邮局协议 (版本2)

一:提要:
这篇RFC文档提供了一种使工作站动态的从邮件服务器获取邮件的简单方法.它着重阐
述了符合ARPA标准的因特网的邮件协议,并为它的进一步发展提供了建议和讨论.它是
RFC918的更新.你可以自由传播这个文档.
二:引言
邮局协议(版本2)的目的是为了让用户的工作站从邮件服务器获取邮件.它也应该答应邮
件从工作站通过简单邮件传递协议(SMTP)发送到邮件服务器.更多内容请参考POP2821[1]
和POP2822[2].
这个协议假定已经存在了一个可靠的数据流,比如由TCP协议或其它协议提供的数据流.
假如是TCP协议,则POP2协议服务器从109端口进行监听.
三:系统模型和分析
当我们给一工作站分配一个IP地址从而把它当作一个因特网主机时,我们并不希望它包
含用户的邮箱.我们希望有一个专门的有服务器来提供邮箱服务.
当然我们知道提供这种服务的机器的最重要的要求是它要健壮.一台经常宕机的机器是
不适合作邮件服务器的.
POP2协议是为局域网(比如Ethernets)上工作站和服务器之间的短时延,高传输率的通讯
而设计的.POP2协议也可以工作在其它类型的网络上.但假如网络环境有了很大的改变,一个
新的协议可能是必要的.
设想有一个用户叫JohnSmith,它的计算机叫FIDO，它的邮件服务器叫ＤＯＧ－ＨＯ
ＵＳＥ　．则它的邮件地址是ＪＳｍｉｔｈ＠ＤＯＧ－ＨＯＵＳＥ．ＡＲＰＡ（　而非ＪＳ
ｍｉｔｈ　＠ＦＩＤＯ．ＡＲＰＡ）
这也就是说，邮件是在邮件服务器的邮箱中存放．！！！协议只不过提供了一种浏览邮箱
中邮件的机制．
用户的工作站和服务器之间没有任何的关系，用户的工作站也不作为邮件地址的一部
分．
这是一个非常简单的协议．它不是一个用户界面．我们希望我们的计算机上有一个友好
的程序．但事实上，该协议一点也不友好．它的一个基本规则是：假如存在任何错误就断开
连接．
POP2协议根本不对消息做任何处理，它也部分析消息头（Date:,From:,To:,Cc:,or
Subject:).POP2协议之间的将消息从服务器传到客户工作站．
四：　POP2协议
POP2协议是一系列命令和回答的集合．它来自ＡＲＰＡ网络的其
它许多已经存在的协议．
　
　服务器必须监听一个连接．当一个连接被建立时，服务器发送一个
ｇｒｅｅｔｉｎｇ消息并等待用户的其它命令．当命令到达时，服务器进行处理，
并给与用户答复．
　客户打开一个连接，等待ｇｒｅｅｔｉｎｇ　消息，然后发送ＨＥＬＯ命令，
包括用户的姓名和密码的参数给服务器进行认证从而获取邮件．服务器返回默认
邮箱的邮件数目给用户．
　用户可以阅读默认邮箱的邮件，也可以用ＦＯＬＤ　命令来选择邮箱．
同样，服务器将返回用户所选择的邮箱的邮件数．
用户用READ命令开始阅读邮件.READ命令应该包含一个参数,用来指定要
阅读的邮件序号,默认值是当前邮件(即一个新文件夹打开时的第一条邮件).然后
,服务器开始向用户发送邮件的内容.
用户可以用RETR命令来请求获得消息的目录.
当所有的数据都被接收时,用户发送确认消息.这就是ACKS,ACKD和NACK.
ACKS意味着"我已经成功的收到了消息,请将它保存在邮箱中".
ACKD意味着"我已经成功的收到了消息,请将它从邮箱中删除".
NACK意味着"我没有受到消息,请将它保存在邮箱中".
接收到ACKS和ACKD命令后,服务器将消息指针指向下一条消息;接收到NACK
命令后,消息指针保持不变.
所有情况下,服务器返回当前消息的内容.
用户用QUIT命令关闭一个对话,服务器返回一个消息---OK.
正常的对话过程如下表示:
用户服务器
等待连接
打开连接-->
<--服务器进入就绪状态,等待命令
HELO命令和账号.密码-->
<--发送#13消息,等待命令
读取#13消息-->
<--=537charactersinthatmessage
等待命令
RETR命令-->
<--(发送数据)
等待命令
ACKS消息-->
<--=0数据传输完毕
WaitforCommand
QUIT-->
<--+OK
关闭连接--><--关闭连接
等待连接(回到初始状态)
参数
下面的参数有确定的含义:
user–用户账号
passWord–账号密码
mailbox–邮箱名(或文件夹名)
默认邮箱
TOPS-20系统
MAIL.TXT.1-fromloginDirectory
UNIX系统
/usr/spool/mail/user
和
/usr/user/Mail/inbox/*
"user"是由HELO命令提供的参数.
文件结束标志
文件结束标志是由一个回车符(CR)和换行符(LF)表示的.在文件中用"CRLF"表示.
这个标志在在命令和回答中都会用到.
消息长度
对READ命令和确认命令(ACKS,ACKD,NACK)的回答是下一个要传递的消息的长度,
包括所有消息字符.CRLF被认为是两个字符.长度为零的消息意味着消息不存在或为
空.请求传递一个零长度的消息意味着关闭连接.这是在因特网标准RFC822和NVT-
ASCII中定义的.
邮件数
对HELO和FOLD命令的回答是被选邮箱中邮件的数目的统计.READ命令需要一个
参数来指定要阅读的邮件.所有的数都用十进制来表示,并且从一开始.这意味着邮箱中
第一条邮件用"1"来表示.
这篇文档中的所有数字都用十进制来表示.
转义引用
一些情况下,参数中需要用非凡的字符,二这是语法所不答应的.例如:密码中的一
个空格.为了做到这一点,我们需要用转义会话.不幸的是,我们不得不采用让人讨厌的
字符.在本协议中,我们用反斜杠"".参数中的一个空格字符需要用两个字符来表示"
空格".这种转义引用只用在命令参数中,回答RETR命令的邮件数据不需要这种方法.
回答串
第一个字符必须时非凡指定的(如"+","-","=","#").紧跟的选项串可以是任意
值.

