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邮件协议SMTP、POP3、IMAP
【实验目的】
1. 掌握邮件服务的工作原理
2. 掌握SMTP、POP3、IMAP的工作过程
3. 了解SMTP、POP3、IMAP协议的命令和使用方法
【实验学时】
建议4学时
【实验环境配置】
采用网络结构一
【实验原理】
从发件人到收件人之间的邮件传输过程由三个阶段构成:
第一阶段：电子邮件从用户代理进入本地服务器。邮件并不是直接传送到远程服务器的，因为远程服务器不能保证始终可用。所以，邮件在发送前会一直保存在本地服务器中。用户代理使用SMTP客户端软件，而本地服务器使用SMTP服务器软件。
第二阶段：电子邮件由本地服务器中继传递。在这一阶段，远程服务器作为SMTP服务器，而本地服务器作为SMTP客户端。电子邮件分发给远程服务器，而不是远程用户代理。原因是SMTP报文必须由始至终处于运行状态的服务器接收，服务器必须不间断运行的原因是由于邮件可能随时到达。然而，人们经常在一天的工作结束时关闭计算机，所以，通常情况下，组织机构会分派一台计算机作为邮件服务器，运行SMTP服务器程序。电子邮件由这台邮件服务器接收，存储在用户的邮箱中，便于以后检索。第三阶段：远程用户代理使用邮件访问协议，如POP3或者IMAP来访问邮箱并获取邮件。
【实验步骤】
本实验要求：
每台仿真编辑器上都安装有outlook express软件，学生可以进行账号的配置并利用其进行收发邮件的操作。实验室建立了自己的邮件服务器，并提供IP地址、用户帐号、密码和域名。
将主机A和B作为一个小组，主机C和D作为一个小组，主机E和F作为一个小
①
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组。现仅以主机A和B为例，说明实验步骤。
用户名和密码的分配规则：每个试验组按照编号索引使用group1_作为用户名和密码的前缀，试验组内的小组在前缀基础上使用1-3的数字作为后缀。例如：试验组1的第1小组（主机A和主机B）使用group1_1作为用户名和密码，试验组1的第2小组使用group1_2作为用户名和密码，以此类推。
练习一：使用Outlook发送电子邮件
1. 主机B启动协议分析器进行数据捕获,并设置过滤条件(提取SMTP协议)。
2. 主机A打开邮件工具：Outlook Express并设置一个邮件帐号，邮件接收服务器为POP3，编辑并发送一个电子邮件。
3. 察看主机B捕获的数据，保存会话命令(方法：会话交互视图\\单击右键\\保存会话命令菜单，保存为Smtp.txt)。
·SMTP使用的TCP端口是_____。 ·找出传输用户帐号及密码的数据包，能不能看到用户密码？ ·结合Smtp.txt的SMTP传输过程，填写下表。 SMTP连接的建立过程 源IP 源IP 源IP 目的IP 目的IP 目的IP 报文摘要和参数 报文摘要和参数 报文摘要和参数 报文作用 报文作用 报文作用 邮件的传输过程 SMTP连接的释放过程 ·找到传输邮件内容的第一个报文，即包含很多Header Field字段的Smtp报文：a. 邮件的内容首部包括一些关键信息，如From、Subject、To等，请分析邮件首部格式。b. 分析在邮件的首部字段中有关MIME的信息。 练习二：使用Outlook接收电子邮件
使用POP3协议接收
1. 主机B启动协议分析器进行数据捕获并设置过滤条件(提取POP3协议)。 2. 主机A接收练习一中发送的邮件。
3. 察看主机B捕获的数据，保存会话命令(方法：会话交互视图\\单击右键\\保存会话命令菜单，保存为POP3.txt)。
·POP3使用的TCP端口是_____。 ·找出传输用户帐号及密码的数据包，能不能看到用户密码？
·结合POP3.txt的内容，分析POP3协议的工作过程并画出邮件接收过程简图，比较它与SMTP协议的不同点。
·找到接收邮件内容的报文(对命令RETR响应的报文)，察看是否与发送的内容一致？
使用IMAP协议接收
4. 主机B重新进行数据捕获并设置过滤条件(提取IMAP协议)。
5. 主机A使用Outlook Express设置一个邮件账号，邮件接收服务器为IMAP。发送
②
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一封邮件并对其接收。
6. 察看主机B捕获的数据，保存会话命令(会话交互视图\\单击右键\\保存会话命令菜单，保存为IMAP.txt)。 ·IMAP使用的TCP端口是_____。 ·找出传输用户帐号及密码的数据包，能不能看到用户密码？ ·结合IMAP.txt的内容，分析IMAP协议的工作过程并画出邮件接收过程简图，比较它与POP3协议的异同点。
练习三：使用TCP连接工具和SMTP命令实现邮件发送 【说明】设邮件服务器提供给主机A的帐号、密码为group1_1
1. 主机B启动协议分析器进行数据捕获并设置过滤条件(提取SMTP协议)。
