Hệ thống thư điện tử

Với lợi ích nh vậy nên th điện tử hầu nh trở thành một nhu cầu phổ biến của ngời sử dụng máy tính.. + Nếu không bị lỗi nhng không phải là bức th của MTA, tên miền đợc sử dụng để xác định

Hệ thống th điện tử

Trong chơng này giới thiệu tổng quan về hệ thống th điện tử, lợi ích của th điện tử, kiến trúc và hoạt động của hệ thống th điện tử Qua đó trình bày các kiến thức cơ bản về giao thức POP, IMAP, giao thức SMTP và đờng đi của th cũng nh cấu trúc của E-mail

2.1 Giới thiệu chung về hệ thống th điện tử

2.1.1 Th điện tử (E-mail) là gì?

- Để gửi một bức th, thông thờng ta có thể mất một vài ngày với một bức th gửi trong nớc và nhiều thời gian hơn để gửi bức th đó ra nớc ngoài Do đó, để tiết kiệm thời gian và tiền bạc ngày nay nhiều ngời đã sử dụng th điện tử Th điện tử đợc gửi tới ngời nhận rất nhanh, dễ dàng và rẻ hơn nhiều so với th truyền thống

- Vậy th điện tử là gì? Nói một cách đơn giản, th điện tử là một thông điệp gửi từ máy tính này đến một máy tính khác trên mạng máy tính mang nội dung cần thiết từ ngời gửi đến ngời nhận Do th điện tử gửi qua lại trên mạng và sử dụng tín số vì vậy tốc độ

truyền rất nhanh

- Th điện tử còn đợc gọi tắt là E-mail (Electronic Mail) E-mail có nhiều cấu trúc khác nhau tuỳ thuộc vào hệ thống máy tính của ngời sử dụng Mặc dù khác nhau về cấu trúc nhng tất cả đều có một mục đích chung là gửi hoặc nhận th điện tử từ một nơi này

đến một nơi khác nhanh chóng Ngày nay, nhờ sự phát triển của Internet ngời ta có thể gửi

điện th tới các quốc gia trên toàn thế giới Với lợi ích nh vậy nên th điện tử hầu nh trở thành một nhu cầu phổ biến của ngời sử dụng máy tính Giả sử nh bạn đang là một nhà kinh doanh nhỏ và cần phải bán hàng trên toàn quốc Vậy làm thế nào bạn có thể liên lạc

đợc với khách hàng một cách nhanh chóng và dễ dàng.Th điện tử là cách giải quyết tốt nhất và nó đã trở thành một dịch vụ nổi tiếng trên Internet

- Tại các nớc tiến tiến cũng nh các nớc đang phát triển, các trờng đại học, các tổ chức thơng mại, các cơ quan chính quyền Đều đã và đang kết nối hệ thống máy tính của

họ vào Internet để việc chuyển th điện tử nhanh chóng và dễ dàng

2.1.2 Lợi ích của th điện tử

- Th điện tử có rất nhiều công dụng vì chuyển nhanh chóng và sử dụng dễ dàng Mọi ngời có thể trao đổi ý kiến, tài liệu với nhau trong thời gian ngắn.Th điện tử ngày càng đóng một vai trò quan trọng trong đời sống, khoa học, kinh tế, xã hội, giáo giục, và

an ninh quốc gia Ngày nay ngời ta trao đổi với nhau hàng ngày những ý kiến, tài liệu bằng điện th mặc dù cách xa nhau hàng ngàn cây số

- Vì th điện tử phát triển dựa vào cấu trúc của Internet cho nên cùng với sự phát triển của Internet, th điện tử ngày càng phổ biến trên toàn thế giới Ngời ta không ngừng tìm cách để khai thác đến mức tối đa về sự hữu dụng của nó cho ngời nhận

2.2 Kiến trúc và hoạt động của hệ thống th điện tử

2.2.1 Những nhân tố cơ bản của hệ thống th điện tử

- Hầu hết hệ thống th điện tử bao gồm ba thành phần cơ bản là MTA, MUA và MDA

2.2.1.1 MTA (Mail transfer Agent)

- Khi các bức th đợc gửi đến từ MUA MTA có nhiệm vụ nhận diện ngời gửi và

ng-ời nhận từ thông tin đóng gói trong phần Header của th và điền các thông tin cần thiết vào Header Sau đó MTA chuyển th cho MDA để chuyển đến hộp th ngay tại MTA, hoặc chuyển cho Remote-MTA

