Как работает электронная почта – шаги и объяснения

Электронная почта – один из самых распространенных способов связи, позволяющий практически мгновенно отправлять сообщения через Интернет от одного пользователя к другому. Но чтобы ваше сообщение дошло до адресата, за кулисами работают несколько протоколов и процессов. Вот подробное объяснение того, как работает электронная почта, включая основные этапы и компоненты

Ключевые компоненты электронной почты

Клиент электронной почты: Программное приложение, позволяющее пользователям составлять, отправлять и получать электронные письма (например, Microsoft Outlook, Apple Mail или службы веб-почты, такие как Gmail и Yahoo Mail).
Почтовый сервер: Сервер, который управляет отправкой и получением электронной почты. Он бывает двух основных типов
- SMTP-сервер (простой протокол передачи почты): Занимается отправкой электронных писем.
- IMAP/POP3 Server (Internet Message Access Protocol / Post Office Protocol): Занимается получением электронных писем.
DNS (система доменных имен): Переводит доменные имена в IP-адреса, помогая направить электронное письмо на нужный почтовый сервер.

Как работает электронная почта: Пошаговый процесс

Шаг 1: Составление электронного письма

Действия пользователя: Пользователь пишет письмо с помощью почтового клиента (например, Gmail, Outlook).
Содержание электронного письма: Пользователь указывает адрес электронной почты получателя, тему и содержание основного текста.
Вложения: Пользователь может прикрепить к письму файлы, например документы, изображения или видео.

Шаг 2: Отправка электронного письма

Когда пользователь нажимает кнопку “Отправить”, почтовый клиент начинает процесс доставки письма

SMTP (простой протокол передачи почты): Клиент электронной почты отправляет сообщение на SMTP-сервер
- SMTP-сервер принадлежит поставщику услуг электронной почты отправителя.
- Он отвечает за передачу сообщения на сервер получателя.
Структура электронного письма: В сообщении указывается адрес электронной почты отправителя, адрес получателя, содержание сообщения и все вложения.

Шаг 3: Разрешение DNS

Чтобы доставить письмо по назначению, SMTP-серверу необходимо найти почтовый сервер, связанный с доменом получателя (например, example.com)

Поиск DNS: SMTP-сервер запрашивает у DNS (Domain Name System) записи MX (Mail Exchange) домена получателя
- MX-записи: Указывают, какие почтовые серверы обрабатывают электронную почту для определенного домена.
- A-записи: Преобразовывают доменные имена в IP-адреса, чтобы SMTP-сервер мог найти почтовый сервер получателя.

Шаг 4: Подключение к почтовому серверу получателя

После того как процесс разрешения DNS предоставляет IP-адрес почтового сервера получателя, SMTP-сервер отправителя устанавливает соединение с почтовым сервером получателя

Протокол SMTP: Электронное письмо передается по протоколу SMTP с сервера отправителя на почтовый сервер получателя.
Передача: В некоторых случаях электронное письмо может быть передано через несколько SMTP-серверов, прежде чем достигнет сервера получателя.

Шаг 5: Получение электронного письма

После того как письмо попадает на почтовый сервер получателя, его необходимо сохранить и сделать доступным для получателя

Хранение почты: Почтовый сервер получателя хранит электронное письмо в почтовом ящике получателя на сервере до тех пор, пока пользователь не получит его.
Протокол POP3/IMAP: Чтобы получить доступ к электронной почте, почтовый клиент получателя связывается с почтовым сервером, используя либо
- POP3 (Post Office Protocol 3): Загружает электронную почту с сервера и часто удаляет ее с сервера после загрузки (подходит для доступа к электронной почте с одного устройства).
- IMAP (Internet Message Access Protocol): Сохраняет электронную почту на сервере, позволяя пользователю получать доступ к ней с нескольких устройств и синхронизировать изменения (например, статус прочитанного/непрочитанного).

Шаг 6: доставка электронного письма в почтовый ящик получателя

Клиент электронной почты (например, Gmail, Outlook, Apple Mail) получает сообщение с почтового сервера получателя с помощью POP3 или IMAP и отображает его в папке “Входящие” получателя

Уведомление: Пользователь получает уведомление о том, что пришло новое электронное письмо.
Заголовки электронной почты: При просмотре письма получатель может увидеть такие заголовки, как “От”, “Кому”, “Тема”, “Дата” и другие метаданные.

