организации
Электронная почта во многом похожа на обычную почтовую
службу. Корреспонденция подготавливается пользователем на своем
рабочем месте либо программой подготовки почты, либо просто обычным
текстовым редактором. Обычно программа подготовки почты вызывает
текстовый редактор, который пользователь предпочитает всем остальным
программам этого типа. Затем пользователь должен вызвать программу
отправки почты (программа подготовки почты вызывает программу
отправки автоматически). Стандартной программой отправки является
программа sendmail. Sendmail работает как почтовый курьер,
который доставляет обычную почту в отделение связи для дальнейшей
рассылки. В Unix-системах программа sendmail сама является отделением
связи. Она сортирует почту и рассылает ее адресатам. Для пользователей
персональных компьютеров, имеющих почтовые ящики на своих машинах
и работающих с почтовыми серверами через коммутируемые телефонные
линии, могут потребоваться дополнительные действия. Так, например,
пользователи почтовой службы Relcom должны запускать программу
UUPC, которая осуществляет доставку почты на почтовый сервер.
Для работы электронной почты в Internet разработан
специальный протокол Simple Mail Transfer Protocol (SMTP),
который является протоколом прикладного уровня и использует транспортный
протокол TCP. Однако, совместно с этим протоколом используется
и Unix-Unix-CoPy (UUCP) протокол. UUCP хорошо подходит для использования
телефонных линий связи. Большинство пользователей электронной
почты Relcom реально пользуются для доставки почты на узел именно
этим протоколом. Разница между SMTP и UUCP заключается в том,
что при использовании первого протокола sendmail пытается найти
машину-получателя почты и установить с ней взаимодействие в режиме
on-line для того, чтобы передать почту в ее почтовый ящик. В случае
использования SMTP почта достигает почтового ящика получателя
за считанные минуты и время получения сообщения зависит только
от того, как часто получатель просматривает свой почтовый ящик.
При использовании UUCP почта передается по принципу "stop-go",
т.е. почтовое сообщение передается по цепочке почтовых серверов
от одной машины к другой пока не достигнет машины-получателя или
не будет отвергнуто по причине отсутствия абонента-получателя.
С одной стороны, UUCP позволяет доставлять почту по плохим телефонным
каналам, т.к. не требуется поддерживать линию все время доставки
от отправителя к получателю, а с другой стороны, бывает обидно
получить возврат сообщения через сутки после его отправки из-за
того, что допущена ошибка в имени пользователя. В целом же общие
рекомендации таковы: если имеется возможность надежно работать
в режиме on-line и это является нормой, то следует настраивать
почту для работы по протоколу SMTP, если линии связи плохие или
on-line используется чрезвычайно редко, то лучше использовать
UUCP.
Рис. 1. Структура взаимодействия участников
почтового обмена
Основой любой почтовой службы является система адресов.
Без точного адреса невозможно доставить почту адресату. В Internet
принята система адресов, которая базируется на доменном адресе
машины, подключенной к сети. Например, для пользователя paul
машины с адресом polyn.net.kiae.su
почтовый адрес будет выглядеть как:
paul@polyn.net.kiae.su.
Таким образом, адрес состоит из двух частей: идентификатора
пользователя, который записывается перед знаком "коммерческого
эй" - "@", и доменного адреса машины, который записывается
после знака "@". Адрес UUCP был бы записан как строка
вида:
net.kiae.su!polyn!paul
Программа рассылки почты Sendmail сама преобразует
адреса формата Internet в адреса формата UUCP, если доставка сообщения
осуществляется по этому протоколу.
Протокол SMTP
Simple Mail Transfer Protocol
был разработан для обмена почтовыми сообщениями в сети Internet.
SMTP не зависит от транспортной среды и может использоваться для
доставки почты в сетях с протоколами, отличными от TCP/IP и Х.25.
Достигается это за счет концепции IPCE (InterProcess Communication
Environment). IPCE позволяет взаимодействовать процессам,
поддерживающим SMTP в интерактивном режиме, а не в режиме "STOP-GO".