命令和回答的定义
命令和回答总汇
命令回答
---------------
HELOuserpassword+OK
FOLDmailbox-Error
READ[n]#xxx
RETR=yyy
ACKS
ACKD
NACK
QUIT
命令解释
HELOuserpassword
HELO命令用来认证用户.它的信息被服务器用来确定用户对邮箱的使用权.
该命令的要害字是HELO,后面是用户的账号和密码,然后是CRLF.
可能的应答:
"#nnn"nnn是默认邮箱的邮件数.
"-errorreport"错误报告并断开连接.
FOLDmailbox
该命令选择一个邮箱或一个文件夹.服务器必须判定用户是否有权限访问
该邮箱或文件夹.假如邮箱为空或不存在,消息数为0.该命令的要害字时"FOLD",
后面跟mailbox参数,然后是CRLF.
可能的应答:
"#nnn"nnn是邮箱中邮件总数.
READ[nnn]
READ命令开始传递数据.假如READ命令中未给参数,意味着读取当前邮件.
一个READ命令首先设置邮件指针为参数值,然后服务器返回邮件长度.假如没有邮件可读,
返回的邮件长度等于零.假如邮件已经被ACKD命令删除,也返回零长度.跟在READ命令后的
是RETR命令,READ命令,FOLD命令或QUIT命令.不要企图用RETR命令来操作一个零长度的
邮件.该命令的要害字是"READ".接在后面的是邮件数参数和CRLF.
可能的应答:
"=ccc"ccc是对应的邮件的长度
RETR
该命令确定用户已经做好接收邮件的预备.它必须跟一个确认命令.服务器
会断开连接,假如发送一个长度为零的消息(例如一个不存在的消息).该命令的要害字是"
RETR",后面跟一个CRLF.
可能的应答:
数据流或关闭连接
ACKS
该命令确认用户已经接收到邮件.该命令结束邮件数据的传输.邮件数据被保
存在邮箱中,邮件指针增加1.服务器返回下一个邮件数据长度或零(假如下一个邮件不存在
或已经被删除).该命令的要害字是"ACKS",后跟CRLF
可能的应答:
"=ccc"ccc是下一个邮件的长度
ACKD
该命令确认用户已经接收到邮件,结束邮件数据的传输,假如用户有对邮箱的
写权限则将对应的邮件从邮箱中删除.事实上,只有在会话结束,邮箱被释放或用户选择另
外一个邮箱时才会发生改变.假如用户没有对邮箱的写权限,则邮箱不发生改变.服务器的应
答是相同,不管邮件是否被删除.然后,服务器将邮件指针指向下一个邮件,并返回它的长度.
相应的,假如邮件不存在或已经被删除,则返回零长度.该命令的要害字是"ACKD"然后是
CRLF.
可能的应答:
"=ccc"ccc是下一个邮件的长度
NACK
用户用该命令向服务器报告它未收到数据.该命令结束邮件数据的传送.将邮件数
据保存在邮箱中,保持邮件指针不变.服务器返回当前邮件的长度.因为当前邮件必然存在,
所以邮件长度是一个大于零的数.该命令的要害字是"NACK",然后是CRLF.
可能的应答:
"=ccc"ccc是当前邮件的长度.
QUIT
该命令表明用户已经完成会话.服务器将发送一个"OK"应答给用户,并关闭连接.
该命令的要害字是"QUIT",然后是CRLF.
可能的应答:
"+OK"并关闭连接