2. 主机A首先要与邮件服务器建立一个TCP连接(实验室已建立一个邮件服务器，地址是172.16.0.10，邮件服务器主机名：JServer，邮件服务器域名：NetLab)。
a. 主机A启动仿真编辑器，进入TCP连接视图。在“服务器信息/IP地址”中填入服务器IP地址(172.16.0.10)；在“服务器信息/端口”中填入SMTP协议的端口号（25）；点击“连接”按钮进行连接。
b. 若连接成功，在显示数据窗口会显示成功连接的信息: 220。
c. 若不成功，查看IP地址和端口号是否有错，再次尝试进行连接，直到成功。 3. 用SMTP命令编辑并发送邮件。
(1)在发送窗口编辑发送SMTP协议的命令，在接收窗口会返回服务器端信息： 发送窗口：helo group1_1 点击“发送”按钮； 接收窗口：250 hello NetLab发送窗口：mailfrom:<***********************>点击“发送”按钮； 接收窗口：250 OK发送窗口：rcptto:<***********************> 点击“发送”按钮； 接收窗口：250OKitsfor<***********************> 发送窗口：data 点击“发送”按钮； 接收窗口：354 OK send it；end with . 发送窗口：my email (My email是邮件内容) 点击“发送”按钮； 接收窗口：发送窗口：. 点击“发送”按钮； 接收窗口：250 message queued发送窗口：quit 点击“发送”按钮。 接收窗口：221 Goodbye (注： 是回车换行)⑵观察TCP连接客户端的接收信息窗口中返回的信息。 4. 察看主机B捕获的数据。
·会话分析的过程与练习一的过程相同吗？
·加深理解步骤3所使用的SMTP命令的使用方法和用途。 ·在编写邮件内容中，我们只是简单发送“my email”字符串，能否尝试添加邮件的内容首部的一些关键信息，如From、Subject、To等及有关MIME的信息。 练习四：使用TCP连接工具和POP3命令实现邮件接收
【说明】设邮件服务器提供给主机A的帐号、密码为group1_1
1. 主机B启动协议分析器进行数据捕获并设置过滤条件(提取POP3协议)。
③
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2. 主机A与邮件服务器建立一个TCP连接,，在“服务器信息/IP地址”中填入服务器IP地址（172.16.0.10）；在“服务器信息/端口”中填入POP3协议端口号（110）。 3. 用POP3命令实现邮件的接收。
在发送数据窗口编辑发送POP协议的命令，在显示数据窗口察看服务器端返回的信息： 发送窗口：user group1_1 点击“发送”按钮； 接收窗口：+OK send your password发送窗口：pass group1_1 点击“发送”按钮； 接收窗口：+OK maildrop locked and ready 发送窗口：stat 点击“发送”按钮； 接收窗口：+OK 2 590发送窗口：uidl 点击“发送”按钮； 接收窗口：+OK 2 message发送窗口：list 点击“发送”按钮； 接收窗口：+OK 2 messages发送窗口：retr 1 (查看第一封信件内容) 点击“发送”按钮； 接收窗口：+OK 220 octets 按下一帧查看第1封信的内容；发送窗口：dele 1 点击“发送”按钮； 接收窗口：+OK message 1 deleted发送窗口：quit 点击“发送”按钮； 接收窗口：+OK POP3 mail server saying Goodbye4. 察看主机B捕获的数据，加深理解步骤3所使用的POP3命令的使用方法和用途。 练习五：使用TCP连接工具和IMAP命令实现邮件接收
1. 主机B启动协议分析器进行数据捕获并设置过滤条件(提取IMAP协议)。 2. 主机A与邮件服务器建立一个TCP连接。
3. 用IMAP命令实现邮件的接收。
在发送数据窗口编辑发送IMAP协议的命令，在显示数据窗口察看服务器端返回的信息： 发送窗口：00A1 CAPABILITY 点击“发送”按钮； 发送窗口：00A2 LOGIN demo demo点击“发送”按钮； 发送窗口：00A3 SELECT \"INBOX\" 点击“发送”按钮；发送窗口：00A4 UID FETCH 3 (BODY.PEEK[] UID) 点击“发送”按钮； 发送窗口：ZZZZ LOGOUT 点击“发送”按钮；4. 察看主机B捕获的数据，加深理解步骤3所使用的IMAP命令的使用方法和用途。 ·在本练习中是将邮件所有内容一次全部取出，尝试利用FETCH命令提取邮件头或某一邮件附件头部的某一字段。
【思考问题】
1. 电子邮件系统使用TCP传送邮件。 为什么有时我们会遇到邮件发送失败的情况？为什么有时对方会收不到我们发送的邮件？
2. 通过实验说明你的电子邮件在网络上传输是安全的吗？为什么？如果不安全，你认为实现邮件安全传输的最好的办法是什么？
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