Протоколы, участвующие в передаче электронной почты

SMTP (простой протокол передачи почты)
- Используется для отправки электронных писем.
- Работает через порт 25, 465 или 587.
- Занимается ретрансляцией электронных писем между серверами и доставкой их на почтовый сервер получателя.
IMAP (Internet Message Access Protocol)
- Используется для получения электронной почты.
- Работает через порт 143 (незашифрованный) или 993 (зашифрованный).
- Позволяет пользователям получать доступ к электронной почте с нескольких устройств, сохраняя их синхронизацию.
POP3 (Post Office Protocol 3)
- Также используется для получения электронной почты.
- Работает через порт 110 (незашифрованный) или 995 (зашифрованный).
- Загружает электронные письма с сервера на одно устройство и по желанию удаляет их с сервера после загрузки.

Пример: Как электронная почта путешествует от отправителя к получателю

Пользователь A (Алиса) пишет письмо пользователю B (Бобу) с помощью Gmail.
Почтовый клиент Алисы (Gmail) отправляет письмо на SMTP-сервер Gmail.
SMTP-сервер Gmail запрашивает DNS, чтобы найти MX-запись для bob@example.com.
DNS возвращает IP-адрес почтового сервера example.com.
SMTP-сервер Gmail подключается к SMTP-серверу example.com и доставляет письмо.
Почтовый сервер example.com сохраняет письмо в почтовом ящике Боба.
Боб открывает свой почтовый клиент (например, Outlook), который подключается к серверу example.com по протоколу IMAP.
Почтовый клиент Боба извлекает письмо и отображает его в папке “Входящие”.

Ключевые термины и понятия

Заголовки электронной почты: Содержат такие метаданные, как отправитель, получатель, дата и тема. Заголовки также содержат технические данные, например путь, пройденный электронной почтой через серверы.
MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions): Стандарт форматирования содержимого электронной почты для поддержки текста, HTML и вложений.
SPF, DKIM, DMARC: механизмы безопасности, используемые для проверки личности отправителя и предотвращения подделки электронной почты.

Заключение

Процесс отправки и получения электронной почты включает в себя несколько этапов и протоколов связи, каждый из которых работает вместе, чтобы обеспечить точную, эффективную и безопасную доставку сообщений. Когда пользователь составляет письмо, оно начинает свой путь через ряд систем – от клиента отправителя до почтового ящика получателя, – опираясь на поиск DNS, механизмы аутентификации и протоколы передачи сообщений. Понимание того, как работает этот процесс, необходимо для устранения проблем с доставкой, настройки почтовых серверов и поддержания безопасной среды связи.

В основе передачи электронной почты лежат несколько ключевых протоколов. Протокол SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) отвечает за отправку электронной почты с почтового клиента отправителя (например, Outlook или Thunderbird) на сервер исходящей почты, а затем за передачу сообщения на почтовый сервер получателя. Для получения электронной почты используются такие протоколы, как IMAP (Internet Message Access Protocol) и POP3 (Post Office Protocol). IMAP позволяет пользователям получать доступ к электронной почте и управлять ею непосредственно на сервере с нескольких устройств, в то время как POP3 загружает электронную почту на одно устройство и удаляет ее с сервера.

Чтобы убедиться, что сообщения отправлены по назначению, почтовый сервер запрашивает записи DNS (Domain Name System), чтобы найти запись MX (Mail Exchange) домена получателя, которая определяет, какой почтовый сервер обрабатывает входящую почту для этого домена. Кроме того, такие протоколы безопасности, как SPF, DKIM и DMARC, помогают предотвратить подмену электронной почты, аутентифицировать отправителей и защитить пользователей от фишинга и спама.

Например, когда вы отправляете письмо с адреса user@example.com на адрес friend@gmail.com, ваш почтовый клиент использует SMTP для подключения к mail.example.com. Затем сервер выполняет поиск в DNS, чтобы найти MX-запись для gmail.com, которая может указывать на gmail-smtp-in.l.google.com. После установления соединения ваш почтовый сервер отправляет сообщение по протоколу SMTP. Сервер Google проверяет подлинность отправителя с помощью проверок SPF/DKIM, сохраняет сообщение и доставляет его в почтовый ящик получателя через IMAP или POP3.