服务器回答
GREETING
任何一个连接被建立时,服务器都将发送该应答给用户.该消息由一个加号,然后
是协议的名字(POP2),服务器的名字,文本,CRLF组成.
"+"
加号意味着成功的连接.后面跟文本和CRLF.
"-"
减号意味着连接失败.和加号一样,后面跟文本和CRLF.
"="
等号返回命令中指定的邮件的长度.后面跟一个数字,然后是文本和CRLF.
"#"
该符号返回指定邮箱或文件夹中的邮件总数.后面跟一个数字,然后是文
本和CRLF.

TIMEOUTS
任何一个类似的协议中都有TIMEOUTS.假如不想让其中一方陷入无穷的等待
中.用户希望较快的应答,因此应该由一个短的超时时间.它被称作T1.
对一些服务器来说,应该有时间计算邮箱中的邮件数或邮件的长度或重整存
储的数据以用来传输.因此,超时时间应该大于这些时间.在命令RETR中也应该考虑这个问
题.
服务企业不希望无期地等待用户的下一个命令,因此服务企业由一个超时时间
T2.
当一个用户给客户机编一段程序,使它自动的给服务器发送命令时,可以很合理
的想象,此时服务器的T2时间应该很小.
相应的,假如是一个人在给服务器发送命令,服务器的T2时间应该很大.

讨论
TOPS-20上的服务器的评价:
该情况下,邮箱是一个简单的文件.信邮件被链接在文件后面.不同邮件间有
一个分割行.
这种服务器的非凡之处是它的删除操作.只有当用户拥有对文件的写权限时,
才能进行该操作.要注重避免两个问题:(1)阻止其它用户对文件的写操作;(2)防止意外删除
用户为看的邮件.

一个建议
当一个邮箱被选中时,假如用户有写权限,给邮箱重新起一个临时名.这样新邮件就
会被放在临时文件中.对临时邮箱进行所有的POP2操作.这样当POP2会话结束或大卡另一个
邮箱时,任何为删除的邮件会存在信邮箱文件夹中.
命令行和回答行的大小
命令行的最大长度时512字符(包括命令字和CRLF).
回答行的最大长度时512字符(包括+,-,=,#和CRLF).
邮件数据行的最大长度时1000字符(包括CRLF).
ISI已经将POP2协议作为服务器用于TOPS-20和Berkeley4.2Unix系统;作为客户
机用于IBM-PC和Berkeley4.2Unix系统.
不足之处
POP2协议不检查数据的内容,甚至不分析数据头.
服务器中部存在邮件的任何状态信息(例如:我们不从一个会话到另一个都发生了什
么)这样服务器不知道那一个邮件是新邮件.
五:例子
例子1:
ClientServer
------------
Waitforconnection
Openconnection-->
<--+POP2USC-ISIF.ARPAServer
HELOPOSTELSECRET-->
<--#2messagesinyourmailbox
READ-->
<--=537charactersinmessage1
RETR-->
<--[dataofmessage1]
ACKD-->
<--=234charactersinmessage2
RETR-->
<--=234charactersinmessage2
RETR-->
<--[dataofmessage2]
ACKD-->
<--=0nomoremessages
QUIT-->
<--+OK,bye,bye
Closeconnection--><--Closeconnection
Gobacktostart
例子2:
ClientServer
------------
Waitforconnection
Openconnection-->
<--+POP2ISI-VAXA.ARPAserverhere
HELOsmithsecret-->
<--#35messages
FOLD/usr/spool/mail/smith-->
<--#27messages
READ27-->
<--=10123charactersinthatmessage
RETR-->
<--[dataofmessage27]
ACKS-->
<--=0nomoremessages
QUIT-->
<--+bye,callagainsometime.
Closeconnection--><--Closeconnection
Gobacktostart
例子3:
ClientServer
------------
Waitforconnection
Openconnection-->
<--+POP2ISI-VAXA.ARPAserverhere
HELOJonessecret-->
<--#0messages
READ-->
<--Closeconnection
Closeconnection-->
Gobacktostart

