Giải pháp thư điện tử cho trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

Lấ XUN THNH - Xử lý thông tin và truyền thông
2007 2009
Hà Nội
2009

Bộ giáo dục và đào tạo
Trường Đại học bách khoa Hà nội
------------------------

Luận Văn Thạc sỹ khoa học
Ngành : Xử lý thông tin và truyền thông

Gii phỏp Th điện tử cho trường Đại học
Bách khoa Hà Nội

LÊ XUÂN THÀNH

Hµ néi 2009


Bộ giáo dục và đào tạo
Trường Đại học bách khoa Hà nội
------------------------

Luận Văn Thạc sỹ khoa học

Gii phỏp th in tử cho trường Đại học Bách
khoa Hà Nội
Ngµnh: Xư lý thông tin và truyền thông
MÃ số : ......./......./.......

Lấ XUN THNH
Ngi hướng dẫn khoa học: TS. HÀ QUỐC TRUNG

Hµ néi 2009


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn này là cơng trình nghiên cứu của chính bản thân.
Các nghiên cứu trong luận văn này dựa trên những tổng hợp lý thuyết và hiểu
biết thực tế, không sao chép.
Tác giả

Lê Xuân Thành


Luận văn thạc sĩ - Xử lý thông tin và truyền thông

LỜI CẢM ƠN
Trước hết học viên xin được phép gửi lời cảm ơn đến các thầy cô Viện
Công nghệ Thơng tin và Truyền Thơng đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn
học viên trong suốt 2 năm học vừa qua, giúp học viên có được cái nhìn rộng
hơn, tồn diện hơn về các kiến thức chun mơn của mình.
Xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến Viện Đào tạo Sau Đại học, viện đã
tạo điều kiện hết sức thuận lợi trong q trình học tập của học viên nói riêng
và lớp Xử lý Thơng tin và Truyền thơng nói chung.
Cho phép học viên xin gửi lời cảm ơn chân thành đến giáo viên hướng dẫn,
TS. Hà Quốc Trung, Bộ mơn Truyền thơng và Mạng máy tính, Viện Cơng
nghệ Thơng tin và Truyền thông, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, đã tận
tình hướng dẫn khơng chỉ về mặt kiến thức chun mơn mà cịn tạo điều
kiện cho học viên trong q trình cơng tác có đủ điều kiện để nghiên cứu,

thử nghiệm, triển khai giải pháp.
Học viên xin gửi lời cảm ơn đến Trung tâm Mạng Thông tin, đặc biệt là
Ban Giám đốc và các anh chị em đồng nghiệp tại phòng Hệ thống và Dịch
vụ Mạng nơi học viên đang cơng tác đã tích cực cộng tác, tham gia vào các
thử nghiệm, tìm hiều hệ thống và tạo điều kiện để học viên được thử
nghiệm các giải pháp liên quan đến đề tài.
Cuối cùng học viên xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè và gia đình đã động viên,
giúp đỡ, ủng hộ học viên trong quá trình học tập cũng như nghiên cứu hoàn
thành luận văn này.

1/71


Luận văn thạc sĩ - Xử lý thông tin và truyền thơng

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ......................................................................................1
MỤC LỤC ............................................................................................2
MỤC LỤC HÌNH VẼ ..........................................................................6
LỜI GIỚI THIỆU ................................................................................8
Chương 1. Tổng quan về hệ phân tán..............................................11
1.1. Hệ phân tán là gì? ......................................................................11
1.2. Các đặc trưng cơ bản của hệ phân tán.......................................11
1.2.1.

Kết nối người sử dụng với tài nguyên ................................... 11

1.2.2.

Tính trong suốt (transparency) .............................................. 12

1.2.3.

Tính mở (openess) ................................................................. 12

1.2.4.

Tính co dãn (scalability)........................................................ 12

1.2.5.

Tính chịu lỗi (Fault tolerance)............................................... 13

1.2.6.

Tính an tồn an ninh (security) ............................................. 13

1.3. Hệ thống thư điện tử là một dịch vụ phân tán. .........................13
1.3.1.

Thỏa mãn định nghĩa một hệ phân tán .................................. 13

1.3.2.

Kết nối như nhau ở khắp mọi nơi (kết nối giữa người sử dụng

và tài nguyên hệ thống): ....................................................................... 13
1.3.3.