- Việc chuyển giao các bức th đợc các MTA quyết định dựa trên địa chỉ ngời nhận tìm thấy trên phong bì

+ Nếu nó trùng với hộp th do MTA (Local-MTA) quản lý thì bức th đợc chuyển cho MDA để chuyển vào hộp th

+ Nếu địa chỉ gửi bị lỗi, bức th có thể đợc chuyển trở lại ngời gửi

+ Nếu không bị lỗi nhng không phải là bức th của MTA, tên miền đợc sử dụng để xác định xem Remote-MTA nào sẽ nhận th, theo các bản ghi MX trên hệ thống tên miền

+ Khi các ghi MX xác định đợc Remote-MTA quản lý tên miền đó thì không có nghía là ngời nhận thuộc Remote-MTA Mà Remote-MTA có thể đơn giản chỉ trung chuyển (Relay) th cho một MTA khác, có thể định tuyến bức th cho địa chỉ khác nh vai trò của một dịch vụ domain ảo (Domain Gateway) hoặc ngời nhận không tồn tại và Remote-MTA sẽ gửi trả lại cho MUA gửi một cảnh báo

2.2.1.2 MDA (Mail Delivery Agent)

Hình 2.1: Sơ đồ tổng quan hệ thống th điện tử

Là một chơng trình đợc MTA sử dụng để đẩy th vào hộp th của ngời dùng Ngoài

ra MDA còn có khả năng lọc th, định hớng th Thờng là MTA đợc tích hợp với một MDA hoặc một vài MDA

2.2.2.3 MUA (Mail User Agent)

- MUA là chơng trình quản lý th đầu cuối cho phép ngời dùng có thể đọc, viết và lấy th về từ MTA

- MUA có thể lấy th từ Mail Server về để xử lý (sử dụng giao thức POP) hoặc chuyển th cho một MUA khác thông qua MTA (sử dụng giao thức SMTP)

- Hoặc MUA có thể xử lý trực tiếp th ngay trên Mail Server (sử dụng giao thức IMAP)

- Đằng sau những công việc vận chuyển thì chức năng chính của MUA là cung cấp giao diện cho ngời dùng tơng tác với th, gồm có:

+ Soạn thảo, gửi th

+ Hiển thị th, gồm cả các file đính kèm

+ Gửi trả hay chuyển tiếp th

+ Gắn các File vào các th gửi đi (Text, HTML, MIME.v.v)

+ Thay đổi các tham số (ví dụ nh Server đợc sử dụng, hiển thị, mã hoá th ).…

+ Thao tác trên các th mục th địa phơng và ở đầu xa

+ Cung cấp số địa chỉ th (danh bạ địa chỉ)

+ Lọc th

2.2.2 Giao thức POP và IMAP

2.2.2.1 POP (Post Office Protocol)

- POP cho phép ngời dùng có Account tại máy chủ th điện tử kết nối vào và lấy th

về máy tính của mình, ở đó có thể đọc và trả lời lại POP đợc phát triển đầu tiên vào năm

1984 và đợc nâng cấp từ bản POP2 lên POP3 vào năm 1988 Và hiện nay hầu hết ngời dùng sử dụng tiêu chuẩn POP3

- POP3 kết nối trên nền TCP/IP để đến máy chủ th điện tử (sử dụng giao thức TCP cổng mặc định là 110) Ngời dùng điền Username và Password Sau khi xác thực đầu máy khách sẽ sử dụng các lệnh của POP3 để lấy và xoá th

- POP3 chỉ là thủ tục để lấy th trên máy chủ th điện tử về MUA, POP3 đợc quy

định bởi tiêu chuẩn RFC 1939

Lệnh của POP3:

User Xác định Username Pass Xác định Password Star Yêu cầu về trạng thái của hộp th, số lợng, độ lớn th List Hiện danh sách của th

Dele Xoá một bức th xác định

Noop Không làm gì cả

Rset Khôi phục lại những th đã xoá (Rollback) Quit Thực hiện việc thay đổi và thoát ra

