SMTP 与 POP3
邮件系统里有两个方向：把邮件推出去用 SMTP，把邮件拉回来用 POP3（或 IMAP）。两个协议都基于 TCP，端口分别是 25 和 110（SMTP 和 POP3 在传输层所使用的服务 2015、2018 年考过）。
本页 2 道错题：用户代理”只能发不能收”是哪个地址配错了，以及 POP3 传密码时到底加不加密。
机制
SMTP
简单邮件传送协议（Simple Mail Transfer Protocol，SMTP）是一种提供可靠且有效的电子邮件传输的协议，它控制两个相互通信的 SMTP 进程交换信息。因为 SMTP 采用客户/服务器模式工作，所以负责发送邮件的 SMTP 进程就是 SMTP 客户，而负责接收邮件的 SMTP 进程就是 SMTP 服务器。SMTP 用的是 TCP 连接，端口号为 25（SMTP 的用途及特点 2013、2014 年考过）。
SMTP 通信有以下三个阶段：
| 阶段 | 过程 |
|---|---|
| 连接建立 | 发件人的邮件发送到发送方邮件服务器的邮件缓存中后，SMTP 客户就每隔一定时间对邮件缓存扫描一次。如发现有邮件，就与接收方邮件服务器的 SMTP 服务器建立 TCP 连接（熟知端口 25）。连接建立后，接收方 SMTP 服务器发出 220 Service ready（服务就绪）。然后 SMTP 客户向 SMTP 服务器发送 HELO 命令，附上发送方的主机名 |
| 邮件传送 | 邮件的传送从 MAIL 命令开始，如 MAIL FROM: <fh@hit.edu.cn>。若 SMTP 服务器已准备好接收邮件，则回答 250 OK。下面跟着一个或多个 RCPT 命令，格式为 RCPT TO: <收件人地址>；每发送一个 RCPT 命令，都应有相应的信息从 SMTP 服务器返回，如 250 OK 或 550 No such user here（无此用户）。获得 OK 的回答后，客户端就使用 DATA 命令，表示要开始传送邮件的内容，SMTP 服务器返回 354 Start mail input; end with <CRLF>.<CRLF>，此时 SMTP 客户就可开始传送邮件内容 |
| 连接释放 | 邮件发送完毕后，SMTP 客户应发送 QUIT 命令，SMTP 服务器返回 221（服务关闭），表示 SMTP 同意释放 TCP 连接 |
RCPT 命令的作用是：先弄清接收方系统是否已做好接收邮件的准备，然后才发送邮件，以便不至于发送了很长的邮件后才知道地址错误，进而避免浪费通信资源。
SMTP 不使用中间的邮件服务器。 TCP 连接总是在发送方和接收方这两个邮件服务器之间直接建立，而不管它们相隔多远，不管在传送过程中要经过多少个路由器。当接收方邮件服务器因故障暂时不能建立连接时，发送方的邮件服务器只能等待一段时间后再次尝试连接。
POP3 与 IMAP
邮局协议（Post Office Protocol，POP）是一个非常简单但功能有限的邮件读取协议，现在使用的版本是 POP3。POP 也采用客户/服务器模式，在传输层使用 TCP，端口号为 110。接收方的用户代理必须运行 POP 客户程序，而接收方的邮件服务器中则运行 POP 服务器程序。
POP 有两种工作方式：
| 方式 | 含义 |
|---|---|
| 下载并保留 | 用户从邮件服务器上读取邮件后，邮件依然会保存在邮件服务器上，用户可再次从服务器上读取该邮件 |
| 下载并删除 | 邮件一旦被读取，就被从邮件服务器上删除 |
另一个邮件读取协议是因特网报文存取协议（IMAP），它比 POP 复杂得多。IMAP 为用户提供了创建文件夹、在不同文件夹之间移动邮件及在远程文件夹中查询邮件等联机命令，为此 IMAP 服务器维护了会话用户的状态信息。IMAP 的另一特性是允许用户代理只获取报文的某些部分，例如可以只读取一个报文的首部，或多部分 MIME 报文的一部分，这非常适用于低带宽的情况。
此外，随着万维网的流行，目前出现了很多基于万维网的电子邮件，如 Hotmail、Gmail 等。这种电子邮件的特点是，用户浏览器与邮件服务器之间的邮件发送或接收使用的是 HTTP，而仅在不同邮件服务器之间传送邮件时才使用 SMTP。
三个协议的对照
| SMTP | POP3 | IMAP | |
|---|---|---|---|
| 用途 | 发送邮件（用户代理 → 服务器、服务器 → 服务器） | 读取邮件 | 读取邮件 |
