17
Status: статус сообщения; почтовая служба помечает для себя, что
сообщение уже прочитано, чтобы второй раз его не предложить как новое.
Бывает еще несколько видов строк заголовка. Не все они обязательно должны
быть. Некоторые строки почтовые службы добавляют автоматически (Received:,
Date:), другие задает сам автор.
Само послание - как правило, текстовый файл достаточно произвольной
формы. При передаче нетекстовых данных (исполняемой программы, графической
информации) применяется перекодировка сообщений, которая выполняется
соответствующими программными средствами.
Обычно электронная почта достигает любой точки земного шара за
несколько минут. Так же как факс, она позволяет передавать не только текст, но и
изображение, но при этом не используется междугородняя или международная
телефонную связь, и качество изображения не ухудшается при передаче. Для
организаций с большим объемом факсовой переписки, особенно с заграницей,
электронная почта дает мгновенную и очень весомую экономию. Большинство
пользователей Интернета называют электронную почту просто почтой, а
соответствующие эпитеты приберегают для традиционной почты (по-английски,
ее часто называют snail mail - улиточная почта).
Электронная почта не использует географическую адресацию. Для того,
чтобы электронное письмо дошло до своего адресата, необходимо, чтобы оно
было оформлено в соответствии с международными стандартами и имело
стандартизованный почтовый электронный адрес. Общепринятый формат
послания определяется документом под названием "Standard for the Format of
ARPA - Internet Text messages", сокращенно - Request for Comment или RFC822, и
имеет заголовок и непосредственно сообщение. Заголовок выглядит
приблизительно так:
From: почтовый электронный адрес - от кого пришло послание;
To: почтовый электронный адрес - кому адресовано;
Cc: почтовые электронные адреса - кому еще направлено;
Subject: тема сообщения (произвольной формы);
18
Date: дата и время отправки сообщения.
Строки заголовка From: и Date: формируются, как правило,
автоматически, программными средствами. Помимо этих строк заголовка,
послание может содержать и другие, например:
Message-Id: уникальный идентификатор послания, присвоенный ему
почтовой машиной;
Reply-To: обычно адрес абонента, которому вы отвечаете на присланное
вам письмо.
Само послание - как правило, текстовый файл достаточно произвольной
формы
1
.
При передаче нетекстовых данных (исполняемой программы, графической
информации) применяется перекодировка сообщений, которая выполняется
cоответcтвующими программными средствами. Почтовый электронный адрес
может иметь разные форматы. Наиболее широко распространена система
формирования адреса DNS (Domain Name System), применяемая в сети Internet.
Дешифрацию адреса и перевод его в необходимый формат осуществляют
встроенные программные средства, применяемые в данной сети электронной
почты.
С точки зрения логики, для того чтобы адрес был информативным,
необходимо, чтобы в нем присутствовали: идентификатор абонента (по аналогии
- строка КОМУ: на почтовом конверте); почтовые координаты, определяющие
его местонахождение (по аналогии - дом, улица, город, страна на почтовом
конверте).
Почтовый электронный адрес имеет все эти составляющие. Для того, чтобы
отделить идентификатор абонента от его почтовых координат, используется
значок @. Почтовый электронный адрес в формате Internet может иметь вид:
имя_пользователя@название_компьютера, например, ivanov@htd.mepi.msk.ru. В
рассматриваемом примере ivanov - идентификатор абонента, составляемый, как
правило, из его фамилии, имени, отчества или псевдонима. То, что стоит справа
1
Макарова Н.В. «Информатика», Третье переработанное издание, Москва «Финансы и статистика» 2001.
19
от знака @, называется доменом и однозначно описывает местонахождение
абонента. Составные части домена разделяются точками.
Самая правая часть домена, как правило, обозначает код страны
(географическую зону Интернета) адресата - это домен верхнего уровня. Код
страны утвержден международным стандартом ISO и состоит из двух букв. В
нашем случае, ru - код России.
Однако в качестве домена верхнего уровня может фигурировать и
обозначение сети. Например, в США, где существуют сети, объединяющие
высшие учебные заведения или правительственные организации, в качестве
доменов верхнего уровня используются сокращения edu - Educational
institutions, gov - Government institutions и другие.
