基于WinSock的郵件系統(tǒng)

1、基于WinSock的郵件系統(tǒng)1 設(shè)計(jì)目標(biāo):1.1 SMTP發(fā)送郵件服務(wù)器(c語(yǔ)言)1.2 POP3接受郵件服務(wù)器(c語(yǔ)言)1.3 php WebMail客戶(hù)端2 相關(guān)技術(shù)介紹:2.1 TCP/IP協(xié)議協(xié)議 2.1.1 發(fā)展至今最成功的通信協(xié)議，它源于20世紀(jì)60年代末美國(guó)政府資助的一個(gè)分組交換網(wǎng)絡(luò)研究項(xiàng)目，到20世紀(jì)90年代已經(jīng)發(fā)展成為計(jì)算機(jī)之間最常用的組網(wǎng)協(xié)議。它允許分布在各地的裝著完全不同的系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)互相通信。它是一個(gè)真正的開(kāi)放系統(tǒng)，該協(xié)議的定義及多中實(shí)現(xiàn)可以通過(guò)多途徑無(wú)償?shù)玫?。隨著pc的普及，tcp/ip以其開(kāi)放的特點(diǎn)，成為了internet的基礎(chǔ)，該廣域網(wǎng)(WAN)把全世界數(shù)以百萬(wàn)的

2、電腦連接在了一起。2.1.2 TCP/IP結(jié)構(gòu),如下圖:各種應(yīng)用層協(xié)議TCPUDPIP設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序及接口卡應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層2.1.3 各層功能概述: (1)鏈路層：有時(shí)被稱(chēng)作數(shù)據(jù)鏈路層或網(wǎng)絡(luò)接口層，通 常包括操作系統(tǒng)中的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和計(jì)算機(jī)中對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口卡，它們一起處理與電纜(或其他任何傳輸媒介)的物理接口細(xì)節(jié)。該層包含的協(xié)議有:ARP(地址轉(zhuǎn)換協(xié)議)和RARP(反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議).(2)網(wǎng)絡(luò)層：有時(shí)又被稱(chēng)為互連網(wǎng)層，負(fù)責(zé)分組在網(wǎng)絡(luò)中的活動(dòng)，包括ip(網(wǎng)際協(xié)議)、ICMP(Internet互連網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議)以及IGMP(Internet組管理協(xié)議)。(3)傳輸層：該層主要為兩臺(tái)主機(jī)

3、的應(yīng)用程序提供端到端的數(shù)據(jù)通信，它分為兩個(gè)不同的協(xié)議：TCP(傳輸控制協(xié)議)和UDP(用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)。TCP提供端到端的質(zhì)量保證的數(shù)據(jù)傳輸，該層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的分組，質(zhì)量控制和超時(shí)重發(fā)等，對(duì)于應(yīng)用層來(lái)說(shuō)，就可以忽略這些工作。UDP則只提供簡(jiǎn)單的把數(shù)據(jù)從一端發(fā)送到另外一端，至于數(shù)據(jù)是否到達(dá)或按時(shí)到達(dá)、數(shù)據(jù)是否損壞都必須由應(yīng)用層來(lái)做。這兩種協(xié)議各有用途，前者可用于面向連接的應(yīng)用，而后者則在及時(shí)性服務(wù)中有著重要的用途，如網(wǎng)絡(luò)多媒體通信等。(4)應(yīng)用層：該層負(fù)責(zé)處理實(shí)際的應(yīng)用程序細(xì)節(jié)，包括大家十分熟悉的Telnet（電子公告版）,HTTP(World Wide Web服務(wù)),SMTP(簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議),

4、FTP(簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議)和SNMP(簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)等著名協(xié)議。Web服務(wù)器Web服務(wù)器http協(xié)議TCPTCPtcp協(xié)議IPIPIPIp協(xié)議Ip協(xié)議以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序令牌環(huán)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序令牌環(huán)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序令牌環(huán)路由器以太網(wǎng)2.2 winsock網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù) 由于Winsock的服務(wù)是以動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)Winsock Dll形式實(shí)現(xiàn)的,所以必須先調(diào)用WSAStartup函數(shù)對(duì)Winsoc Dll進(jìn)行初始化，協(xié)商Winsock的版本支持，并分配必要的資源。如果在調(diào)用Winsock函數(shù)之前，沒(méi)有加載winsock庫(kù)，則會(huì)返回SOCKET_ERROR錯(cuò)誤,在應(yīng)用程序關(guān)閉套接字后，還應(yīng)調(diào)用WSACl

