計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層協(xié)議分析

1、實(shí)驗(yàn)五 應(yīng)用層協(xié)議分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)CMailServer郵件服務(wù)軟件和Outlook Express客戶端軟件的基本配置與使用，分析SMTP及POP3協(xié)議報(bào)文格式和SMTP及POP3協(xié)議的工作過程。二、實(shí)驗(yàn)工具軟件簡介為了觀察到郵件發(fā)送的全部過程，需要在本地計(jì)算機(jī)上配置郵件服務(wù)器和客戶代理。在這里我們使用CMailServer服務(wù)器軟件配置本地郵件服務(wù)器，使用Windows XP自帶的Outlook Express作為客戶代理。（1）CMailServerCMailServer于2000年8月問世，是安全易用的全功能的郵件服務(wù)器軟件，基于Windows平臺(tái)，支持通用郵件客戶端軟件Out

2、look Express、Microsoft Outlook、Foxmail等收發(fā)郵件。CMailServer設(shè)置簡單，容易使用，非常適合實(shí)驗(yàn)使用。（2）Outlook ExpressOutlook Express是Windows系統(tǒng)自帶的電子郵件客戶端軟件，功能強(qiáng)大，支持多用戶，無論是電子郵件還是新聞組，Outlook Express都是有力的重要工具軟件。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟仍然采取兩人一組實(shí)驗(yàn)方式，分別為PC1和PC2.1、 電子郵件相關(guān)協(xié)議分析實(shí)驗(yàn)（1）CMailServer郵件服務(wù)器配置（2）在初次進(jìn)入CMailServer后，系統(tǒng)只提供Admin系統(tǒng)管理帳戶，需要配置后才能使用。就本

3、次實(shí)驗(yàn)而言，我們只要完成服務(wù)器設(shè)置和帳戶設(shè)置，就可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)了。首先，選擇菜單：工具服務(wù)器設(shè)置，打開圖5.52所示對話框，完成如下設(shè)置：l 服務(wù)：選擇為局域網(wǎng)郵件服務(wù)器；l 取消允許ESMTP、郵件代理和作為NT服務(wù)運(yùn)行的選擇；l 郵箱域名設(shè)置為：單域名，并指定。由于實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)并沒有接入外部網(wǎng)絡(luò)，因此這里可以由學(xué)生自己定義，例如。而后，選擇菜單：賬號(hào)新建賬號(hào)打開圖5.53所示對話框，完成新賬號(hào)設(shè)置。l 賬號(hào)指定為：test1；密碼設(shè)置為：111；姓名指定為：Test；在完成上述配置后，PC1就可以提供實(shí)驗(yàn)所需的電子郵件服務(wù)了，新建的賬號(hào)郵箱為：test1。同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求設(shè)置域名為：班號(hào).cn

4、、賬號(hào)為自己的名字拼音縮寫、密碼為自己的學(xué)號(hào)、姓名為自己的真實(shí)姓名。（3）Outlook Express客戶端配置打開Outlook Express，點(diǎn)擊“工具”，然后選“帳戶”，打開圖5.54所示對話框。單擊添加，選擇郵件，進(jìn)入Internet連接向?qū)?。以上例，顯示名：輸入用戶的姓名；電子郵件地址輸入test1.；接收郵件服務(wù)器和發(fā)送郵件服務(wù)器設(shè)置為PC1的IP地址；帳戶名和密碼輸入test1和111，直到完成。在帳戶列表中就會(huì)看到新設(shè)置的郵件帳戶，單擊屬性，查看設(shè)置，如圖5.55和圖5.56所示。（4）在PC2上使用Outlook Express創(chuàng)建新郵件，收信人為自己，如圖5.57所示，

5、點(diǎn)擊菜單：文件以后發(fā)送，將郵件保存到發(fā)信箱.(5)在PC1和PC2上運(yùn)行Ethereal，開始截獲報(bào)文。PC2執(zhí)行Outlook Express發(fā)送與接收；如果郵件收發(fā)都沒有問題，可以在CMailServer狀態(tài)窗口中看到圖5.58所示信息。 (6) 停止截獲報(bào)文，將截獲的結(jié)果保存為Mail-學(xué)號(hào)并進(jìn)行分析。 圖5.59顯示了通過PC1監(jiān)控到數(shù)據(jù)流量，分析這些數(shù)據(jù)包并回答下列問題：1）綜合分析截獲的報(bào)文，從TCP連接建立后開始分析SMTP協(xié)議的工作過程，填寫表1,僅填寫SMTP報(bào)文：表1 SMTP協(xié)議工作過程SMTP連接的建立過程報(bào)文號(hào)源站點(diǎn)目標(biāo)站點(diǎn)報(bào)文信息及參數(shù)報(bào)文作用郵件傳送過程報(bào)文號(hào)源站