Следующий поддомен - msk - является однозначно определяемым внутри
домена верхнего уровня. Нетрудно догадаться, что обозначает он код города -
Москва. Совокупность составных частей домена msk.ru называется доменом
второго уровня. Аббревиатуры домена второго уровня определяются в
соответствии с правилами, принятыми доменом верхнего уровня
2
.
Домен третьего уровня - mepi.msk.ru. В нашем случае домен третьего
уровня включает в себя сокращенную английскую аббревиатуру Московского
инженерно-физического Института. Правила образования имен внутри доменов
третьего уровня личное дело доменов второго уровня.
Поддомен htd - зарегистрированное на почтовом узле имя машины, на
которой владеет почтовым ящиком упомянутый выше товарищ Ivanov.
2
Олифер В.Г., Олифер Н.А., Компьютерные сети, 2-е издание, учебник для ВУЗов, «Питер» 2003.
20
2 Организация службы электронной почты в локальных и
глобальных сетях
Классифицируя сети по территориальному признаку, различают локальные
(LAN), глобальные (WAN) и городские (MAN) сети.
LAN - сосредоточены на территории не более 1-2 км; построены с
использованием дорогих высококачественных линий связи, которые позволяют,
применяя простые методы передачи данных, достигать высоких скоростей обмена
данными порядка 100 Мбит/с. Предоставляемые услуги отличаются широким
разнообразием и обычно предусматривают реализацию в режиме on-line.
WAN - объединяют компьютеры, рассредоточенные на расстоянии сотен и
тысяч километров. Часто используются уже существующие не очень качественные
линии связи. Более низкие, чем в локальных сетях, скорости передачи данных
(десятки килобит в секунду) ограничивают набор предоставляемых услуг
передачей файлов, преимущественно не в оперативном, а в фоновом режиме, с
использованием электронной почты. Для устойчивой передачи дискретных
данных применяются более сложные методы и оборудование, чем в локальных
сетях.
MAN - занимают промежуточное положение между локальными и
глобальными сетями. При достаточно больших расстояниях между узлами
(десятки километров) они обладают качественными линиями связи и высокими
скоростями обмена, иногда даже более высокими, чем в классических локальных
сетях. Как и в случае локальных сетей, при построении MAN уже существующие
линии связи не используются, а прокладываются заново.
Создание компьютерных сетей вызвано практической потребностью
пользователей удаленных друг от друга компьютеров в одной и той же
информации. Сети предоставляют пользователям возможность не только быстрого
обмена информацией, но и совместной работы на принтерах и других
периферийных устройствах, и даже одновременной обработки документов.
21
Локальная сеть объединяет компьютеры, установленные в одном
помещении (например, школьный компьютерный класс, состоящий из 8—12
компьютеров) или в одном здании.
В небольших локальных сетях все компьютеры обычно равноправны, т. е.
пользователи самостоятельно решают, какие ресурсы своего компьютера (диски,
каталоги, файлы) сделать общедоступными по сети. Такие сети называются
одноранговыми.
Если к локальной сети подключено более десяти компьютеров, то
одноранговая сеть может оказаться недостаточно производительной. Для
увеличения производительности, а также в целях обеспечения большей
надежности при хранении информации в сети некоторые компьютеры специально
выделяются для хранения файлов или программ-приложений. Такие компьютеры
называются серверами, а локальная сеть — сетью на основе серверов.
Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь
специальную плату (сетевой адаптер). Между собой компьютеры (сетевые
адаптеры) соединяются с помощью кабелей.
Локальные сети не позволяют обеспечить совместный доступ к
информации пользователям, находящимся, например, в различных частях города.
На помощь приходят региональные сети, объединяющие компьютеры в пределах
одного региона (города, страны, континента).
Многие организации, заинтересованные в защите информации от
несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создают
собственные, так называемые корпоративные сети. Корпоративная сеть может
объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных
странах и городах (в качестве примера можно привести сеть корпорации Microsoft,
MSN).
Потребности формирования единого мирового информационного
пространства привели к созданию глобальной компьютерной сети Интернет. В
настоящее время на десятках миллионов компьютеров, подключенных к
Интернету, хранится громадный объем информации (сотни миллионов файлов,
22
документов и т. д.) и сотни миллионов людей пользуются информационными
услугами глобальной сети.
Интернет — это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие
локальные, региональные и корпоративные сети и включающая в себя десятки
миллионов компьютеров.
