计算机网络原理设计说明书
电邮协议分析
学生姓名
学号
班级
成绩
指导教师
数学与计算机科学学院
201 年月日
课程设计任务书
201 — 201 学年第二学期
课程设计名称：计算机网络原理课程设计
课程设计题目：电邮协议分析
完成期限：自201 年月日至201 年月日共 2 周
设计内容：
1任务说明
（1）了解并掌握基本的电子邮件协议类型及其特点。
（2）构建电子邮件传送模型，模拟邮件传输过程搭建拓扑图，通过抓取的数据包，分析电子邮件传输协议的工作原理。
（3）用协议分析软件抓取数据包，记录数据并分析。
（4）完成课程设计并提交设计报告。
2 要求
（1）了解基本的电子邮件协议类型及其特点。
（2）构建电子邮件协议传输模型并通过协议分析软件抓取数据包并分析。
（3）独立完成课程设计并撰写设计报告。
指导教师：教研室负责人：
课程设计评阅
摘要
本文介绍了电子邮件协议中的两个主要协议：简单邮件传送协议SMTP和邮局协议POP3，通过foxmail邮件工具收发电子邮件，用抓包软件抓取数据包，模拟用户收发邮件的过程，分析SMTP、POP3协议及其工作过程。
关键词：电子邮件；SMTP；POP3
目录
1课题描述 (1)
2要点解析 (2)
3详细设计 (3)
3.1 SMTP协议 (3)
3.2 POP3协议 (3)
3.3构建协议模型 (4)
4协议分析 (6)
5总结 (10)
参考文献 (11)
1 课题描述
电子邮件服务作为Internet上应用最多和最广的服务项目得到了非常广泛的应用，在网络应用中也起到非常重要的作用。如同其他的网络服务，电子邮件系统也有其使用的传输协议，包括SMTP（Simple Mail Transfer Protocol，简单邮件传输协议）、POP（Post Office Protocol，邮局协议）和IMAP（Internet Message Access Protocal，消息访问协议）等，这些协议应用于电子邮件的发送和接收。随着网络安全问题的日益严峻，为了安全有效地传输电子邮件，研究电子邮件协议的工作过程显得非常重要。
2 要点解析
SMTP（简单邮件传输协议）是一种提供可靠且有效电子邮件传输的协议。SMTP 是建模在FTP 文件传输服务上的一种邮件服务，主要用于传输系统之间的邮件信息并提供来信有关的通知。默认端口是25，SMTP主要负责邮件的转发。
POP（邮局协议）适用于C/S 结构的脱机模型的电子邮件协议，目前已发展到第三版，称POP3。脱机模型即不能在线操作，不像IMAP4(netscape 支持IMAP4)。默认端口是110，邮件客户端使用pop3协议连接邮件服务器收邮件。
SMTP协议帮助每台计算机在发送或中转信件时找到下一个目的地，POP3允许客户端从服务器上接受下载邮件，同时根据客户端的操作删除或者保存在邮件服务器上的邮件。
图2.1展示了邮件通信系统结构，即用户代理、邮件服务器，以及邮件发送协议（如SMTP）和邮件读取协议（如POP3）。
图2.1电子邮件系统
3 详细设计
3.1 SMTP协议
SMTP 协议是两个报文传输代理之间的通信协议。它规定了两个相互通信MTA 之间如何交换信息。SMTP 协议的最大特点是简单，它规定了发送程序和接收程序之间的命令和应答格式。
注：
3.2 POP3协议
POP 是一个脱机协议，它是一个只有存储转发功能的中间服务器。POP3 是邮局协议的第3 个版本。POP 协议采用客户/服务器工作模式。
POP协议的命令如下所示：
命令描述
USER<用户邮件地址> 用来区分用户正在连接的邮箱
PASS<口令> 此命令将邮箱的口令发送给 POP3 服务器，缺省情况用明码文本发送。
STAT 请求服务器发问关于邮箱的统计资料，如邮件总数和总字节数
LIST<邮件编号> 访问邮件数量和每个邮件的大小
RETR<邮件编号> 访问由参数标识的邮件标记为删除，由 quit 命令执行
RSET 服务器将重置所有标记为删除的邮件，用于撤销 DELE 命令
NOOP 服务器访问一个肯定的响应
QUIT 更新
3.3 构建协议模型
如图3.1展示了电子邮件的收发过程：
图3.1 电子邮件的收发过程
按照电子邮件收发模型的原理，搭建拓扑如图3.2所示，抓取数据包进行协议分析。
图3.2 试验拓扑结构
图3.2的拓扑模型是在实验环境中，发件人和收件人使用的是同一台主机（其IP地址相同）。发件人使用QQ邮箱客户端给收件人的163邮箱发送电子邮件，会先发送电子邮件到QQ邮件服务器，QQ服务器通过查找本服务器的记录然后将邮件发送给163邮箱服务器，其中这两步都是使用SMTP协议。收件人接收邮件时，会将邮件从他的163服务器下载到本地的客户端，使用的是POP3协议。客户端使用foxmail邮件传输工具来发送和接收邮件。图中所有的IP地址是根据抓取的数据包获得的。
4协议分析
1、打开邮件工具：foxmail ，按照已经申请的邮箱信息进行配置，例如邮箱为**********************，密码为：Test2008，同样选择服务器为pop3服务器：,SMTP 服务器：。
2、在主机上打开协议分析仪，点击工具栏上的“过滤器”，“类型过滤器”的下拉列表中选择“SMTP 协议”，如图4.1所示。
图4.1 设置过滤器
3、在 Foxmail中创建一封邮件，发送出去。
4、进行数据捕获，并分析数据包内容，可以看到 SMTP 的命令和参数：图4.2中可以看到 MAIL FROM 命令，并可看到邮箱地址**********************；而在图4.3中，则可以看到这是一个携带邮件内容的 DATA 报文。