Модель протокола. Взаимодействие
в рамках SMTP строится по принципу двусторонней связи, которая
устанавливается между отправителем и получателем почтового сообщения.
При этом отправитель инициирует соединение и посылает запросы
на обслуживание, а получатель на эти запросы отвечает. Фактически,
отправитель выступает в роли клиента, а получатель - сервера.
Рис. 2. Схема взаимодействия по протоколу
SMTP
Канал связи устанавливается непосредственно между
отправителем и получателем сообщения. При таком взаимодействии
почта достигает абонента в течение нескольких секунд после отправки.
Дисциплины работы и команды протокола.
Обмен сообщениями и инструкциями в SMTP ведется в ASCII-кодах.
В протоколе определено несколько видов взаимодействия между отправителем
почтового сообщения и его получателем, которые здесь называются
дисциплинами.
Наиболее распространенной дисциплиной является отправка
почтового сообщения, которая начинается по команде MAIL, идентифицирующей
отправителя:
MAIL FROM: paul@quest.polyn.kiae.su
Следующей командой определяется адрес получателя:
RCPT TO: paul@apollo.polyn.kiae.su
После того, как определен отправитель и получатель
почтового сообщения, можно отправлять последнее:
DATA
Команда DATA вводится без параметров и идентифицирует
начало ввода почтового сообщения. Сообщение вводится до тех пор,
пока не будет введена строка с точкой в первой позиции. Согласно
стандарту почтового сообщения RFC822 отправитель передает заголовок
и тело сообщения, которые разделены пустой строкой. Сам протокол
SMTP не накладывает каких-либо ограничений на информацию, которая
заключена между командой DATA и "." в первой позиции последней
строки. Приведем пример обмена сообщениями при дисциплине отправки
почты:
S: MAIL FROM:
R: 250 Ok
S: RCPT TO:
R: 250 Ok
S: DATA
R: 354 Start mail input; end with .
S: Это текст почтового сообщения
S: .
R: 250
Другой дисциплиной, определенной в протоколе SMTP
является перенаправление почтового сообщения (forwarding). Если
получатель не найден, но известно его местоположение, то сервер
может выдать сообщение:
R: 251 User not local;
will forward to
Если сервер может сделать только предположение о
дальнейшей рассылке, то ответ будет несколько иным:
R: 551 User not local;
please try
Верификация и расширение адресов составляют дисциплину
верификации. В ней используются команды VRFY и EXPN. По команде
VRFY сервер подтверждает наличие или отсутствие указанного пользователя:
S: VRFY paul
R: 250-Paul Khramtsov
Используя команду EXPN можно получить список местных
пользователей:
S: EXPN Example-People
R: 250-Paul Khramtsov
R: 250-Vladimir Drach-Gorkunov
В список дисциплин, разрешенных протоколом SMTP входит
кроме отправки почты еще и прямая рассылка сообщений. В этом случае
сообщение будет отправляться не в почтовый ящик, а непосредственно
на терминал пользователя, если пользователь в данный момент находится
за своим терминалом. Прямая рассылка осуществляется по команде
SEND, которая имеет такой же синтаксис, как и команда MAIL. Кроме
SEND прямую рассылку осуществляют SOML (Send or Mail) и SAML (Send
and Mail). Назначение этих команд легко понять из их названия.
Для инициализации канала обмена почтой и его закрытия
используются команды HELO и QUIT соответственно. Первой командой
сеанса должна быть команда HELO.
Протокол допускает рассылку почтовых сообщений в
режиме оповещения. Для этой цели отправитель в адресе получателя
может указать несколько пользователей или групповой адрес. Обычно,
программное обеспечение SMTP выбирает эту информацию из заголовка
почтового сообщения и на ее основе формирует параметры команд
протокола.
Если сообщение по какой-либо причине не может быть
разослано, то получатель формирует сообщение о неразосланном сообщении:
S: MAIL FROM:<>
R: 250 Ok
S: RCPT TO: <@host.domain:JOE@host.domain>
R: 250 Ok
S: DATA
R: 354 send the mail data, end with .
