Сетевые почтовые системы

Стандарты, на которые опираются SMTP-системы, публично доступны в виде рекомендаций (Reference for Comments или RFC) комитета по стандартам Internet (Internet Engineering Task Force или IETF).

1.3. Системы на основе  частных стандартов (MS Mail, cc:Mail)

Параллельно с развитием персональных компьютеров и сетей на их основе возникли и развивались системы электронной почты, использующие файловый метод доступа к информационным хранилищам, собственные форматы сообщений и протоколы взаимодействия агентов передачи сообщений. Классическим примером таких систем могут служить Microsoft Mail for PC Networks и Lotus cc:Mail. До начала массового распространения SMTP и X.400-систем электронные почты на основе патентованных стандартов были весьма популярны и широко использовались. Объясняется это тем, что не имея такой сложности реализации и внедрения, как почты X.400, эти системы обладали гораздо большей функциональностью и были гораздо удобнее в работе, чем SMTP-системы. Например, каждая из частных систем предоставляла своим пользователям такие сервисы, как поддержка вложенных списков рассылки, подтверждений о прочтении сообщения, множественных хранилищ (общих и личных папок) и средств группового планирования. К тому же эти системы не требовали наличия на рабочих местах весьма "тяжелого" протокола TCP/IP и дорогостоящих UNIX-серверов, и неплохо работали в любых локальных сетях. Наличие шлюзов в другие почтовые системы обеспечивало и продолжает обеспечивать им достаточно гладкую интеграцию в единое почтовое пространство многих компаний. До настоящего времени эти системы успешно эксплуатируются в организациях и подразделениях со сравнительно небольшим числом сотрудников (до 300). Следует упомянуть, что результатом развития именно систем на основе частных стандартов стало появление повсеместно используемых наборов интерфейсов прикладных программ, таких как MAPI (Messaging API) и VIM (Vendor Independent Messaging). Их поддержка реализована на сегодня практически во всех клиентских программах работы с электронной почтой.

Однако у систем рассматриваемого типа есть ряд существенных недостатков. Все они используют парадигму почтового отделения (Post Office или PO) для организации хранилища сообщений. Почтовое отделение представляет собой набор файлов и каталогов определенной структуры, располагаемых на разделяемом ресурсе файлового сервера. Такая схема требует наличия прав на запись и удаление для каждого пользователя на соответствующем разделяемом ресурсе, что делает эти системы чрезвычайно уязвимыми с точки зрения защищенности от умышленной или случайной порчи данных. Кроме того, поскольку операции доставки почты между пользователями в пределах одного почтового отделения выполняются исключительно средствами пользовательского агента (UA), зависание программы или компьютера на клиенте может надолго блокировать или же разрушить служебные файлы, что сделает невозможным работу других пользователей и может потребовать восстановления почтового отделения. Типичная схема системы на основе частых стандартов приведена на рисунке 1.7.

Рис. 1.7. Типичная схема построения системы на основе частных стандартов

 

В более ранних версиях, MTA в рассматриваемых системах функционировали исключительно под MS-DOS и требовали установки отдельного компьютера для каждого типа соединения, будь то локальная сеть, канал X.25 или коммутируемые линии. По мере развития многозадачных операционных систем, сначала появилась возможность запуска старых MTA под их управлением, а затем сами MTA были переписаны как родные приложения. Примером могут служить MS Mail 3.5 и последняя версия cc:Mail 8.0.

В настоящее время большинство производителей рассматриваемых систем переводят свои продукты в архитектуру клиент-сервер, либо частично, как это сделано в Lotus cc:Mail, либо полностью, как Microsoft Exchange.

1.4. Гибридные системы (MS Exchange Server)

Результатом накопления опыта в различных областях компьютерной индустрии стало возможным появление систем нового поколения, сочетающих в себе лучшие элементы своих предшественников и добавляющих к ним множество новых функциональных возможностей. В области электронной почты примером такой системы может служить Microsoft Exchange Server.

В основу данного продукта положены с одной стороны удобство и простота использования, характерные для коммерческих систем, и мощные средства коммуникации, опирающиеся на общепризнанные стандарты, такие как X.400 и SMTP, с другой. Широкий базовый набор возможностей сервера позволяет ему выполнять роль универсального связующего звена между разнородными почтовыми системами и предоставлять услуги электронной почты и групповой работы пользователям, применяющим различные протоколы доступа и клиентские программы. Так, например, пользователи cc:Mail, использующие IPX/SPX для доступа к своему серверу NetWare, могут свободно переписываться с коллегами, имеющими адреса в Internet или SPRINT. Кроме того, шлюзы сопрягаемых почтовых систем становятся взаимно доступными в каждой из них.