2.2.2.2 IMAP (Internet Mail Access Protocol)

- Thủ tục POP3 là một thủ tục rất có ích và sử dụng rất đơn giản để lấy th về cho ngời dùng Nhng sự đơn giản đó cũng đem đến việc thiếu một số công dụng cần thiết

- IMAP thì hỗ trợ những thiếu sót của POP3, IMAP đợc phát triển vào năm 1986 bởi trờng đại học Stanford IMAP2 phát triển vào năm 1987 IMAP4 là bản mới nhất đang

đợc sử dụng và nó đợc các tổ chức tiêu chuẩn Internet chấp nhận vào năm 1994 IMAP4

đợc quy định bởi tiêu chuẩn RFC 2060 và nó sử dụng cổng 143 của TCP

- IMAP hỗ trợ hoạt động ở chế độ Online, Offline hoặc Disconnect IMAP cho phép ngời dùng tập hợp các th từ máy chủ, tìm kiếm và lấy Message cần ngay trên máy chủ, lấy th về MUA mà th không bị xoá trên máy chủ IMAP cũng cho phép ngời dùng chuyển th từ th mục này của máy chủ sang th mục khác hoặc xoá th IMAP hỗ trợ rất tốt cho ngời dùng hay phải di chuyển và phải sử dụng các máy tính khác nhau

Lệnh của IMAP4:

Capability Yêu cầu danh sách các chức năng hỗ trợ

Authenticate Xác định sử dụng các thực từ một Server khác

Login Cung cấp Username và Password

Examine Điền hộp th chỉ đợc phép đọc

Subscribe Thêm vào một list đang hoạt động

Unsubscribe Dời khỏi list đang hoạt động

Lsub Hiện danh sách ngời sử dụng hộp th

Status Trạng thái của hộp th (số lợng th )

Append Thêm Message vào hộp th

Check Yêu cầu kiểm tra hộp th

Close Thực hiện xoá và thoát khỏi hộp th

Search Tìm kiếm trong hộp th để tìm Message xác định

Fetch Tìm kiếm trong nội dung của Message

Store Thay đổi nội dung của Message

Copy Copy Message sang hộp th khác

Noop Không làm gì

- So sánh POP3 và IMAP4

Có rất nhiều điểm khác nhau giữa POP3 và IMAP4 Phụ thuộc vào ngời dùng, MTA và sự cần thiết, có thể sử dụng POP3, IMAP4 hoặc cả hai

Lợi ích của POP3 là:

+ Rất đơn giản

+ Đợc hỗ trợ rất rộng

Bởi rất đơn giản nên POP3 có rất nhiều giới hạn Ví dụ nó chỉ hỗ trợ sử dụng một hộp th và th sẽ đợc xoá khỏi máy chủ th điện tử khi lấy về

IMAP4 có những lợi ích sau:

+ Hỗ trợ sử dụng nhiều hộp th

+ Đặc biệt hỗ trợ cho các chế độ làm việc Online, Offline, hoặc không kết nối + Chia sẻ hộp th giữa nhiều ngời dùng

+ Hoạt động hiệu quả cả trên đờng kết nối tốc độ thấp

2.2.3 Giao thức SMTP

- Việc phát triển các hệ thống th điện tử (Mail System) đòi hỏi phải hình thành các

chuẩn chung về th điện tử Có hai chuẩn về th điện tử quan trọng nhất và đợc sử dụng từ trớc

đên nay là X400 và SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), SMTP thờng đi kèm với chuẩn POP3 Mục đích chính của X400 là cho phép các E-mail có thể đợc truyền nhận thông qua các loại mạng khác nhau bất chấp cấu hình phần cứng, hệ điều hành mạng, giao thức truyền dẫn đợc dùng Còn chuẩn SMTP miêu tả cách điều khiển các thông điệp trên mạng Internet

Điều quan trọng của chuẩn SMTP là giả định MTA hoặc MUA gửi th phải dùng giao thức SMTP gửi th điện tử cho một MTA nhận th cũng sử dụng SMTP Sau đó, MUA sẽ lấy th khi nào họ muốn dùng giao thức POP (Post Office Protocol) Ngày nay POP đợc cải tiến thành POP3 (Post Office Protocol Version3)