| 通信方式 | 推（Push） | 拉（Pull） | 拉 |
| 传输层 | TCP 25 | TCP 110 | TCP |
| 状态 | —— | 简单、功能有限 | 维护会话用户的状态信息，可只取报文的一部分 |
边界
错题复盘：只能发不能收，是 POP3 地址配错了
王道 6.4.4 第 5 题：用户代理只能发送而不能接收电子邮件时，可能是（ ）地址错误（A. POP3 B. SMTP C. HTTP D. Mail）。答案 A。
用户代理使用 POP3 协议接收邮件。 通常用户在配置电子邮件用户代理时需要设置邮件服务器的 POP3 地址（如 pop3.gmail.com），若这个地址设置错误，则会导致用户无法接收邮件。用户代理中的 SMTP 地址错误时会导致无法发送邮件；收件人 E-mail 地址错误时，可能会发错人，也可能会导致投递失败（不存在的地址）。
判断这类题只要认准方向：SMTP 管发、POP3 管收。题干说”能发不能收”，出问题的一定是收的那一侧。
错题复盘：POP3 在传输层用明文传密码，不加密
王道 6.4.4 第 8 题：下列关于 POP3 协议的说法，（ ）是错误的（A. 由客户端而非服务器选择接收后是否将邮件保存在服务器上 B. 登录到服务器后，发送的密码是加密的 C. 协议是基于 ASCII 码的，不能发送二进制数据 D. 一个账号在服务器上只能有一个邮件接收目录）。答案 B。
POP3 协议在传输层是使用明文来传输密码的，并不对密码进行加密，所以 B 错误。POP3 协议基于 ASCII 码，若要传输非 ASCII 码的数据，则要使用 MIME 将数据转换成 ASCII 码形式（C 对）。A 对应的是”下载并保留”与”下载并删除”两种方式，选择权在客户端。
与之呼应的是 POP3 的定位：非常简单但功能有限。想要文件夹、服务器端状态、部分获取，要用 IMAP。
SMTP 只在两个邮件服务器之间直接建立 TCP 连接。 不经过中间邮件服务器，这与 IP 分组的逐跳转发完全不同。
SMTP 不能用于从服务器读取邮件。 它是”推”协议；读取要用 POP3、IMAP 或 HTTP（王道 6.4.4 第 6 题）。
POP3 建立在 TCP 之上，使用有连接可靠的服务。 两个邮件协议都不是 UDP（第 11 题）。
浏览器登录网页邮箱时用的是 HTTP，不是 POP3。 只有服务器之间传邮件才是 SMTP（第 4 题）。
口径差异：今天的邮件协议端口与加密
教材口径：SMTP 用 TCP 25，POP3 用 TCP 110，POP3 明文传密码。
工程口径：明文端口今天基本被禁用。提交邮件改用 587（STARTTLS）或 465（SMTPS），读取改用 POP3S 995、IMAPS 993，全部在 TLS 之上，账号密码不再明文传输；认证也从明文口令扩展为 SMTP AUTH、OAuth 等机制。客户端侧 IMAP 已基本取代 POP3，因为它支持多设备同步。
考试按教材口径作答：SMTP 25、POP3 110、POP3 明文。
对照速查
| 说法 | 对错 |
|---|---|
| SMTP 使用 TCP，端口 25 | ✅ |
| POP3 使用 TCP，端口 110 | ✅ |
| SMTP 可以用于用户代理从服务器读取邮件 | ❌（推协议，只负责发送） |
| SMTP 传送邮件要经过中间邮件服务器 | ❌ |
| RCPT 命令用于告知收件人地址并提前确认对方是否存在 | ✅ |
DATA 命令后服务器返回 354，邮件内容以 <CRLF>.<CRLF> 结束 | ✅ |
| POP3 登录时密码是加密传输的 | ❌ |
| POP3 只能”下载并删除” | ❌（还有”下载并保留”） |
| IMAP 服务器维护用户的会话状态 | ✅ |
| IMAP 允许只下载邮件的一部分 | ✅ |
| 浏览器登录 Gmail 收发邮件用的是 POP3 | ❌（HTTP） |
考点
- SMTP：TCP 25、推、三阶段（220/HELO → MAIL/RCPT/DATA → QUIT/221）（2013、2014、2015、2018）
- POP3：TCP 110、拉、下载并保留/下载并删除、明文口令
- IMAP：功能强、维护状态、可部分下载
- 基于万维网的邮件：浏览器 ↔ 服务器用 HTTP，服务器 ↔ 服务器用 SMTP
链接
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