Использование стандарта UNICODE на уровне хранилища позволяют поддерживать множество языков на одном сервере, а поддержка OLE-объектов - хранить и предавать любые сложные документы.

На рисунке 1.8 приведена схема, поясняющая принципы работы системы управления сообщениями на базе сервера Exchange.

Рис. 1.8. Схема MHS на базе Exchange Server 5.0

Для обеспечения прозрачной интеграции с системами на базе X.400 сервер Exchange поддерживает набор спецификаций на протокол взаимодействия между агентами передачи сообщений (MTA), в редакциях 1984 и 1988 годов, и транспортные протоколы TP0/TCP, TP0/X.25 поверх синхронных и асинхронных линий и TP4/CLNP. При пересылке сообщений через сети X.400 Exchange Server выполняет автоматическое преобразование из внутреннего формата к стандартам P2 или P22.

 

На уровне протокола SMTP полностью поддерживается набор стандартных и ряд расширенных (ESMTP) функций сервера, таких как уведомление о доставке (DNR) и согласование предельного размера передаваемых сообщений (SIZE). Поддерживается маршрутизация входящей почты и фильтрация входящих соединений на основании IP-адресов. На уровне формата сообщений поддерживается UUENCODE и MIME и широкий набор национальных кодировок, который при необходимости может быть расширен. Преобразования и перекодировки могут выполняться на основе анализа почтового адреса получателя. При соединении по SMTP серверов Exchange дополнительно можно выполнять их взаимную аутентификацию.

Прозрачная интеграция с системой MS Mail 3.x обеспечивается за счет использования метода "теневого" почтового отделения (shadow post office), подключение к которому со стороны соответствующей системы выполняется стандартным образом. Кроме того, на упомянутое почтовое отделение могут быть установлены и сохранять работоспособность все существующие шлюзы MS Mail. Дополнительно Exchange Server может выполнять роль MS Mail MTA (программы EXTERNAL) для передачи сообщений между несколькими локальными и удаленными почтовыми отделениями MS Mail. В случае сопряжения с Lotus cc:Mail эмулирует работу MTA (cc:Mail Router) при помощи утилит EXPORT и IMPORT из стандартного комплекта этой почтовой системы.

Доступ пользователей к своим почтовым ящикам организован по принципу клиент-сервер. В качестве протоколов доступа поддерживаются:

• "родной" протокол на основе удаленного вызова процедур (Remote Procedure Calls или RPC) поверх любого транспортного протокола, поддерживаемого Windows NT;
• протокол POP3;
• протокол HTTP, через набор сценариев (Active Server Pages или ASP) сервера IIS 3.0.

Для осуществления доступа по HTTP броузер клиента должен поддерживать исполнение Java-апплетов.

2. Схемы адресации и маршрутизации различных почтовых систем

Чтобы пользователь почтовой системы мог обмениваться сообщениями с другими ее пользователями, он должен иметь в ней уникальный почтовый адрес. Чтобы сообщение, адресованное пользователю, было им получено, должен быть выбран более или менее оптимальный маршрут доставки. Здесь и далее под адресацией будет пониматься схема назначения пользователю уникального адреса в той или иной почтовой системе. А под маршрутизацией - процесс выбора следующего пункта на пути следования сообщения к получателю. Делается это на основе анализа таблиц маршрутизации. Таблицы маршрутизации во всех известных системах строятся по общему принципу (таблица 1.1). В зависимости от того, с какой частотой обновляются эти таблицы, маршрутизация может быть статической или динамической.

Таблица 1.1. Пример таблицы маршрутизации

Место назначения	Следующий пункт на маршруте	Стоимость доставки	Средство доставки
Редмонд	Гамбург	75	TP0/X.25
Редмонд	Хельсинки	2	TCP/IP
Киев	локально	1	RPC
Львов	Ровно	50	Dial-Up

Для обозначения следующей точки на маршруте часто используется термин прыжок (hop).

Администратору, в чьи задачи входит обеспечение взаимодействия между несколькими разнородными системами передачи сообщений, необходимо знать методы адресации и маршрутизации, используемые в каждой из них.

2.1. Адресация в SMTP-системах

Адресация

В системах на базе SMTP используется интуитивно понятная, простая и одновременно очень мощная иерархическая схема адресации, аналогичная той, что принята в службе имен Internet (Domain Name Services или DNS). Данная схема может обеспечить уникальность адреса практически неограниченному числу пользователей. Почтовый адрес SMTP записывается в следующем виде:

mailbox@domain

где  
mailbox- символическое имя почтового ящика пользователя, длинной до 63 символов;  
domain - уникальное имя (почтовый домен) системы, в которой зарегистрирован упомянутый пользователь, длинной до 255 символов.