S: Date 23 Oct 95 11:23:30
S: From: SMTP@remote.domain
S: To:
S:
S: Undelivered message. Your message lost. 550 No such user.
S: .
При использовании доменных имен следует использовать
канонические имена, т.к. некоторые системы не могут определить
синоним по базе данных named.
Кроме выше перечисленных дисциплин протокол позволяет
отправителю и получателю меняться ролями друг с другом. Происходит
это по команде TURN.
Для отладки или проверки соединения по SMTP можно
использовать telnet. Для этого вслед за адресом машины следует
ввести номер порта:
/users/local>telnet
apollo.polyn.kiae.su 25
25 порт используется в Internet для обмена сообщениями
по протоколу SMTP. В интерактивном режиме пользователь сам изображает
клиента SMTP и может посмотреть реакцию удаленной машины на его
действия.
Протокол POP3 (Post Office Protocol)
Протокол обмена почтовой информацией POP3 предназначен
для разбора почты из почтовых ящиков пользователей на их рабочие
места при помощи программ-клиентов. Если по протоколу SMTP пользователи
отправляют корреспонденцию через Internet, то по протоколу POP3
пользователи получают корреспонденцию из своих почтовых ящиков
на почтовом сервере в локальные файлы.
Формат почтового сообщения (RFC-822)
При обсуждении примеров отправки и получения почтовых
сообщений уже упоминался формат почтового сообщения. Разберем
его подробнее. Формат почтового сообщения Internet определен в
документе RFC-822 (Standard for ARPA Internet Text Message). Это
довольно большой документ объемом в 47 страниц машинописного текста,
поэтому рассмотрим формат сообщения на примерах. Почтовое сообщение
состоит из трех частей: конверта, заголовка и тела сообщения.
Пользователь видит только заголовок и тело сообщения. Конверт
используется только программами доставки. Заголовок всегда находится
перед телом сообщения и отделен от него пустой строкой. RFC-822
регламентирует содержание заголовка сообщения. Заголовок состоит
из полей. Поля состоят из имени поля и содержания поля. Имя поля
отделено от содержания символом ":". Минимально необходимыми
являются поля Date, From, cc или To, например:
Date: 26 Aug 76 1429 EDT
From: Jones@Registry.org
cc:
или
Date: 26 Aug 76 1429 EDT
From: Jones@Registry.org
To: Smith@Registry.org
Поле Date
определяет дату отправки сообщения, поле From
- отправителя, а поля сс
и To
- получателя(ей). Чаще заголовок содержит дополнительные поля:
Date: 26 Aug 76 1429 EDT
From: George Jones
Sender: Secy@SHOST
To: Smith@Registry.org
Message-ID: <4231.629.XYzi-What@Registry.org>
В данном случае поле Sender
указывает, что George Jones не является автором сообщения. Он
только переслал сообщение, которое получил из Secy@SHOST.
Поле Message-ID
содержит уникальный идентификатор сообщения и используется программами
доставки почты. Следующее сообщение демонстрирует все возможные
поля заголовка:
Date: 27 Aug 76 0932
From: Ken Davis
Subject: Re: The Syntax in the RFC
Sender: KSecy@Other-host
Reply-To: Sam.Irving@Reg.Organization
To: George Jones
cc: Important folks:
Tom Softwood ,
"Sam Irving"@Other-Host;,
Standard Distribution:
/main/davis/people/standard@Other-Host
Comment: Sam is away on bisiness.
In-Reply-To: , George`s message
X-Special-action: This is a sample of user-defined field-
names.
Message-ID: <4331.629.XYzi-What@Other-Host
Поле Subject
определяет тему сообщения, Reply-To
- пользователя, которому отвечают, Comment
- комментарий, In-Reply-To
- показывает, что сообщение относится к типу "В ответ на
Ваше сообщение, отвечающее на сообщение, отвечающее ...",
X-Special-action
- поле, определенное пользователем, которое не определено в стандарте.