Mail Server

POP Server

Mail Server

POP Server Mail Box MDA MTA Mail Server

POP Server

Mail Server

POP Server Mail Box MDA MTA PC MUA Mail Box PC MUA Mail Box Line POP

Line SMTP

Hình 2.2: Hoạt động của POP và SMTP

- Thủ tục chuẩn trên Internet để nhận và gửi của th điện tử là SMTP (Simple Mail TransPort Protocol) SMTP là thủ tục phát triển ở mức ứng dụng trong mô hình 7 lớp OSI cho phép gửi bức điện trên mạng TCP/IP SMTP đợc phát triển vào năm 1982 bởi tổ chức IETF (Internet Engineering Task Fonce) và đợc chuẩn hoá theo tiêu chuẩn RFCS 821 và 822 SMTP sử dụng cổng 25 của TCP

- Mặc dù SMTP là thủ tục gửi và nhận th điện tử phổ biến nhất nhng nó vẫn còn thiếu một số đặc điểm quan trong có trong thủ tục X400 Phần yếu nhất của SMTP là thiếu khả năng hỗ trợ cho các bức điện không phải dạng Text

- Ngoài ra SMTP cũng có kết hợp thêm hai thủ tục khác hỗ trợ cho việc lấy th là POP3 và IMAP4

IME và SMTP

- MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions) cung cấp thêm khả năng cho SMTP và cho phép các file có dạng mã hoá đa phơng tiện (MulTimedia) đi kèm với bức

điện SMTP chuẩn

- SMTP yêu cầu nội dung của th phải ở dạng 7 bit – ASCII Tất cả các dạng dữ liệu khác phải đợc mã hóa về dạng mã ASCII Do đó MIME đợc phát triển để hỗ trợ SMTP trong việc mã hóa dữ liệu chuyển về dạng ASCII và ngợc lại

- Một th khi gửi đi đợc SMTP sử dụng MIME để định dạng lại về dạng ACSII và

đồng thời phần Header đợc điền thêm các thông số của định dạng cho phép đầu nhận th

có thể định dạng trở lại dạng ban đầu của bức điện

- MIME là một tiêu chuẩn hỗ trợ bởi hầu hết các ứng dụng hiện nay MIME đợc quy chuẩn trong các tiêu chuẩn RFC 2045-2094

Lệnh của SMTP

- SMTP sử dụng một cách đơn giản các câu lệnh ngắn để điều khiển bức điện

Bảng danh sách các lệnh của SMTP các lệnh của SMTP đợc xác định trong tiêu chuẩn RFC 821:

Lệnh Mô tả

Hello Hello Sử dụng để xác định ngời gửi điện Lệnh này đi

kèm với tên của Host gửi điện Trong ESTMP (Extended Protocol), thì lệnh này sẽ là EHLO

Mall Khởi tạo một dao dịch gửi th Nó kết hợp “From” để

xác định ngời gửi th Rcpt Xác định ngời nhận th

Data Thông báo bắt đầu nội dung thực sự của bức điện Dữ

liệu đợc mã thành dạng mã 128-bit ASCII và nó đợc kết thúc với một dòng đơn chứa dấu (.)

Mã trạng thái của SMTP

Lệnh Mô tả

Rset Huỷ bỏ giao dịch th

Vrfy Sử dụng để xác thực ngời nhận th

Noop Nó là lệnh “No Operation” xác định không thực hiện hành

động gì

Quit Thoát khỏi tiến trình để kết thúc

Send Cho Host nhận biết rằng th còn phải gửi đến đầu cuối khác

- Khi một MTA gửi một lệnh SMTP tới MTA nhận thì MTA nhận sẽ trả lời với một mã trạng thái để cho ngời gửi biết đang có việc gì xảy ra tại đầu nhận Và dới đây là bảng mã trạng thái của SMTP theo tiêu chuẩn RFC821 Mức độ của trạng thái đợc xác định bởi

số đầu tiên của mã (5xx là lỗi nặng, 4xx là lỗi tạm thời, 1xx-3xx là hoạt động bình th-ờng)

SMTP mở rộng (Extended SMTP)

