Počítačové sítě Internetový systém elektronické pošty

1. Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty • Výměna elektronických zpráv mezi uživateli – ukládání do schránek (mailboxes) • Princip „store and forward“, využití MX záznamů v DNS • Zpráva – v původní verzipouze text, v rozšířené verzi (specifikace MIME – Multipurpose Internet Mail Extensions) může mít zpráva libovolný obsah • Formát elektronické adresy: user@mailserver.doména • user musí mít v mailserveru zřízen mailbox • usermůže mít na mailserveru alias • mailserver musí být dostupný na well-known portu 25 pro poštovní službu • mailserver pro doménu má MX záznam v zónovém DNS souboru

2. Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty • Protokoly e-mail systému: • SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) – RFC 2821 (původní RFC 821) základní protokol pro výměnu poštovních zpráv • MIME – RFC 2045-2049 - protokol pro strukturování těla zprávy • POP3 (Post Office Protocol) – RFC 1939 – přístup do mailboxu ze vzdáleného klienta • IMAP4 (Internet Message Access Protocol) – RFC3501-3503 - přístup do mailboxu ze vzdáleného klienta

3. Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty • Logické moduly e-mail systému: • MTA (Mail Tranfer Agent) – zajistí přenos zprávy – podporuje protokol SMTP – komunikace mezi MTA na principu klient - server (MTA lokální, MTA „relay“ • MDA (Mail Delivery Agent) – zajistí uložení zprávy do mailboxu uživatele • MRA (Mail Retrieval Agent) – zajistí klientovi přístup do uživatelova mailboxu – podporuje protokoly POP3 nebo IMAP4 (nebo oba) • MUA (Mail User Agent) – vytváří rozhraní pro přístup uživatele k poštovním službám, komunikuje s MTA a MRA – podporuje SMTP, POP3, IMAP4

4. Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty MUA MTA MTA LAN C MRA LAN B SMTP MTA LAN A POP/IMAP MRA MDA mailboxes

5. Uživatel MUA Lokální MTA Relay MTA Relay MTA Systém SMTP relay Lokální MTA Organizace A Počítač odesílatele Lokální MTA SMTP přes Internet Počítač příjemce Lokální MTA Organizace B Lokální MTA MUA Lokální MTA Uživatel mailboxes

6. Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty • Protokol SMTP – využívá transportní službu TCP, well-known port 25, komunikace klient server • Protokol SMTP je implementován v logických modulech MTA • Příklady MTA: sendmail, qmail, postfix….. SMTP Klient Server 20200 alokovaný 25 MTA MTA well-known

7. IP header Protocol=06 TCP header Port=25 PDU SMTP (request / reply) Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty • Průběh relace MTA podle protokolu SMTP: • Klient iniciuje navázání TCP spojení na port 25 • Probíhá obousměrný dialog (příkazové sekvence specifikované v protokolu SMTP), při kterém klient předá (i opakovaně) serveru data (e-mail zprávu/zprávy) • Dialog je ukončen uzavíracím příkazem, TCP spojení se uzavře • IP datagram se zprávou protokolu SMTP

8. Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty • SMTP zprávy: klient server request (příkaz) odpověď(reply) • Příkazy SMTP - 4 znakový alfabetický řetězec (se sémantikou) + parametry • HELO<SP><doménové_jméno><CRLF> - identifikace klienta • MAIL <SP>FROM<zpáteční_adresa><CRLF> - identifikace odesílatele • RCPT<SP>TO<adresa_příjemce><CRLF> - identifikace příjemce • DATA<CRLF> - žádost o příjem dat (poštovní zásilky odesílatele)

9. Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty • Příkazy SMTP (2) • RSET<CRLF> - ukončení transakce • VRFY<SP><adresa_příjemce><CRLF> - ověření platnosti adresy bez odeslání dat • QUIT<CRFL> - uzavřeni SMTP dialogu – uzavření TCP spojení • Příkazová sekvence pro předání dat: • HELO – navázání spojení, představení MTA odesílatele • MAIL – adresa odesílatele • RCPT – adresa příjemce • DATA – požadavek na přijetí „zásilky“ • (QUIT) – v případě, že není k předání další „zásilka“ obálka

10. Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty • Princip komunikace příkaz –odpověď - hand shake • Odpovědi SMTP: kód odpovědi XYZ (3cifry)<SP>text např. „500 Command unrecognized“ • X – specifikuje typ odpovědi 1 . . Pozitivní předběžná odpověď 2 . . Pozitivní konečná odpověď 3 . . Pozitivní průběžná odpověď 4 . . Přechodná negativní odpověď 5 . . Trvalá negativní odpověď

11. Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty • Y – specifikuje obsah odpovědi . 0 . Chybná syntaxe příkazu . 1 .Odpověď informativního charakteru . 2 .Odpověď nesoucí informaci o stavu spojení . 3 .Zatím nespecifikováno . 4 . Zatím nespecifikováno . 5 .Odpověď indikující stav transakce na příjemcově straně • Z – kontextové rozlišení odpovědi ( . . X )

12. 500 Chyba syntaxe, příkaz nepoznán • 501 Syntaktická chyba v parametrech příkazu • 502 Příkaz není implementován • 211 Status systému • 220 <domain> Service připraven • 221 <domain> Service uzavřel přenosový kanál • 421 <domain> Service není k disposici • 250 Požadovaná služba vyplněna • 450 Požadovaná služba nevyplněna, není k disposici mailbox (mailbox busy) • 550 Požadovaná služba nevyplněna, není k disposici mailbox (mailbox nenalezen) • 451 Požadovaná služba násilně přerušena, chyba ve zpracování • 452 Požadovaná služba nevyplněna, nedostatečná kapacita paměti systému • 354 Začátek přenosu dat , ukončeno znakem „.“ • 554 Transakce selhala

13. obálka záhlaví tělo zprávy Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty • Formát zpráv elektronické pošty – RFC 822 (pro protokoly SMTP, POP3, IMAP4) generuje MTA: adresa odesílatele (MAIL FROM) adresa příjemce (RCPT TO) obsah zprávy generuje MUA, aktualizuje MTA

14. Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty • Záhlaví zprávy – klíčové slovo + text (specifikováno v RFC 2822 ) – příklady klíčových slov: • Received: (seznam MTA) • Message-ID: (identifikátor zprávy) • CC: (příjemce kopie zprávy) • From: (odesílatel) • Date: (datum a čas odeslání) • Reply-to: (zpáteční adresa) • To: (adresát) • Subject: (předmět zprávy)

15. obálka záhlaví záhlaví MIME tělo zprávy Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty • Protokol MIME – specifikace libovolného těla zprávy • Záhlaví MIME zahrnuje „hlavičky“: • MIME-Version – specifikuje, že zpráva obsahuje hlavičku dle RFC2045 – RFC2049 • Content-Type (1) - jednoduchý typ/podtyp dat v těle zprávy – skládá se z jedné části (text, video, audio, binární program…..). Příklady: • Image/gif • Video/mpeg • Application/PostScript

16. Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty • Content-Type (2) – kompozitní typ/podtyp - skládá se z více částí • multipart – zpráva obsahuje více dílčích zpráv – oddělovač je parametr boundary • Mixed – zpráva s přílohami • Parallel – všechny části zprávy se interpretují současně (obraz + zvuk) • Alternative – stejný obsah v alternativním formátu • Signed – s připojeným elektronickým podpisem • Encrypted – šifra zprávy • message – dlouhá zpráva rozdělena na více segmentů • rfc822 – vnořené zprávy s vlastním záhlavím • Partial – zpráva je dělena na segmenty Typy Podtypy

17. Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty • Záhlaví MIME: • Content-Transfer-Endoding – specifikace použitého kódování pro přenos (značná část přenosových zařízení dokáže zpracovat pouze data ve formátu ASCI. Příklady: quoted-printable,base64, 7bit, 8bit, binary…. • Content-ID – identifikační číslo zprávy (volitelná hlavička) • Content-Description – textový popis obsahu zprávy • Content- Disposition – specifikuje, zda jsou data určena k automatickému zobrazení nebo k uložení na lokální disk

18. Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty Internet MTA Mailserver MTA MTA ---------------- -------- Fronty dosud neodeslaných zpráv PC MTA SMTP SMTP MTA MRA POP3 MRA MDA

19. Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty – POP3 • Post Office Protocol - POP3 – podporuje • Autorizovaný přístup do mailboxu na vzdáleném mailserveru • Výpis informace o stavu mailboxu • Přenos kopie obsahu zprávy uložené v mailboxu • Označení zprávy pro výmaz event. zrušení označení • POP3 je stavový automat – přechod do jednotlivých stavů probíhá v příkazových sekvencích. • Stavy: • Autorizace • Transakce • Aktualizace

20. Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty • POP3 používá TCP transport, well-known port 110, komunikace klient – server (příkaz – odpověď) • Implementace POP3 • Server - na straně mail serveru programem typu daemon („naslouchá“ na portu 110) • Klient – v uživatelském poštovním aplikačním programu (pine, OutlookExpress, ….) • Příkaz - alfabetický řetězec (se sémantikou) <SP>data • Odpověď • Pozitivní +OK <SP>data • Negativní -ERR <SP>data

21. Příkaz Význam (žádost) Odpověď Stav USER name Identifikace uživatele +OK text / -ERR text Autorizace PASS string Autentizace uživatele +OK text / -ERR text Autorizace STAT Zaslání souhrnných údajů o stavu mailboxu +OK údaje -ERR text Transakce LIST [msg#] Zaslání údajů o zprávách +OK údaje -ERR text Transakce RETR msg# Zaslání obsahu zprávy +OK obsah/-ERR text Transakce DELE msg# Označení zprávy k výmazu +OK text / -ERR text Transakce NOOP Žádná operace +OK text Transakce RSET Vynulování nastavených označení +OK text Transakce QUIT Provedení změn a ukončení relace +OK text Aktualizace

22. Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty – IMAP4 • Internet Message Access Protocol – IMAP4 – RFC 3501– podporuje: • Autorizovaný přístup do vzdáleného maiboxu a do dalších poštovních schránek uživatele • Selektivní načtení obsahu zpráv uložených v mailboxu a dalších poštovních schránkách uživatele • Modifikace obsahu zpráv uložených v mailboxu a dalších poštovních schránkách uživatele • Sdílení poštovní schránky více uživateli • ……. • IMAP4 – stavový automat – přechod mezi stavy v návaznosti na příkazových sekvencích

23. Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty – IMAP4 • IMAP4 používá transport TCP, well-known port 143, komunikace klient – server (příkaz – odpověď) • příkaz: značka (tag) příkaz parametry (text) • tag je identifikátor příkazu v rámci relace, to umožňuje, že klient nemusí čekat před vysláním dalšího příkazu na odpověď na příkaz předešlý (a001, a002, a003 …… ). Odpovědi serveru mají předřazeny tagy příslušných příkazů (server může generovat zprávy, které nejsou odpovědi na příkazy, pak jsou to odpovědi neoznačené – místo tagu mají předřazen znak *) • příkaz – alfabetický řetězec se sémantikou

24. Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty – IMAP4 Příkazy IMAP4 (1) tag NOOPPrázdná operace – klientovi vrací odpověď OK tag CHECK Kontrola mailboxu na nově došlé zprávy tag LOGIN user passwd tag EXPUNGEVýmaz všech zpráv označených příznaky \DELETED (příznaky: \recent \seen \answered \flagged \deleted \draft ) tag LOGOUT tag COPY sequence mailbox Kopírování specifikovaných zpráv tag SELECT mailbox Výběr určitého mailboxu

25. Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty – IMAP4 Příkazy IMAP4 (2) tag FETCH sequence dataPřesun specifikovaných zpráv z vybraného mailboxu tag CREATE name Vytvoří mailbox daného jména tag STORE sequence data valueZměna dat ve zprávě v mailboxu tag DELETE name Zruší mailbox daného jména tag SEARCH search_programVyhledání mailboxu podle určitého typu zpráv tag SUBSCRIBE/UNSUBSCRIBE mailbox Aktivace /deaktivace přihlášení do sdíleného mailboxu

26. Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty – IMAP4 • Odpovědi - označené (s tagem) i neoznačené (bez tagu): • tag OK text nebo * OK text kladná odpověď • tag NO text nebo * NO text neúplné provedení příkazu • tag BAD text nebo * BAD text záporná odpověď • Odpovědi neoznačené (určité odpovědi na určité příkazy) • * # text • * FLAGS seznam odpověď na SELECT • * SEARCH sekvence odpověď na SEARCH • * MAILBOX string odpověď na FIND MAILBOXES • * BYE text server uzavírá spojení

27. Počítačové sítěInternetový systém elektronické pošty • Ukázka relace POP3 • Ukázka relace IMAP