Thỏa mãn tính trong suốt: ..................................................... 14

2/71


Luận văn thạc sĩ - Xử lý thông tin và truyền thơng

1.3.4.

Thiết kế mở (Thỏa mãn tính mở): ......................................... 14

1.3.5.

Sẵn sàng cho việc mở rộng hệ thống (tính co giãn): ............. 14

1.3.6.

Đảm bảo khả năng chịu lỗi của hệ thống: ............................. 14

1.3.7.

Tích hợp hệ thống an tồn an ninh thơng tin......................... 15

Chương 2. Cơ chế hoạt động của hệ thống thư điện tử .................16
2.1. Mơ hình hệ thống. .....................................................................16
2.2. Giao thức SMTP (Simple Mail Tranfer Protocol). ...................17
2.3. Giao thức IMAP (Internet Message Access Protocol) ..............19
2.4. Giao thức POP (Post Office Protocol) ......................................21
Chương 3. Tổng quan về các hệ thống thư điện tử ........................23
3.1. Tổng quan về hệ thống thư điện tử ...........................................23
3.2. Các yêu cầu của một hệ thống thư điện tử ................................25
3.2.1.

Webmail ................................................................................ 25

3.2.2.

Quota ..................................................................................... 26

3.2.3.

WebAdmin ............................................................................ 27

3.2.4.

Virtual domain....................................................................... 28

3.2.5.

Quét Virus ............................................................................. 29

3.2.6.

Lọc thư rác............................................................................. 31

3.2.7.

Mailing list ............................................................................ 32
3/71


Luận văn thạc sĩ - Xử lý thông tin và truyền thơng

3.2.8.

Tiện ích phân tích log ............................................................ 34

3.2.9.

Chữ ký số............................................................................... 35

3.3. Các hệ thống cung cấp dịch vụ thư điện tử phổ biến ...............39
3.3.1.

Mdaemon ............................................................................... 39

3.3.2.

Exchange Server .................................................................... 40

3.3.3.

Postfix.................................................................................... 42

3.3.4.

Qmail ..................................................................................... 44

3.4. So sánh các hệ thống thư điện tử ..............................................47
3.4.1.

Các đặc điểm chủ quan.......................................................... 48

3.4.2.

Các đặc điểm khách quan ...................................................... 48

Chương 4. Giải pháp thư điện tử trong các trường đại học và các
ứng dụng .............................................................................................52
4.1. Lựa chọn cấu hình hệ thống thư điện tử và xây dựng mơ hình
thử nghiệm ........................................................................................52
4.1.1.

Lựa chọn cấu hình hệ thống .................................................. 52

4.1.2.

Xây dựng mơ hình thử nghiệm ............................................. 53

4.2. Giải pháp cho hệ thống thư điện tử cho trường Đại học Bách
khoa Hà Nội .....................................................................................54
4.2.1.

Thực trạng hệ thống thư điện tử của trường Đại học Bách

khoa Hà Nội ......................................................................................... 54

4/71


Luận văn thạc sĩ - Xử lý thông tin và truyền thông

4.2.2.

Giải pháp nâng cấp hệ thống thư điện tử của trường Đại học

Bách khoa Hà Nội ................................................................................ 56

4.3. Triển khai dịch vụ thư điện tử trong trường đại học Bách khoa
Hà Nội ..............................................................................................60
4.3.1.

Cài đặt hệ thống..................................................................... 60

4.3.2.

Thử nghiệm hệ thống ............................................................ 62

4.3.3.

Kết quả thử nghiệm hệ thống ................................................ 63

Chương 5. Kết luận và hướng nghiên cứu tiếp theo ......................65
5.1. Kết luận .....................................................................................65
5.2. Các cơng việc cịn tồn tại ..........................................................67
5.3. Hướng nghiên cứu và các công việc tiếp theo cần triển khai ...68
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................70