- SMTP thì đợc cải tiến để ngày càng đáp ứng nhu cầu cao của ngời dùng và là một thủ tục ngày càng có ích Nhng dù sao cũng co sự mở rộng tiêu chuẩn SMTP, và chuẩn RFC 1869 ra đời để bổ sung cho SMTP Nó không chỉ mở rộng mà còn thêm các tính năng cần thiết cho các lệnh có sẵn Ví dụ: lệnh SIZE là lệnh mở rộng cho phép nhận giới hạn độ lớn của bức điện đến Không có ESMTP thì sẽ không giới hạn đợc độ lớn của bức th

- Khi hệ thống kết nối với một MTA, nó sẽ sử dụng khởi tạo thì ESMTP thay HELO bằng EHLO Nếu MTA có hỗ trợ SMTP mở rộng (ESMTP) thì nó sẽ trả lời với một danh sách các lệnh mà nó sẽ hỗ trợ Nếu không nó sẽ trả lời với mã lệnh sai (500 Command Not Recognized) và Host gửi sẽ quay trở về sử dụng SMTP

Các lệnh cơ bản của ESMTP

Ehlo Sử dụng ESMTP thay cho HELO của SMTP

8BitMIME Sử dụng 8-bit MIME cho mã dữ liệu

Size Sử dụng giới hạn độ lớn của bức điện

SMTP Headers

- Có thể lấy đợc rất nhiều thông tin có ích bằng cách kiểm tra phần Header của th Không chỉ xem đợc bức điện từ đầu đến, chủ đề của th, ngày gửi và những ngời nhận Bạn còn có thể xem đợc những điểm mà bức điện đã đi qua trớc khi đến hộp th của bạn Tiêu chuẩn RFC 822 quy định Header chứa những gì Tối thiểu có ngời gửi (From), ngày gửi

và ngời nhận (TO, CC, hoặc BCC)

Các u điểm và nhợc điểm của SMTP

Ưu điểm:

+ SMTP rất phổ biến

+ Nó đợc hỗ trợ bởi nhiều tổ chức

+ SMTP có giá thành quản trị và duy trì thấp

+ SMTP có cấu trúc địa chỉ đơn giản

Nhợc điểm:

+ SMTP thiếu một số chức bảo mật (SMTP thờng gửi dới dạng Text do đó

có thể bị đọc trộm - phải bổ sung thêm các tính năng về mã hóa dữ liệu S/MIME)

+ Hỗ trợ định dạng dữ liệu yếu (phải chuyển sang dạng ASCII – sử dụng MINE)

+ Nó chỉ giới hạn vào những tính năng đơn giản (Nhng cũng là một u điểm

do chỉ giới hạn những tính năng đơn giản nên nó sẽ làm việc hiệu quả và dễ dàng)

2.2.4 Đờng đi của th

- Mỗi một bức th truyền thống phải đi đến các bu cục khác nhau trên đờng đến với ngời dùng Tơng tự th điện tử cũng chuyển từ máy chủ th điện tử này (Mail Server) tới máy chủ th điện tử khác trên Internet Khi th đợc chuyển tới đích thì nó đợc chứa tại hộp

th điện tử tại máy chủ th điện tử cho đến khi nó đợc nhận bởi ngời nhận Toàn bộ quá trình xảy ra trong vài phút, do đó nó cho phép nhanh chóng liên lạc với mọi ngời trên toàn thế giới một cách nhanh chóng tại bất cứ thời điểm nào dù ngày hay đêm

Gửi, nhận và chuyển th

- Để nhận đợc th điện tử thì bạn cần phải có một tài khoản (Account) th điện tử Nghĩa là bạn phải có một địa chỉ để nhận th Một trong những thuận lợi hơn với th thông thờng là bạn có thể nhận th điện tử bất cứ ở đâu Bạn chỉ cần kết nối vào máy chủ th điện

tử để lấy th về máy tính của mình

- Để gửi đợc th bạn cần phải có một kết nối vào Internet và truy nhập vào máy chủ

th điện tử để chuyển th đi Thủ tục tiêu chuẩn đợc sử dụng để gửi th là SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) Nó đợc kết hợp với thủ tục POP (Post Office Protocol) và IMAP (Internet Message Access Protocol) để lấy th

POP3 Server SMTP Local - MTA

POP3 Server

SMTP Remote-MTA