六:形式语法
1.选项及参数
<digit>=0123456789
<letter>=ABC...Z
abc...z
<punct>=!"#$%&"()*
+,-/:<=>?@
[]^_`{}~
<quote>=
<any>=anyoneofthe128ASCIIcodes
<CR>=carriagereturn,code10
<LF>=linefeed,code13
<SP>=space,code32
<CRLF>=<CR><LF>
<print>=<letter><digit><punct><quote><any>
<char>=<print><SP>
<word>=<print><print><word>
<string>=<char><char><string>
<ld>=<letter><digit>
<ldh>=<letter><digit>-
<ldhs>=<ldh><ldh><ldhs>
<name>=<letter>[[<ldhs>]<ld>]
<host>=<name><name>.<host>
<user>=<word>
<password>=<word>
<mailbox>=<string>
<number>=<digit><digit><number>
<helo>=HELO<SP><user><SP><password><CRLF>
<fold>=FOLD<SP><mailbox><CRLF>
<read>=READ[<SP><number>]<CRLF>
<retr>=RETR<CRLF>
<acks>=ACKS<CRLF>
<ackd>=ACKD<CRLF>
<nack>=NACK<CRLF>
<quit>=QUIT<CRLF>
<ok>=+[<SP><string>]<CRLF>
<err>=-[<SP><string>]<CRLF>
<count>=#<number>[<SP><string>]<CRLF>
<greet>=+<SP>POP2<SP><host>[<SP><string>]<CRLF>
<length>==<number>[<SP><string>]<CRLF>
<command>=<helo><fold><read><retr>
<acks><ackd><nack><quit>
<reply>=<ok><err><count><length><greet>
2.用户流程图
^+BYE
Open-----
GreetClose
V-----
+-------+QUIT+-------+
CALL-------------->EXIT
+-------++-------+
^
Greet
-----
HELO
+---->+
#NNN^#NNN
----VV----
FOLD+-------+QUIT
+<---NMBR--------------------->+
+-------+^
^
#NNN
----
=CCCREAD
----
FOLD=CCC
V----
=CCC+--->+-------+QUIT
----^SIZE--------------------->+
READ+<---+-------+
^
=CCC
data----
----RETR
ack
V
+-------+
XFER
+-------+

3.服务器流程图

+<----------------------+Close
-----
ListenClose
V
+-------++-------+
LSTNDONE
+-------++-------+
^
Open
-----
Greet
QUIT
V-----
+-------++BYE
AUTH--------------------->+
+-------+^
HELO
----
#NNN
QUIT
V-----
FOLD+--->+-------++BYE
----^MBOX--------------------->+
#NNN+<---+-------+^
^
READ
FOLD----
----=CCC
#NNNQUIT
V-----
READ+--->+-------++BYE
----^ITEM--------------------->+
=CCC+<---+-------+
^
RETR
ack----
----data
=CCC
V
+-------+
NEXT
+-------+
4.通信流程图