Сочетание имени и домена образует уникальный идентификатор пользователя. Почтовый домен хранит полную информацию о положении системы в иерархии почтового пространства организации. Каждый следующий уровень иерархии отделяется от предыдущего точкой. Разбор имени домена выполняется справа налево. Самый верхний уровень (top level), называемый корневым доменом (root domain), соответствует либо типу организации (com - для коммерческой, gov- для государственной, org - для общественной и т.п.), либо географическому региону (стране) (ru - для России, fr - для Франции и т.д.). Следующими в иерархии идут домены первого уровня (first level), как правило, представляющие имя организации. Регистрацией имен доменов первого уровня занимается международный центр Internet (Internet Network Information Center или InterNIC). За назначение имен доменов более низкого уровня чаще всего отвечают сами компании. Поскольку организациям не запрещается регистрировать для собственных нужд несколько параллельных доменов (например, CIT.MSK.RU и CIT.COM), пользователь может иметь более одного SMTP-адреса. Кроме того, современные SMTP-системы зачастую позволяют назначать псевдонимы для самого почтового ящика (например JohnDoe@CIT.MSK.RU и JonnyD@CIT.MSK.RU). Рисунок 1.9 наглядно поясняет принципы SMTP-адресации.

Рис. 1.9. Иерархическая схема адресации SMTP

В приведенном примере CIT.MSK.RU является субдоменом MSK.RU, который в свою очередь является субдоменом RU. Компания CIT имеет два зарегистрированных имени, и каждый пользователь может иметь два почтовых адреса.

Маршрутизация

Для того, чтобы SMPT-сервер доставил почту на имя адресата JohnDoe@CIT.MSK.RU, ему предварительно нужно узнать IP-адрес машины, обслуживающей почтовый домен CTI.MSK.RU, обратившись с соответствующим запросом к серверу DNS. В службе имен DNS предусмотрен специальный тип ресурсной записи для обслуживания такого рода запросов - MX или Mail Exchanger, т.е. сервер выполняющий обмен почтовыми сообщениями от имени домена. Упомянутая запись имеет следующий формат:

domain MX [cost] hostname

где  
domain - это имя почтового домена, к которому принадлежит адресат;  
hostname - символическое имя компьютера, располагающего знаниями о том, как осуществлять дальнейшую доставку (для получения IP-адреса компьютера с именем hostname выполняется поиск адресной ресурсной записи в DNS);  
cost - относительная стоимость доставки через этот компьютер. При наличии нескольких MX-записей для одного и того же домена, сначала будет выполнена попытка установить соединение с тем компьютером, у которого стоимость доставки ниже. Если такой компьютер окажется недоступен или перегружен, будут использоваться компьютеры с большими значениями стоимости.

Таким образом, чтобы доставить сообщение на имя адресата JohnDoe@CIT.MSK.RU, сначала будет выполнен запрос к серверу DNS на получение списка ресурсных записей с типом MX. Если список не пуст, по имени компьютера с наименьшим значением стоимости доставки будет получен его адрес (опять же через DNS), после чего будет установлено соединение и отправлена почта. Если для домена CIT.MSK.RU нет MX-записи, домен будет трактоваться как имя компьютера. Будет выполнена попытка получить его IP-адрес и доставить сообщение напрямую.

Несмотря на то, что служба имен DNS полагается источником статической информации, маршрутизация сообщений SMTP в Internet может рассматриваться как динамическая, так как следующая точка маршрута (теоретически) должна определяться заново для каждого сообщения.

В сетях, не имеющих прямого выхода в Internet и не использующих возможности MX-записей DNS, активно применяется статическая схема маршрутизации. Практически все существующие SMTP-системы позволяют использовать языки сценариев для описания статических таблиц.

Согласно терминологии, принятой в Internet, SMTP-сервер может выступать в одной (или нескольких) из следующих ролей:

• mail exchanger - компьютер, непосредственно подключенный к Internet и выполняющий доставку сообщений напрямую адресатам внутри организации, к которой он принадлежит. В организации может быть несколько таких компьютеров с различными или одинаковыми значениями показателя стоимости доставки;
• relay - компьютер, выполняющий прием почтового трафика от лица других доменов, не имеющих непосредственного и/или постоянного подключения к Internet и, как правило не принадлежащий к организациям, чьи домены он обслуживает. Как косвенно следует из вышесказанного, для каждого отдельного домена может быть определено не более одного relay-сервера;
• smart host - компьютер, который способен осуществлять пересылку сообщений на основе собственной статической таблицы маршрутизации. Одной из функций smart host является переписывание на конверте адреса получателя и/или отправителя перед осуществлением дальнейшей передачи сообщения.