컴퓨터 네트워크/Ch2. 애플리케이션 계층

3. 인터넷 전자메일

smile blog 2023. 3. 22. 16:55
Reference :
컴퓨터 네트워킹 하향식 접근 [8판] / 퍼스트 북 / James F. Kurose, Keith W. Ross
건국대학교 컴퓨터 네트워크 수업 / 김기천 교수님

전자메일은 비동기적인 통신매체

 

애플리케이션 계층 프로토콜은 인터넷 전자메일 구조의 중심에 있다

 

정상적인 전자메일 송수신

수신자는 각 메일 서버 안에 메일 박스를 갖고 있음

  • 송신자의 사용자 에이전트에서 메시지 전달
  • 송신자의 메일 서버를 거침
  • 수신자의 메일 서버로 전달됨
  • 수신자의 메일 박스에 저장됨
    • 수신자가 메일 박스에 있는 메시지를 보려면
    • ⇒ 메일 서버는 사용자 계정과 비밀번호를 이용하여 수신자임을 인증한다

에러 상황 발생 시

수신자 메일 서버 고장이 일어났을 때

  • 송신자 서버는 그 메시지를 메시지 큐에 보관하고 나중에 그 메시지를 전달하기 위해 재시도한다
  • 약 30분마다 재시도가 일어남
  • 여러 날 시도해도 성공하지 못하면, 서버는 그 메시지를 제거하고 송신자에게 전자메일로 이를 통보함
SMTP

역할

송신자의 메일 서버로부터 수신자의 메일 서버로 메시지를 전송함

 

특징

HTTP보다 오래 됨

 

단점

모든 메일 메시지의 body는 단순한 7bit ascii이어야 한다

⇒용량 문제

⇒*이진 멀티미디어 데이터를 보내기 전에 ascii로 변환해야

⇒ 전송 후에는 다시 ascii를 이진 멀티미디어 데이터로 변환해야

*HTTP는 멀티미디어 데이터를 ascii로 변환해야 한다는 요구가 없었음

 

전체적인 FLOW

  1. 송신자(Alice)는 수신자(Bob)에게 메시지를 작성하고 사용자 에이전트에게 메시지를 보내라고 명령
  2. 송신자의 사용자 에이전트는 메시지를 송신자의 메일 서버에 보내고, 메시지는 메시지 큐에 놓인다
  3. 송신자의 메일 서버에서 동작하는 SMTP의 클라이언트 측은 송신자 SMTP과 TCP 연결을 수행한다
  4. 초기 SMTP 핸드 셰이킹 이후에 SMTP 클라이언트는 송신자의 메시지를 TCP연결로 보낸다
  5. 수신자의 메일 서버 호스트에서 SMTP의 서버 측은 메시지를 수신하고 수신장의 서버는 그 메시지를 수신자의 메일박스에 놓는다
  6. 수신자는 편한 시간에 그 메시지를 읽기 위해 사용자 에이전트를 부른다

자세한 STMP 전송 FLOW

  1. 클라이언트 SMTP는 서버 SMTP의 25번 포트로 TCP 연결을 설정한다
  2. 서버와 클라이언트는 애플리케이션 계층 헨드셰이크 수행
    1. SMTP 클라이언트는 송신자의 전자메일 주소와 수신자의 전자메일 주소를 제공함
  3. 클라이언트가 메시지를 보냄

지속연결

송신메일 서버가 같은 수신 메일 서버로 보내는 여러 메시지를 갖고 있다면, 같은 TCP 연결을 통해서 모든 메시지를 전달함

HTTP와의 비교

공통점

  • 한 호스트에서 다른 호스트로 파일을 전송하는데 이용
  • 지속 연결

 