5/71


Luận văn thạc sĩ - Xử lý thông tin và truyền thơng

MỤC LỤC HÌNH VẼ
Hình 2.1.1 Các thành phần của hệ thống thư điện rử cơ bản ..............16
Hình 2.2.1 Mơ hình hoạt động của giao thức SMTP ..........................18
Hình 2.3.1 Mơ hình hoạt động của giao thức IMAP ...........................20
Hình 2.4.1 Mơ hình hoạt động của giao thức POP ..............................21
Hình 3.2.1 OpenWebmail ....................................................................25
Hình 3.2.2 Chức năng phân bổ quota cho tài khoản thư điện tử .........26
Hình 3.2.3 Mdaemon WebAdmin .......................................................27
Hình 3.2.4 Chức năng virtual domain .................................................28
Hình 3.2.5 Chức năng quét virus của hệ thống thư điện tử .................30
Hình 3.2.6 Chức năng lọc Spam của hệ thống thư điện tử ..................31
Hình 3.2.7 Chức năng tạo mailing list trên phần mềm email client ....33
Hình 3.2.8 Tiện ích phân tích log của hệ thống thư điện tử ................35
Hình 3.2.9 Quá trình tạo chữ ký điện tử trước khi thư được gửi đi ....37
Hình 3.2.10 Quá trình giải mã chữ ký số bằng khóa cơng khai ..........38
Hình 3.3.1 Email Server Mdaemon .....................................................39
Hình 3.3.2 Email Server Microsoft Exchange.....................................41
Hình 3.3.3 Email Server Postfix ..........................................................43
6/71


Luận văn thạc sĩ - Xử lý thông tin và truyền thơng

Hình 3.3.4 Email Server Qmail ...........................................................45
Hình 4.1.1 Mơ hình Hệ thống thư điện tử hiện tại ..............................53
Hình 4.1.2 Mơ hình hệ thống thư điện tử mới .....................................54
Hình 4.2.1 Sơ đồ khối giải pháp cho Hệ thống thư điện tử mới .........57
Hình 4.3.1 Thống kê truy cập vào hệ thống email ..............................63
Hình 4.3.2 Kết quả thử nghiệm gửi 1000 Mess/phút ..........................64

Hình 5.1.1 Thống kê lượng thư điện tử trao đổi ..................................66

7/71


Luận văn thạc sĩ - Xử lý thông tin và truyền thông

LỜI GIỚI THIỆU
Nội dung của Luận văn thạc sỹ của học viên là: Giải pháp xây dựng hệ
thống thư điện tử cho trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Giải pháp này đã
và đang được triển khai thử nghiệm, đã trong lộ trình đưa vào sử dụng chính
thức trong thời gian tới.
Nghiên cứu này được thực hiện dựa trên nhu cầu thực tế của trường Đại học
Bách khoa Hà Nội nơi học viên đang làm việc và bản thân học viên đang
được giao nhiệm vụ quản lý, vận hành hệ thống thư điện tử hiện thời và xây
dựng hệ thống mới đáp ứng nhu cầu hiện tại và tương lai.
Hiện nay, trường Đại học Bách khoa Hà Nội đang sử dụng hệ thống thư
điện tử Mdaemon trên nền hệ điều hành Windows 2003 Server. Hệ thống
này được thiết kế và vận hành từ những năm 2004, khi nhu cầu sử dụng
cũng như giao tiếp công việc thông qua thư điện tử chưa được phổ biến như
hiện nay.
Hệ thống ban đầu được thiết kế đã phục vụ tốt nhu cầu của quá khứ với
khoảng 500 – 700 tài khoản thư điện tử. Cũng vào thời điểm đó vấn nạn thư
rác chưa bùng nổ và nhu cầu có một hệ thống lọc thư rác chưa cấp thiết như
hiện nay. Khi đó hệ thống được thiết kế với những điều kiện rất hạn chế do
Nhà trường chưa có khả năng đầu tư về trang thiết bị, máy chủ, công nghệ
và con người.
Ngày nay, cùng với việc xây dựng hành chính điện tử, các công việc trong
trường cũng đã được tiến hành rất nhiều qua thư điện tử như: đăng tin lên
website, giao và báo cáo công việc, triển khai các dự án, trao đổi với các đối

tác, trao đổi liên lạc giữa các giảng viên và sinh viên, sinh viên sử dụng thư
điện tử để tham gia chương trình học tín chỉ… Với những u cầu đó thì số
lượng cán bộ, giảng viên sử dụng thư điện tử ngày càng tăng (hiện tại có
khoảng trên 1500 tài khoản thư điện tử đang sử dụng thường xuyên), nhu
cầu trao đổi thông tin tăng mạnh, hệ thống hiện tại đã bộc lộ những yếu kém
không thể khắc phục được:
8/71