Следует сказать, что формат сообщения постоянно дополняется
и совершенствуется. В RFC-1327 введены дополнительные поля для
совместимости с почтой X.400. Кроме этого, следует обратить внимание
на поля некоторых довольно часто встречающихся заголовков, которые
не регламентированы в RFC-822. Так первое предложение заголовка,
которое начинается со слова From,
содержит UUCP-путь сообщения, по которому можно определить, через
какие машины сообщение "пробиралось". Поле Received:
содержит транзитные адреса почтовых серверов с датой и временем
прохождения сообщения. Вся эта информация полезна при разборе
трудностей с доставкой почты.
В заключение хотелось бы отметить, что возможности
почты не ограничиваются только пересылкой корреспонденции. По
почте можно получить доступ ко многим ресурсам Internet, которые
имеют почтовых роботов, отвечающих на запросы страждущих. Поэтому
имеет смысл более детально изучить программное обеспечение, поддерживающее
e-mail. Время, затраченное на чтение документации и опыты, окупятся
возможностью получения информации из информационных архивов сети.
Программное обеспечение почтового обмена
Согласно схеме почтового обмена (рисунок 2.1) взаимодействие
между участниками этого обмена строится по классической схеме
"клиент-сервер". При этом схему можно подразделить на несколько
этапов. Первый - взаимодействие по протоколу SMTP между почтовым
клиентом (Internet Mail, Netscape Messager, Eudora и т.п.) и почтовым
транспортным агентом (sendmail, smail, ntmail и т.п.), второй
- взаимодействие между транспортными агентами в процессе доставки
почты получателю, результатом которого является доставка почтового
сообщения в почтовый ящик пользователя и третий - выборка сообщения
из почтового ящика пользователя почтовым клиентом в почтовый ящик
пользователя на машине пользователя по протоколу POP3 или IMAP.
Программа Sendmail
Основным средством рассылки почты в Internet является
программа sendmail. Она обеспечивает работу модульной системы
рассылки, которая предназначена для получения и отправки корреспонденции,
а также управления программами подготовки и просмотра почтовых
сообщений. Sendmail позволяет организовать почтовую службу локальной
сети и обмениваться почтой с другими серверами почтовых служб
через специальные шлюзы. Sendmail может быть сконфигурирована
для работы с различными почтовыми протоколами. Обычно это протоколы
UUCP (Unix-Unix-CoPy) и SMTP (Simple Mail Transfer Protocol).
Sendmail работает как "отделение связи"
обычной почтовой службы, которое принимает и пересылает почтовые
сообщения. Sendmail может интерпретировать два типа почтовых адресов:
- почтовые адреса SMTP;
- почтовые адреса UUCP.
Первые являются стандартными адресами Internet и,
фактически, являются стандартом де-факто. Именно этот адрес обычно
указан на визитных карточках.
Sendmail можно настроить для поддержки:
- списка адресов-синонимов;
- списка адресов рассылки пользователя;
- автоматической рассылки почты через шлюзы;
- очередей сообщений для повторной рассылки почты
в случае отказов при рассылке;
- работы в качестве SMTP-сервера;
- доступа к адресам машин через сервер доменных
имен BIND;
- доступа к внешним серверам имен.
Принцип работы программы sendmail
Sendmail отправляет почту в два приема: сначала почтовые
сообщения собираются в очереди, а затем отсылаются.
Каждое сообщение состоит из трех частей: конверта,
заголовка и тела сообщения.
Конверт. Конверт состоит
из адреса отправителя, адреса получателя и информации рассылки,
которая используется программами подготовки, рассылки и получения
почты. Конверт остается невидимым для отправителя и получателя
почтового сообщения.
Заголовок. Заголовок состоит
из стандартных текстовых строк, которые содержат адреса, информацию
о рассылке и данные. Заголовок может быть частью подготовленного
пользователем текстового файла, а может быть подготовлен и добавлен
к телу сообщения программой подготовки почты. Данные из заголовка
могут быть использованы для оформления конверта сообщения.
Тело сообщения. Первая
пустая строка в файле почтового сообщения отделяет заголовок от
тела сообщения. Все, что следует после этой строки, называется
телом сообщения и передается по почте без изменений.