В каждой локальной или корпоративной сети обычно имеется, по крайней
мере, один компьютер, который имеет постоянное подключение к Интернету с
помощью линии связи с высокой пропускной способностью (сервер Интернета).
Надежность функционирования глобальной сети обеспечивается избыточностью
линий связи: как правило, серверы имеют более двух линий связи, соединяющих
их с Интернетом.
Основу, «каркас» Интернета составляют более ста миллионов серверов,
постоянно подключенных к сети, из которых в России насчитывается более
трехсот тысяч (на начало 2001 г.).
К серверам Интернета могут подключаться с помощью локальных сетей
или коммутируемых телефонных линий сотни миллионов пользователей сети.
2.1 Протоколы передачи
Протокол – это совокупность правил, устанавливающих формат и
процедуры обмена информацией между двумя или несколькими устройствами.
Одним из самых распространенных транспортных протоколов является
стек TCP/IP (был разработан более 20 лет назад по инициативе Минобороны
США), состоящий из двух протоколов IP и TCP, которые в терминологии модели
OSI относятся к сетевому и транспортному уровням соответственно. IP
обеспечивает продвижение пакета по составной сети, а TCP гарантирует
надежность доставки.
Следует различать два типа протоколов: базовые и прикладные. Базовые
протоколы отвечают за физическую пересылку сообщений между компьютерами в
сети Интернет. Это протоколы IP иTCP.Прикладными называют протоколы более
23
высокого уровня, они отвечают за функционирование специализированных служб.
Например, протокол http служит для передачи гипертекстовых сообщений,
протокол ftp — для передачи файлов, SMTP — для передачи электронной почты и
т.д.
Набор протоколов разных уровней, работающих одновременно, называют
стеком протоколов. Каждый нижележащий уровень стека протоколов имеет свою
систему правил и предоставляет сервис для вышележащих.
Нижний уровень — это уровень почтового транспорта, которым письмо
перевозится в пункт назначения. Аналогично каждый протокол в стеке протоколов
выполняет свою функцию, не заботясь о функциях протокола другого уровня. На
нижнем уровне, то есть на уровне TCP/IP, используются два основных протокола:
IP и TCP.
Архитектура протоколов TCP/IP предназначена для объединенной сети.
Интернет состоит из разнородных подсетей, соединенных друг с другом шлюзами.
В качестве подсетей могут выступать разные локальные сети (Token Ring, Ethernet
и т.п.) различные национальные, региональные и глобальные сети. К этим сетям
могут подключаться машины разных типов. Каждая из подсетей работает в
соответствии со своими принципами и типом связи. При этом каждая подсеть
может принять пакет информации и доставить его по указанному адресу.
Хотя эти протоколы неразрывно связаны с Интернет и много миллионов
компьютеров работает на основе этого стека, существует достаточно большое
количество локальных, корпоративных и территориальных сетей,
непосредственно не являющиеся частями Интернет, в которых также
используются протоколы TCP/IP. Для отличия таких сетей от Интернет, их
называют TCP/IP или просто IP-сетями.
IP-адрес имеет длину 4 байта и состоит из идентификаторов (ID) сети и
узла.
ID сети (адрес сети) идентифицирует системы, которые расположены в
одной и той же физической сети. Все компьютеры в физической сети должны
иметь один и тот же ID сети, и он должен быть уникален в межсетевой среде.
24
ID узла (адрес узла) идентифицирует каждый узел TCP/IP в пределах сети.
Для определения границы, отделяющей адрес сети от адреса узла,
реализуются два подхода. Первый основан на понятии класса адреса, второй на
использовании масок. IP-адреса — логические 32-битные номера, которые
разделены на четыре поля по 8 бит, называемые октетами. Современные ОС
поддерживают классы адресов А, В и С. Они определяют, какие биты
используются для ID сети и какие для ID узла (см. Приложение А).
Четыре числа в IP-адресе называются октетами, поскольку в каждом из них
при двоичном представлении имеется восемь разрядов: 4х8=32. Так как каждая из
восьми позиций может иметь два различных состояния: 1 или 0, общий объем
возможных комбинаций составляет 2
8
,или 256, то есть каждый октет может
принимать значения от 0 до 255. комбинация четырех октетов дает 2
32
значений,
то есть примерно 4,3 млрд. комбинаций, за исключением некоторых
зарезервированных адресов.