Luận văn thạc sĩ - Xử lý thông tin và truyền thơng

+ Thường xun q tải khi có nhiều tài khoản cùng xử lý các thư điện tử
có dung lượng lớn dẫn đến máy chủ bị treo, tắt dịch vụ
+ Lượng thư rác ngày một nhiều hơn đòi hỏi phải có một chính sách, giải
pháp hồn thiện hơn để giải quyết
+ Dung lượng cung cấp cho mỗi hòm thư là quá nhỏ không thể đáp ứng
được các nhu cầu trao đổi tối thiểu của người sử dụng
+ Hệ thống sao lưu, phục hồi cịn phải thực hiện thủ cơng nên tính sẵn sàng
và khả năng chịu lỗi thấp.
+ Chi phí cho việc xây dựng, duy trì một hệ thống thư điện tử có bản quyền
lớn rất khó triển khai.
Vì những lý do trên, việc nghiên cứu triển khai một hệ thống mới để giải
quyết được các vấn đề trên là hết sức cấp bách. Trong quá trình xây dựng
giải pháp học viên đã đi từng bước từ việc tìm hiểu các khái niệm cơ bản,
các hệ thống thư điện tử phổ biến trên thế giới đến việc khảo sát nhu cầu
quá khứ, hiện tại và tương lai của Nhà trường. Trong luận văn này học viên
cũng xây dựng nội dung như quá trình tìm hiểu, xây dựng hệ thống của
mình. Luận văn gồm các nội cung chính sau:
Chương 1: Tổng quan về hệ phân tán. Chương này giúp học viên có một cái
nhìn tổng thể về các u cầu của một hệ thống dịch vụ phân tán nói chung

bao gồm cả hệ thống dịch vụ thư điện tử.
Chương 2: Cơ chế hoạt động của một hệ thống thư điện tử. Chương này
cung cấp những khái niệm về các giao thức cơ bản như SMTP (Simple Mail
Tranfer Protocol), POP3 (Post Office Protocol), IMAP (Internet Message
Access Protocol), hay các thành phần cơ bản như MTA (Mail Tranfer
Agent), MUA (Mail User Agent) và cách thức các giao thức, các thành
phần đó hoạt động, so sánh phân tích các ưu nhược điểm của các giao thức
đó.
Chương 3: Tổng quan về các hệ thống thư điện tử. Chương này giúp học
viên có một cái nhìn tổng thể về một hệ thống thư điện tử, từ đó biết được
9/71


Luận văn thạc sĩ - Xử lý thông tin và truyền thông

yêu cầu cụ thể về các thành phần hệ thống. Từ đó tìm hiểu và đánh giá các
hệ thống đã được sử dụng phổ biến như Exchange Server, Mdaemon,
Postfix, Qmail.
Chương 4: Giải pháp thư điện tử trong các trường đại học và ừng dụng.
Chương này trình bày các khảo sát của học viên về hệ thống hiện tại, các
nhược điểm của nó và các yêu cầu cần đặt ra cho hệ thống mới. Từ những
khảo sát đó, học viên đưa ra giải pháp cho từng yêu cầu và thiết kế hệ thống
hoàn chỉnh. Sau cùng là những đánh giá trong q trình triển khai (đang
diễn ra). Từ đó học viên tổng kết được những việc đã làm được cũng như
hướng nghiên cứu, phát triển trong tương lai.

10/71


Luận văn thạc sĩ - Xử lý thông tin và truyền thông

Chương 1. Tổng quan về hệ phân tán
1.1. Hệ phân tán là gì?
Có nhiều định nghĩa cho 1 hệ phân tán. Tuy nhiên, ta có thể định nghĩa hệ
phân tán là một tập hợp bao gồm các máy tính tự trị được liên kết với nhau
qua một mạng máy tính, và được cài đặt phần mềm hệ phân tán. Phần mềm
hệ phân tán cho phép máy tính có thể phối hợp các hoạt động của nó và chia
sẻ tài nguyên của hệ thống như phần cứng, phần mềm và dữ liệu.
Một số tính chất quan trọng của một hệ phân tán: Thứ nhất chúng cho phép
chúng ta chạy những ứng dụng khác nhau trên nhiều máy khác nhau thành
một hệ thống duy nhất. Một ưu điểm khác của hệ phân tán đó là khi một hệ
thống được thiết kế đúng cách, một hệ phân tán có thể có khả năng thay đổi
tuỳ theo quy mô của hệ thống rất tốt. Tuy nhiên, bên cạnh những ưu điểm
nói trên thì phát sinh các vấn đề về bảo mật và tính riêng tư.
Những ứng dụng của hệ phân tán: Cung cấp những thuận lợi cho việc tính
tốn đa mục đích đến những nhóm người dùng, tự động hố cơng việc ngân
hàng và hệ thống truyền thơng đa phương tiện, ngồi ra chúng cịn bao qt
tồn bộ những ứng dụng thương mại và kĩ thuật. Hệ phân tán đã trở thành
tiêu chuẩn để tổ chức về mặt tính tốn. Nó có thể được sử dụng cho việc
thực hiện tương tác hệ thống tính tốn đa mục đích trong UNIX và hỗ trợ
cho phạm vi rộng của thương mại và ứng dụng công nghiệp của những máy
tính…