Sendmail может быть вызвана:
- программой подготовки сообщений для отправки
уже подготовленных сообщений;
- программой получения почты для пересылки полученной
из сети почты;
- непосредственно пользователем для отправки по
почте файла или короткого сообщения;
- почтовым демоном, которым обычно является сама
sendmail.
После того, как почта собрана, начинается ее рассылка.
При этом выполняются следующие действия:
- адреса отправителя и получателя преобразуются
в формат сети-получателя почты;
- если необходимо, то в заголовок сообщения добавляются
строки, позволяющие получателю отвечать на принятое сообщение
(например: FROM: <адрес>);
- почта передается одной из программ рассылки почты.
На рисунке 3.1 представлена схема функционирования
почтового сервера на базе программы sendmail.
Когда программа приема почты получает сообщение,
она передает его программе sendmail для последующей рассылки.
Если сообщение достигло машины адресата, то оно отправляется программой
местной рассылки в почтовый ящик пользователя.
Первый этап рассылки -
сбор сообщений. Sendmail получает почтовые сообщения из трех источников:
- командной строки или стандартного ввода;
- через SMTP-протокол (из сети);
- из очереди сообщений.
При получении сообщений из командной строки или стандартного
ввода, sendmail вызывается пользователем с указанием адреса доставки
сообщения. При этом выполняются следующие действия: определяется
адрес отправителя, выбирается из командной строки адрес получателя
и оба адреса преобразуются в соответствии с описанием файла конфигурации,
определяется способ доставки сообщения, размещается заголовок
в оперативной памяти для последующих преобразований, а тело сообщения
размещается во временном файле для отправки без изменений.
При получении сообщений по протоколу SMTP, sendmail
используется как программа клиента и сервера протокола. Протокол
определен в RFC-821 и является основным для рассылки почты в Internet.
В этом случае sendmail запускается как демон, который "слушает"
порт TCP и в случае получения сообщения устанавливает соединение
с удаленным клиентом SMTP. Как правило, таким клиентом является
другая программа sendmail.
Программа подготовки почты на локальной машине также
может использовать SMTP. Для этого sendmail открывает канал (pipe)
межпроцессного обмена.
При получении сообщений из очереди используются временные
файлы очередей. Эти очереди используются для хранения неразосланных
сообщений. Сообщение хранится в двух файлах. В одном файле хранится
тело сообщения, а в другом конверт и заголовок сообщения. Обычно
sendmail опрашивает очереди через определенные администратором
почтового сервера промежутки времени, на предмет наличия в них
неразосланных сообщений.
Рис. 3. Схема почтового взаимодействия
на базе программы Sendmail
Вторая стадия рассылки почты - рассылка
сообщений.
Как только одним из описанных выше способов sendmail
получила сообщение, делается попытка его отправить по адресу.
Для этого sendmail определяет три параметра: программу рассылки,
узел сети и получателя. Эта процедура производится по правилам,
которые содержатся в файле конфигурации. Sendmail сохраняет одну
копию тела сообщения во временном файле, а заголовок загружает
в оперативную память. Для каждого сообщения программа доставки
(рассылки) сообщений вызывается отдельно. Если сообщение должно
быть доставлено на разные машины, то для каждой из машин также
вызывается своя программа доставки. Некоторые программы могут
обслуживать сразу несколько абонентов одной машины, если это невозможно,
то для каждого абонента вызывается также своя программа доставки.
Рассматривают два типа рассылки: на удаленную машину и местную
рассылку.
Рассылка на удаленную машину.
Для вызова программы рассылки sendmail открывает pipe и запускает
программу рассылки, командная строка которой находится в файле
конфигурации. Sendmail записывает заголовок и тело сообщения в
pipe. Если программа рассылки не использует протокол SMTP, то
адрес получателя передается через pipe. Если используется SMTP,
то открывается двунаправленный канал для интерактивного взаимодействия
с удаленным сервером SMTP. Если в качестве транспортного протокола
используется TCP, то sendmail не запускает внешнюю программу рассылки,
а сама инициирует TCP-соединение с удаленным сервером SMTP.
Доставка местной почты.