6、點(diǎn)目標(biāo)站點(diǎn)報(bào)文信息及參數(shù)報(bào)文作用SMTP連接的釋放過程報(bào)文號(hào)源站點(diǎn)目標(biāo)站點(diǎn)報(bào)文信息及參數(shù)報(bào)文作用2) 綜合分析截獲的報(bào)文，從TCP連接建立以后開始分析POP3協(xié)議的工作過程，將結(jié)果填入表2，僅考慮請求和應(yīng)答報(bào)文。表2 POP協(xié)議工作過程狀態(tài)報(bào)文號(hào)類型（請求/應(yīng)答）信息及參數(shù)報(bào)文作用確認(rèn)狀態(tài)處理狀態(tài)更新狀態(tài)3）查看兩次截獲的報(bào)文的結(jié)果中TCP連接建立的過程，回答SMTP和POP3分別使用的TCP端口是多少。_附錄：SMTP和POP基本原理網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的最高層是應(yīng)用層，它包括了所有的高層協(xié)議，并且隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日益推廣，不斷有新的協(xié)議加入。TCP/IP體系的應(yīng)用層協(xié)議主要有：l 域名服務(wù)DNS（

7、Domain Name System），用于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中主機(jī)域名到IP地址的映射功能；l 文件傳輸協(xié)議FTP（File Transfer Protocol），用于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中交互式文件傳輸；l 超文本傳輸協(xié)議HTTP（Hyper Text Transfer Protocol），用于WWW服務(wù)。l 電子郵件協(xié)議SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）和POP3（Post Office Protocol），l 用于實(shí)現(xiàn)電子郵件的傳送和讀取功能；l 遠(yuǎn)程終端協(xié)議TELNET，用于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中遠(yuǎn)程登錄功能；計(jì)算機(jī)通信的對象是應(yīng)用層中的應(yīng)用進(jìn)程，在TCP/IP體系中，兩個(gè)應(yīng)

8、用進(jìn)程采用客戶服務(wù)器方式進(jìn)行通信?？蛻舴?wù)器方式描述進(jìn)程之間服務(wù)和被服務(wù)關(guān)系。當(dāng)A進(jìn)程需要B進(jìn)程的服務(wù)時(shí)，A是客戶，B是服務(wù)器。也許在下次通信時(shí)，B需要A的服務(wù)，此時(shí)，B是客戶而A是服務(wù)器?？蛻襞c服務(wù)器的通信關(guān)系一旦建立，通信就可以是雙向的，客戶和服務(wù)器都可以發(fā)送和接收信息。1、 電子郵件相關(guān)協(xié)議一個(gè)電子郵件系統(tǒng)有圖6所示的三個(gè)組成部分，即用戶代理、郵件服務(wù)器和電子郵件協(xié)議。用戶代理是在用戶PC機(jī)上運(yùn)行的程序，用戶利用它來編輯、發(fā)送和接收郵件；郵件服務(wù)器是電子郵件系統(tǒng)的核心構(gòu)件，功能是發(fā)送和接收郵件。電子郵件在發(fā)送和接收過程中所必須遵守的格式和規(guī)則就是電子郵件協(xié)議。其發(fā)送和接收過程如下：圖6

9、電子郵件的組成和工作原理用戶利用用戶代理編輯一份電子郵件，指明收件人地址，然后利用SMTP協(xié)議將郵件發(fā)送到發(fā)送方的電子郵件服務(wù)器。l 發(fā)送方的郵件服務(wù)器收到該郵件后，按照收件人地址中的郵件服務(wù)器的主機(jī)名，通過SMTP協(xié)議將郵件發(fā)送到接收方的電子郵件服務(wù)器，接收方的郵件服務(wù)器根據(jù)收件人地址中的賬號(hào)將郵件放入對應(yīng)的郵箱中。l 利用POP3或IMAP協(xié)議，接收方用戶可以在任何時(shí)間、地點(diǎn)使用用戶代理從自己的郵箱中讀取郵件。（1）簡單郵件傳送協(xié)議SMTPSMTP是工作在兩種情況下：一是電子郵件從客戶機(jī)傳輸?shù)椒?wù)器；二是從發(fā)送方服務(wù)器傳輸?shù)浇邮辗椒?wù)器。SMTP使用客戶服務(wù)器方式，負(fù)責(zé)發(fā)送郵件的進(jìn)程就是S