5、eanup函數(shù)終止對(duì)Winsock Dll的使用，并釋放資源，以備下次使用.2.2.2 錯(cuò)誤檢查和控制： 錯(cuò)誤檢查和控制對(duì)于Winsock應(yīng)用程序是至關(guān)重要的，不成功的Winsock調(diào)用返回的最常見(jiàn)的值是SOCKET_ERROR，它是值為-1的常量。如果錯(cuò)誤發(fā)生了，可以用WSAGetLastError函數(shù)來(lái)獲得一段代碼，這段代碼明確地表明錯(cuò)誤的原因。：2.2.1 Winsock的啟動(dòng)和終止：2.2.3 Winsock編程模型： socket()服務(wù)器bind()listen()accept()阻塞，等待客戶(hù)數(shù)connect()socket()客戶(hù)機(jī)建立連接write()read()請(qǐng)求數(shù)據(jù)處理

6、服務(wù)請(qǐng)求write()read()應(yīng)答數(shù)據(jù)close()close()2.3.1 多線程技術(shù)介紹:2.3 windows多線程編程技術(shù) 在Windows的一個(gè)進(jìn)程內(nèi)，包含一個(gè)或多個(gè)線程，線程是指進(jìn)程的一條執(zhí)行路徑，它包含獨(dú)立的堆棧和CPU寄存器狀態(tài)，每個(gè)線程共享所有的進(jìn)程資源，包括打開(kāi)的文件，信號(hào)標(biāo)識(shí)及動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存等等，一個(gè)進(jìn)程的所有線程使用同一個(gè)32位地址空間，而這些線程的執(zhí)行由系統(tǒng)調(diào)度程序控制，調(diào)度程序決定哪個(gè)線程可執(zhí)行以及什么時(shí)候執(zhí)行。線程具有優(yōu)先級(jí)別，優(yōu)先權(quán)低的線程必須等到優(yōu)先權(quán)較高的線程執(zhí)行完任務(wù)后再執(zhí)行，在多處理器的機(jī)器上，調(diào)度程序可將多個(gè)線程放到不同的處理器上去運(yùn)行，這樣就可使

7、處理器的任務(wù)平衡，也提高了系統(tǒng)的效率。進(jìn)程的主線程在任何需要的時(shí)候都可以創(chuàng)建新的線程，當(dāng)線程執(zhí)行完任務(wù)后，自動(dòng)終止線程，當(dāng)進(jìn)程結(jié)束后，所有的線程都終止。2.3.2線程的創(chuàng)建和終止線程： Win32函數(shù)庫(kù)中提供了多線程控制的操作函數(shù)，包括創(chuàng)建線程、終止線程、建立互斥區(qū)等。首先，在應(yīng)用程序的主線程或其他活動(dòng)線程的適當(dāng)?shù)胤絼?chuàng)建新的線程，創(chuàng)建了新線程后，則該線程就開(kāi)始啟動(dòng)執(zhí)行了當(dāng)線程函數(shù)返回后，線程自動(dòng)終止，如果線程在執(zhí)行中終止的話，則可以調(diào)用函數(shù)實(shí)現(xiàn),相關(guān)函數(shù)等請(qǐng)查看論文3 SMTP服務(wù)器概要設(shè)計(jì)3.1本服務(wù)器實(shí)現(xiàn)的命令集：HELO,MAIL FROM,RCPT TO,DATA,RSET,NOOP,

8、QUIT,HELP3.2 SMTP服務(wù)器工作流程圖:smtp服務(wù)器主線程開(kāi)啟端口25，開(kāi)始監(jiān)聽(tīng)一個(gè)客戶(hù)發(fā)起連接請(qǐng)求要求服務(wù)服務(wù)器開(kāi)啟一個(gè)新線程為該客戶(hù)服務(wù)是否已經(jīng)達(dá)到最大連接數(shù)MAX_CONNECTION_NUM否向該用戶(hù)發(fā)送連接數(shù)過(guò)多信息，并關(guān)閉相應(yīng)連接是3.2.1 SMTP服務(wù)器主線程流程:3.2.2 SMTP服務(wù)器客戶(hù)服務(wù)線程流程:獲得客戶(hù)服務(wù)id號(hào)根據(jù)id號(hào)將客戶(hù)登錄信息記入System.log日志文件讀取客戶(hù)發(fā)送命令并處理命令返回客戶(hù)處理結(jié)果3.2.3 SMTP服務(wù)器客戶(hù)端命令處理流程:讀入客戶(hù)輸入的第一條命令是HELO嗎響應(yīng)503，并讀入下條命令不是響應(yīng)250歡迎信息處理MAIL