+----+
CALL<------------------------------------------------------------+
LSTN^
+----+
Greet
+----------------------------------------------------->+
^QUIT
VV
+----++----++----+
CALLHELONMBREXIT
AUTH------->AUTHAUTH
+----++----++----+
#NNN+Bye
+------------------------------------>+
^QUIT
VV
+--->+----++----++----+
FOLD^NMBRREADSIZEEXIT
----MBOX------->MBOXMBOX
#NNN+<---+----++----++----+
^=CCC+Bye
FOLD+<--------++------------------->+
----^^QUIT
#NNNVV
+--->+-----++----++----+
READ^SIZERETRXFEREXIT
----ITEM------->ITEMITEM
=CCC+<---+-----++----++----+
^data
=CCCV+Bye
+----++----+
SIZEAckXFER
NEXT<-------NEXT
+----++----+

VVV
+-------+
EXIT-->+
DONE
+-------+

5.用户策略表

STATE
-------+----------------------------------
INPUTCALLNMBRSIZEXFEREXIT
-------+----------------------------------
Greet21116
-------+----------------------------------
#NNN13116
-------+----------------------------------
=CCC11416
-------+----------------------------------
data11156
-------+----------------------------------
+Bye11116
-------+----------------------------------
Close11116
-------+----------------------------------
other11116
-------+----------------------------------
Timeout11116
-------+----------------------------------
用户行为
1. 这是一个无用信息.发送"QUIT"命令,进入EXIT状态.
2. (a)假如greeting成功,发送"HELO",进入NMBR状态.
(b)否则,发送"QUIT",进入EXIT状态.
3. 假如用户选定文件夹且NNN>0,发送"READ",并进入SIZE状态..
假如用户选定文件夹且NNN=0,发送"QUIT",并进入EXIT状态.
假如用户重新选定文件夹,发送"FOLD",并返回NMBR状态.
4. 假如用户选定邮件且CCC>0,发送"RETR",并进入XFER状态.
假如用户选定邮件且CCC=0,发送"QUIT",并进入EXIT状态.
假如用户重新选定邮件,发送"READ",并进入SIZE状态.
5. 假如用户想保存邮件,发送"ACKS",并进入SIZE状态.
假如用户想删除邮件,发送"ACKD",并进入SIZE状态.
假如用户想重发邮件,发送"NACK",并进入SIZE状态.
6.关闭连接.
6.服务器策略表
STATE
-------+-----------------------------------------
INPUTLSTNAUTHMBOXITEMNEXTDONE
-------+-----------------------------------------
Open211111
-------+-----------------------------------------
HELO131111
-------+-----------------------------------------
FOLD115511
-------+-----------------------------------------
READ116611
-------+-----------------------------------------
RETR111711
-------+-----------------------------------------
ACKS111181
-------+-----------------------------------------
ACKD111181
-------+-----------------------------------------
NACK111181
-------+-----------------------------------------
QUIT144411
-------+-----------------------------------------
Close111119
-------+-----------------------------------------
other111111
-------+-----------------------------------------
Timeout11111
-------+-----------------------------------------
服务器行为
1. 这是一个无用信息.发送"-error",并断开连接.
2. 发送greeting,进入AUTH状态.
3. 假如是认证用户,发送"#nnn",进入MＢＯＸ状态．
否则，发送"-error",并断开连接．
4．发送“+Bye”，进入ＤＯＮＥ状态.
5.发送"+NNN",进入MBOX状态.
6. 发送"=CCC",进入ITEM状态.
7. 假如邮件存在,传输数据,进入NEXT状态.否则,断开连接.
8. 回答命令ACKS/ACKD/NACK,进入ITEM状态.
9. 断开连接.
七:感谢
非常感谢RFC918的邮局协议的第一版和爱好小组提供的POP2协议的草案.
八:参考文献:
[1]Postel,J.,"SimpleMailTransferProtocol",RFC821,
USC/InformationSciencesInstitute,August1982.
[2]Crocker,D.,"StandardfortheFormatofARPA-InternetText
Messages",RFC822,UniversityofDelaware,August1982.
[3]Reynolds,J.K.,"PostOfficeProtocol",RFC918,USC/Information
SciencesInstitute,October1984.
[4]Reynolds,J.K.,andJ.Postel,"AssignedNumbers",RFC923,
USC/InformationSciencesInstitute,October1984.