10、MTP客戶，負(fù)責(zé)接收郵件的進(jìn)程是SMTP服務(wù)器。SMTP協(xié)議的工作過程如下：1）建立連接SMTP客戶每隔一定的時(shí)間對郵件緩存掃描一次，若發(fā)現(xiàn)有郵件，就使用25號(hào)端口與目的主機(jī)的SMTP服務(wù)器建立TCP連接。在連接建立后，SMTP服務(wù)器要發(fā)出“220 Service ready”。SMTP客戶向SMTP服務(wù)器發(fā)送HELO命令，并附上發(fā)送方主機(jī)名。SMTP服務(wù)器若有能力接收郵件，則回發(fā)“250 OK”，表示已準(zhǔn)備好接收；否則，則回答“421 Service not available”。2）郵件傳送SMTP客戶向服務(wù)器發(fā)送MAIL FROM命令，開始發(fā)送郵件，命令后跟發(fā)信人地址。若SMTP服務(wù)器準(zhǔn)

11、備好接受郵件，則回答“250 OK”。否則，返回一個(gè)代碼，指出出錯(cuò)原因。SMTP客戶發(fā)一個(gè)或多個(gè)RCPT TO命令，其格式為RCPT TO：<收信人地址>，指出信件要發(fā)送的目的地。對每個(gè)RCPT命令，若其后的郵箱在接收端系統(tǒng)中，則服務(wù)器回答“250OK”。否則，回答“550 No such user here”。接著，SMTP客戶發(fā)送DATA命令，表示要開始發(fā)送郵件內(nèi)容了。若能接收郵件，SMTP服務(wù)器返回“354 send the mail data，end with<CR><LF>”；否則，返回“421（服務(wù)器不可用）”、“500（無法識(shí)別）”等。注意：&

12、lt;CR>、<LF>分別表示十六進(jìn)制字符0d、0a，即r和n。SMTP客戶發(fā)送郵件內(nèi)容，發(fā)送完畢，再發(fā)送<CR><LF>。若郵件收到了，則服務(wù)器返回“250 OK”，否則，返回一個(gè)差錯(cuò)代碼。3)釋放連接 郵件發(fā)送完畢后，SMTP客戶發(fā)送QUIT消息，服務(wù)器返回“221 Bye"。斷開TCP連接，結(jié)束郵件傳輸。 (2)郵局協(xié)議POP3 POP協(xié)議用作從服務(wù)器到客戶端的郵件傳輸中，盡管它的功能有限，但它的使用非常廣泛，目前已發(fā)展到第三版，稱POP3。在POP3協(xié)議中有三種狀態(tài):確認(rèn)狀態(tài)、處理狀態(tài)和更新狀態(tài)。初始時(shí)，服務(wù)器通過偵聽TCP端口110

13、開始POP3服務(wù)。當(dāng)客戶需要使用服務(wù)時(shí)，它將與服務(wù)器主機(jī)建立TCP連接，POP3服務(wù)器發(fā)送一個(gè)單行的確認(rèn)消息，如“OK Welcome to coremail Mail Pop3 Server”之類的消息。此時(shí)，POP3會(huì)話就進(jìn)入了確認(rèn)狀態(tài)。 1)確認(rèn)狀態(tài)POP3客戶首先發(fā)送user命令，將用戶賬號(hào)發(fā)送給pop3服務(wù)器，如果POP3服務(wù)器以“OK"信息響應(yīng)，客戶就可以發(fā)送pass命令以完成確認(rèn)。當(dāng)客戶發(fā)送了pass命令后，服務(wù)器根據(jù)user和pass命令的附加信息決定是否允許訪問相應(yīng)的郵件并返回應(yīng)答信息。2)處理狀態(tài) 一旦POP3服務(wù)器成功地確認(rèn)了客戶的身份，服務(wù)器給相應(yīng)的郵件加排他鎖并打開該郵件，這時(shí)POP3會(huì)話進(jìn)入處理狀態(tài)。客戶可以使用下面的POP3命令對郵件進(jìn)行操作，對于每個(gè)命令服務(wù)器都會(huì)返回應(yīng)答。·STAT請求服務(wù)器發(fā)回關(guān)于郵箱的統(tǒng)計(jì)資料，如郵件總數(shù)和總字節(jié)數(shù)。·UIDL請求服務(wù)器發(fā)回郵件的唯一標(biāo)識(shí)符，POP3會(huì)話的每個(gè)標(biāo)識(shí)符都將是唯一的。·LIST請求服務(wù)器發(fā)回郵件數(shù)量和每個(gè)郵件的大小。·RETR請求服務(wù)器發(fā)回由參數(shù)標(biāo)識(shí)的郵件的全部文本。·DELE請求服務(wù)器將由參數(shù)標(biāo)識(shí)的郵件標(biāo)記為刪除，由quit命令執(zhí)行。·RSET請求服務(wù)器將重置所有標(biāo)