9、FROM命令否下條命令為MAIL FROM?是下條命令為RCPT TO?是處理RCPT TO命令否下條命令為DATA?是處理DATA命令下條命令為REST?是處理REST命令下條命令為NOOP?下條命令為HELP?下條命令為QUIT?處理NOOP命令是處理HELP命令是否否否否是處理QUIT命令向客戶(hù)輸出502 命令不可實(shí)現(xiàn)，并讀入下條信息3.2.3 SMTP服務(wù)器各個(gè)命令詳細(xì)處理流程:(見(jiàn)論文)4 POP3服務(wù)器概要設(shè)計(jì)4.1本服務(wù)器實(shí)現(xiàn)的命令集： USER PASS DELE LIST LOOP RETR RSET STAT UIDL QUIT4.2 pop3服務(wù)器工作流程圖:pop3服務(wù)

10、器主線程開(kāi)啟端口110，開(kāi)始監(jiān)聽(tīng)一個(gè)客戶(hù)發(fā)起連接請(qǐng)求要求服務(wù)4.2.1 pop3服務(wù)器主線程流程圖:服務(wù)器開(kāi)啟一個(gè)新線程為該客戶(hù)服務(wù)是否已經(jīng)達(dá)到最大連接數(shù)MAX_CONNECTION_NUM否向該用戶(hù)發(fā)送連接數(shù)過(guò)多信息，并關(guān)閉相應(yīng)連接是4.2.2 pop3服務(wù)器客戶(hù)服務(wù)線程流程:獲得客戶(hù)服務(wù)id號(hào)根據(jù)id號(hào)將客戶(hù)登錄信息記入System.log日志文件讀取客戶(hù)發(fā)送命令并處理命令返回客戶(hù)處理結(jié)果4.2.3 pop3服務(wù)器客戶(hù)端命令處理流程:讀入客戶(hù)輸入的下一條命令處理USER命令否命令為USER?是命令為PASS?是處理PASS命令否命令為STAT?是處理STAT命令命令為DELE?是處理DEL

11、E命令命令為L(zhǎng)IST命令為RETR處理LIST命令是處理RETR命令是否否否否命令為RSET?處理RSET命令向客戶(hù)輸出命令不可實(shí)現(xiàn)命令為UIDL命令為L(zhǎng)OOP?命令為QUTI?處理UIDL命令是是是處理LOOP命令處理QUIT命令否否否否是命令為RSET?4.2.3 pop3服務(wù)器各個(gè)命令詳細(xì)處理流程:(見(jiàn)論文)5 SMTP服務(wù)器和POP3服務(wù)器詳細(xì)設(shè)計(jì)(見(jiàn)論文)6 測(cè)試6.1 c語(yǔ)言編寫(xiě)的測(cè)試程序6.1.1 SMTP服務(wù)器簡(jiǎn)單測(cè)試程序(1)建立和SMTP服務(wù)器連接(2)發(fā)送HELO命令并讀取服務(wù)器響應(yīng)信息(3)發(fā)送MAIL FROM命令并回顯服務(wù)器返回信息(4)發(fā)送RCPT TO命令并回顯服務(wù)器返回信息(5)發(fā)送DATA命令通知(6)發(fā)送郵件正文并回顯服務(wù)器信息(7)發(fā)送QUIT命令結(jié)束和服務(wù)器的會(huì)話(8)SMTP測(cè)試程序命令行顯示結(jié)果6.1.2 POP3服務(wù)器測(cè)試程序(1)建立和POP3服務(wù)器的連接(10)POP3服務(wù)器測(cè)試程序命令行運(yùn)行效果(9)發(fā)送”QUIT”命令并回顯服務(wù)器信息(8)發(fā)送”DELE 1”并回顯服務(wù)器信息(7)發(fā)送”RETR 1”并回顯服務(wù)器信息(6)發(fā)送”LIST 1”并回顯服務(wù)器信息(5)發(fā)送”LIST”命令并回顯服務(wù)器信息(4)發(fā)送”STAT”命令并回顯服務(wù)器信息(3)發(fā)送”P(pán)ASS 198517”命令并回顯服