Если sendmail определяет, что адреса доставки местные, то происходит
обращение к файлу адресных синонимов и производится преобразование
адресов (расширение). Файл адресных синонимов можно использовать
для перенаправления почты в файлы или для обработки местными программами.
Пользователь может иметь и свой собственный файл адресных синонимов
для управления рассылкой персональной почты. После преобразования
адресов почта отправляется программе местной рассылки (например
rmail).
Важным моментом при работе sendmail является алгоритм
определения типа адресов. При использовании стандартного файла
конфигурации применяются следующие правила: почта рассылается
в соответствии с форматом адреса получателя, адреса при этом бывают
местные, UUCP и SMTP.
Местные адреса имеют вид:
user
user@localhost
user@localhost.localdomain
user@alias
user@alias.localdomain
user@[local.host.internet.address]
localhost!user
localhost!localhost!user
user@localhost.uucp
Местный адрес - это адрес, который распознается как
адрес машины, с которой осуществляется отправка почты.
Адреса UUCP имеют вид:
host!user
host!host!user
user@host.uucp
Если машина, с которой отправляется почта, имеет
прямую линию связи по протоколу UUCP со следующей машиной (в адресе),
то почта передается на эту машину, если такого соединения нет,
то почта не рассылается и выдается сообщение об ошибке. Файл конфигурации
должен содержать детальное описание маршрутов для пересылки сообщений
на машины по протоколу UUCP.
Адреса SMTP - это адреса, описанные в стандарте RFC-822
или стандартные адреса Internet. Эти адреса имеют вид:
usr@host
usr@host.domain
<@host1,@host2,@host3:user@host4>
user@[remote.host`s.internet.address]
Почта с адресами SMTP рассылается по протоколу SMTP.
Если в системе для адресации используется
Berkeley
Internet Name Domain (BIND) сервер, то sendmail может определять
адреса получателей, используя сервис BIND. Если BIND не используется,
то sendmail сама определяет адреса.
При рассылке почты можно использовать и смешанную
адресацию:
user%hostA@hostB - почта отправляется с машины hostB на машину hostA
user!hostA@hostB - почта отправляется с машины hostB на машину hostA
hostA!user%hostB - почта отправляется с hostA на hostB
Подводя итог обсуждению принципов работы sendmail,
следует специально подчеркнуть тот факт, что почта реально рассылается
двумя принципиально разными способами. При использовании протокола
UUCP почта рассылается по принципу "stop-go", т.е. сообщения
передаются от машины к машине по указанному в адресе пути. Следует
ясно представлять, если почта ушла с машины отправителя, то это
не означает, что она поступит получателю. Промежуточная машина
может вернуть почту назад, если не сможет разослать. Электронная
почта действительно работает как система обычной почты, физически
перемещая и храня сообщения на промежуточных почтовых станциях.
При работе по протоколу SMTP почта реально отправляется только
тогда, когда установлено интерактивное соединение с программой-сервером
на машине-получателе почты. При этом происходит обмен командами
между клиентом и сервером протокола SMTP в режиме on-line. При
смешанной адресации доставка почты происходит по смешанному сценарию.
Как шла доставка и как маршрутизировалось сообщение можно определить
из заголовка сообщения, которое вы получили.
Анализ типа адресов в программе sendmail - это самый
главный процесс, т.к. по типу адреса получателя sendmail определяет
каким способом сообщение будет разослано. Вызов программы доставки
вмонтирован в правила преобразования адресов отправителя и получателя.
При этом как только система решит, что дальнейшее преобразование
адреса нецелесообразно, так сразу вызывается программа доставки.
Наибольшее число сообщений об ошибках при рассылке сообщений связано
как раз с определением адреса получателя. В этом процессе принимают
участие, по крайней мере, два сервиса Internet: система рассылки
почтовых сообщений и служба доменных имен. Sendmail постоянно
обращается к службе доменных имен на предмет канонизации имен
электронной почты сверяет эти имена с теми, которые закреплены
за компьютером, на котором данная система установлена. Если имена
совпадают, то осуществляется местная рассылка по адресам местной
почты.
