15.1 电子邮件系统

20世纪60年代,美苏两国正处于冷战时期。美国军方认为应该在科学技术上保持其领先的地位,这样有助于在未来的战争中取得优势。美国国防部由此发起了一项名为ARPANET的科研项目,即大家现在所熟知的阿帕网计划。阿帕网是当今互联网的雏形,它也是世界上第一个运营的封包交换网络。但是很快在1971年阿帕网遇到了严峻的问题,如图15-1所示,参与阿帕网科研项目的科学家分布在美国不同的地区,甚至还会因为时差的影响而不能及时分享各自的研究成果,因此科学家们迫切需要一种能够借助于网络在计算机之间传输数据的方法。

尽管本书第10章和第11章介绍的Web服务和FTP文件传输服务也能实现数据交换,但是这些服务的数据传输方式就像“打电话”那样,需要双方同时在线才能完成传输工作。如果对方的主机宕机或者科研人员因故离开,就有可能错过某些科研成果了。好在当时麻省理工学院的Ray Tomlinson博士也参与到了阿帕网计划的科研项目中,他觉得有必要设计一种类似于“信件”的传输服务,并为信件准备一个“信箱”,这样即便对方临时离线也能完成数据的接收,等上线后再进行处理即可。于是,Ray Tomlinson博士用了近一年的时间完成了电子邮件(Email)的设计,并在1971年秋天使用SNDMSG软件向自己的另一台计算机发送出了人类历史上第一封电子邮件—电子邮件系统在互联网中由此诞生!

图15-1 1971年阿帕网科研项目运营情况历史资料图片

既然要在互联网中给他人发送电子邮件,那么对方用户用于接收电子邮件的名称必须是唯一的,否则电子邮件可能会同时发给多个重名的用户,也或者干脆大家都收不到邮件了。因此,Ray Tomlinson博士决定选择使用“姓名@计算机主机名称”的格式来规范电子信箱的名称。选择使用@符号作为间隔符的原因其实也很简单,因为Ray Tomlinson博士觉得人类的名字和计算机主机名称中应该不会有这么一个@符号,所以就选择了这个符号。

电子邮件系统基于邮件协议来完成电子邮件的传输,常见的邮件协议有下面这些。

简单邮件传输协议(Simple Mail Transfer Protocol,SMTP):用于发送和中转发出的电子邮件,占用服务器的25/TCP端口。

邮局协议版本3(Post Office Protocol 3):用于将电子邮件存储到本地主机,占用服务器的110/TCP端口。

Internet消息访问协议版本4(Internet Message Access Protocol 4):用于在本地主机上访问邮件,占用服务器的143/TCP端口。

在电子邮件系统中,为用户收发邮件的服务器名为邮件用户代理(Mail User Agent,MUA)。另外,既然电子邮件系统能够让用户在离线的情况下依然可以完成数据的接收,肯定得有一个用于保存用户邮件的“信箱”服务器,这个服务器的名字为邮件投递代理(Mail Delivery Agent,MDA),其工作职责是把来自于邮件传输代理(Mail Transfer Agent,MTA)的邮件保存到本地的收件箱中。其中,这个MTA的工作职责是转发处理不同电子邮件服务供应商之间的邮件,把来自于MUA的邮件转发到合适的MTA服务器。例如,我们从新浪信箱向谷歌信箱发送一封电子邮件,这封电子邮件的传输过程如图15-2所示。

总的来说,一般的网络服务程序在传输信息时就像拨打电话,需要双方同时保持在线,而在电子邮件系统中,当用户发送邮件后不必等待投递工作完成即可下线。如果对方邮件服务器(MTA)宕机或对方临时离线,则发件服务器(MTA)就会把要发送的内容自动的暂时保存到本地,等检测到对方邮件服务器恢复后会立即再次投递,期间一般无需运维人员维护处理,随后收信人(MUA)就能在自己的信箱中找到这封邮件了。

图15-2 电子邮件的传输过程

大家在生产环境中部署企业级的电子邮件系统时,有4个注意事项请留意。

添加反垃圾与反病毒模块:它能够很有效地阻止垃圾邮件或病毒邮件对企业信箱的干扰。
对邮件加密:可有效保护邮件内容不被黑客盗取和篡改。
添加邮件监控审核模块:可有效地监控企业全体员工的邮件中是否有敏感词、是否有透露企业资料等违规行为。
保障稳定性:电子邮件系统的稳定性至关重要,运维人员应做到保证电子邮件系统的稳定运行,并及时做好防范分布式拒绝服务(Distributed Denial of Service,DDoS)攻击的准备。
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