Октеты служат не только для того, чтобы разделять числа, но и выполняют
другие функции. Октеты можно распределить на двн секции: Net и Host. Net-
секция используется для того, чтобы определить сеть, к которой принадлежит
компьютер. Host, который иногда называют узлом, определяет конкретный
компьютер в сети.
В 1983 году в Висконсинском университете США (University of Wisconsin)
была создана так называемая DNS (Domain Name System)- система, которая
автоматически устанавливала соответствие между текстовыми именами и IP-
адресами. При пересылке информации компьютеры используют цифровые адреса,
люди — буквенные, а DNS-сервер служит своеобразным переводчиком.
Маска – число, используемое в паре с IP-адресом; двоичная запись маски
содержит единицы в тех разрядах, которые должны в IP-адресе
интерпретироваться как номер сети.
Для стандартных классов сетей маски имеют следующие значения:
класс А – 11111111.00000000.00000000.00000000 (255.0.0.0);
класс В – 11111111.11111111.00000000.00000000 (255.255.0.0);
25
класс С – 11111111.11111111.11111111.00000000 (255.255.255.0).
Для записи масок используют и другие форматы, например в
шестнадцатеричной системе FF.FF.00.00 для адресов класса B.
2.1.1 Simple Mail Transfer Protocol
Общепринятым в мире протоколом обмена электронной почтой является
SMTP (англ. Simple mail transfer protocol — простой протокол передачи почты). В
общепринятой реализации он использует DNS для определения правил пересылки
почты (хотя в частных системах, вроде Microsoft Exchange, SMTP может
действовать исходя из информации из других источников).
В различных доменах настроены свои, независимые друг от друга,
почтовые системы. У каждого почтового домена может быть несколько
пользователей. Почта передаётся между узлами с использованием программ
пересылки почты (англ. Mail Transfer Agent, MTA; такими, как, например,
sendmail, exim4, postfix, Microsoft Exchange Server, Lotus Domino и т. д.).
Поведение систем при связи друг с другом строго стандартизировано, для этого
используется протокол SMTP (и соблюдение этого стандарта, наравне с всеобщей
поддержкой DNS всеми участниками, является основой для возможности связи
«всех со всеми» без предварительных договорённостей). Взаимодействие
почтовой системы и пользователей, в общем случае, никак не регламентируется и
может быть произвольным, хотя существуют как открытые, так и закрытые
(завязанные на ПО конкретных производителей) протоколы взаимодействия
между пользователями и почтовой системой. Программа, работающая в почтовой
системе и обслуживающая пользователей, называется MDA (англ. mail delivery
agent, агент доставки почты). В некоторых почтовых системах MDA и MTA могут
быть объединены в одну программу, в других системах могут быть разнесены в
виде разных программ или вообще выполняться на различных серверах.
Программа, с помощью которой пользователь осуществляет доступ, называется
26
MUA (англ. mail user agent), хотя в случае, например, веб-интерфейса, может и
отсутствовать.
Внутри заданной почтовой системы (обычно находящейся в рамках одной
организации) может быть множество почтовых серверов, выполняющих как
пересылку почты внутри организации, так и другие, связанные с электронной
почтой задачи: фильтрацию спама, проверку вложений антивирусом, обеспечение
автоответа, архивация входящей/исходящей почты, обеспечение доступа
пользователям различными методами (от POP3 до ActiveSync). Взаимодействие
между серверами в рамках одной почтовой системы может быть как подчинено
общим правилам (использование DNS и правил маршрутизации почты с помощью
протокола SMTP), так и следовать собственным правилам компании
(используемого программного обеспечения).
2.1.2 Post Office Protocol (POP)
Post Office Protocol (POP) - протокол доставки почты пользователю из
почтового ящика почтового сервера РОР. Многие концепции, принципы и понятия
протокола POP выглядят и функционируют подобно SMTP. Команды POP
практически идентичны командам SMTP, отличаясь в некоторых деталях (см.
Приложение A). Сервер POP находится между агентом пользователя и почтовыми
ящиками.
POP-сервер позволяет POP-клиенту загрузить письма, которые были
получены им от другого почтового сервера. Клиенты могут загрузить все
сообщения или только те, которые они еще не читали. Он не поддерживает
удаление сообщений перед загрузкой на основе атрибутов сообщения, таких как
адрес отправителя или получателя. POP версии 2 поддерживает аутентификацию
пользователя с помощью пароля, но пароль передается серверу в открытом
(незашифрованном) виде.