차이점

  • 송수신HTTP: 웹 서버 → 웹 사용자 에이전트(브라우저)
  • SMTP: 한 메일 서버→다른 메일 서버
  • pull / push 프로토콜HTTP: pull 프로토콜 ⇒ 사용자가 서버로부터 정보를 가져오기 위해 사용한다
  • SMTP: push 프로토콜 ⇒ 송신 메일 서버가 수신 메일 서버로 보낸다
  • 제한HTTP: 제한 X
  • SMTP: 7bit & ASCII
  • 객체HTTP: 각 객체를 캡슐화
  • SMTP: 모든 메시지의 객체를 한 메시지로 만듦
메일 메시지 포맷
  • header lline과 body는 빈 줄(CRLF)로 분리됨
  • 모든 header는 From: 헤더라인과 To: 헤더라인을 반드시 가져야 함
  • From: alice@crepes.fr To: bob@hamburger.edu Subject: Searching for the meaning of life.
메일 접속 프로토콜

문제상황

송신자가 수신자에게 보낸 메일은 수신자의 메일 박스에 저장된다.

그런데 이때 수신자가 자신의 메일 서버에 있는 메시지는 어떻게 볼 수 있을까?

SMTP는 사용을 못한다. ⇒ SMTP가 push 프로토콜인 반면에 메시지를 얻는 것은 pull 동작이기 때문이다.

⇒ 특별한 메일 액세스 프로토콜을 통해 해결 가능!

POP3

사용자 에이전트가 메일 서버의 포트 110번으로 TCP 연결을 열 때 시작함

  1. 인증
  2. 사용자 에이전트는 메일을 다운로드하는 사용자를 인증하기 위해 사용자 이름과 비밀번호를 보낸다
  3. 트랜잭션
  4. 사용자 에이전트는 메시지를 가져오고, 메시지 삭제 표시나 그 삭제 표시를 지울 수도 있으며, 메일 통계를 얻을 수도 있다.
  5. 갱신
  6. 클라이언트가 POP3 세션을 끝내는 quit 명령이 내려진 후에 일어남

수신자가 로컬 컴퓨터로 메시지를 다운로드 할 수 있게 됨

IMAP

  • 등장 배경
    • POP3의 방법으로는 사용자가 다른 원격 서버에서 접속할 수 없다
  • 개요
    • 메일 접속 프로토콜
    • POP3 보다 더 다양한 특성을 갖지만 복잡함
  • 특징
    • 폴더에 각각의 메시지를 연결함
    • 사용자가 폴더를 생성하고 하나의폴더에서 다른 폴더로 메시지를 옮기는 명령을 제공
    • 특정 조건에 맞는 운격 폴덜르 찾는 명령 제공
    • IMAP 세션을 통해 사용자 상태 정보를 유지함
    • 폴더의 이름과 어떤 메시지가 어떤 폴더와 연결되어 있는가
    • 사용자 에이전트가 메시지의 구성요소를 얻을 수 있게 허용하는 명령을 가짐
    • 메시지의 헤더만 얻기
    • ⇒ 낮은 대역폭으로 연결될 때 유용함!(모든 메시지를 다운로드 안 해도 됨)

웹 기반 전자메일

  • 개요
    1. 多사람이 웹 브라우저를 통해 전자메일을 주고받음
  • 과정
    1. 사용자 에이전트: 일반 웹 브라우저
    2. 사용자는 HTTP를 통해 메일 서버에 있는 원격 메일박스와 통신
    3. 수신자가 자기 메일박스에 있는 메시지를 보고자 할 때, POP3나 IMAP을 이요하는 대신에 HTTP 프로토콜을 이용하여 수신자의 브라우저로 전달된다
    4. 송신자가 전자메일 메시지를 보내고자 할 때, 전자메일 메시지는 SMTP 대신에 HTTP를 이용하여 브라우저에서 메일 서버로 전달된다.
    5. 메일 서버는 여전히 SMTP를 이용하여 메시지를 다른 메일 서버로 전달하거나 다른 메일 서버로부터 수신한다

애플리케이션 계층 프로토콜은 인터넷 전자메일 구조의 중심에 있다

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