1.2. Các đặc trưng cơ bản của hệ phân tán
1.2.1. Kết nối người sử dụng với tài nguyên
Chia sẻ nguồn tài nguyên là một đặc tính cơ bản của hệ thống phân tán, nó
là cơ sở cho những đặc tính khác và nó ảnh hưởng đến những kiến trúc
phần mềm có sẵn trong các hệ phân tán. Các nguồn tài nguyên có thể là
mục dữ liệu, phần cứng và các thành phần của phần cứng. Các nguồn tài
11/71

Luận văn thạc sĩ - Xử lý thông tin và truyền thông

nguyên được phân biệt từ một dữ liệu được quản lý với những quá trình xử
lý đơn bởi nhu cầu của vài quá trình xử lý để chia sẻ chúng
1.2.2. Tính trong suốt (transparency)
Một hệ phân tán được gọi là trong suốt nếu nó có khả năng che dấu tính rời
rạc và những nhược điểm có thể của nó đối với người sử dụng cuối và
người lập trình ứng dụng. Có 8 dạng trong suốt :
 Trong suốt truy cập: che dấu cách biểu diễn dữ liệu và cách thức truy
cập tài nguyên.
 Trong suốt vị trí: che dấu vị trí thực của tài nguyên.
 Trong suốt di trú: che dấu khả năng di trú (di chuyển từ nơi này sang
nơi khác) của tài nguyên.
 Trong suốt định vị lại: che dấu khả năng tài nguyên có thể di chuyển
từ nơi này đến nơi khác ngay cả khi đang được sử dụng.
 Trong suốt bản sao: che dấu các bản sao được nhân ra.
 Trong suốt về tương tranh.
 Trong suốt về lỗi.
 Trong suốt truy cập nhanh.
1.2.3. Tính mở (openess)
Một hệ phân tán được gọi là có tính mở nếu nó có khả năng bổ sung thêm
các dịch vụ mới mà không làm ảnh hưởng xấu đến các dịch vụ đã có.
1.2.4. Tính co dãn (scalability)
Một hệ phân tán được gọi là có tính co dãn nếu nó có thể thích nghi được
với những sự thay đổi qui mơ của hệ thống.. Tính co dãn thể hiện trên 3
khía cạnh.
 Dễ dàng bổ sung thêm tài nguyên và người sử dụng.
 Hệ thống thay đổi qui mô về mặt địa lý.

 Hệ thống thay đổi qui mô về quản trị.

12/71


Luận văn thạc sĩ - Xử lý thông tin và truyền thơng

1.2.5. Tính chịu lỗi (Fault tolerance)
Xử lý được những lỗi xảy ra trong quá trình làm việc. Bên cạnh tính chịu lỗi
ln đi kèm theo là khắc phục lỗi.
1.2.6. Tính an tồn an ninh (security)
Bảo mật trong hệ thống máy tính, chống lại những sự đe dọa từ bên ngoai
và bên trong hệ thống.

1.3. Hệ thống thư điện tử là một dịch vụ phân tán.
Hệ thống thư điện tử là một hệ thống phân tán do nó thỏa mãn rất nhiều các
điều kiện của một hệ phân tán điển hình.
1.3.1. Thỏa mãn định nghĩa một hệ phân tán
Với các hệ thống thư điện tử trung bình và lớn (từ hàng chục nghìn đến
hàng triệu tài khoản) các hệ thống này thường được đặt trên hàng trăm,
nghìn máy chủ khác nhau và được đặt ở rất nhiều vị trí địa lý khác nhau, ví
dụ như các hệ thống hotmail, yahoo mail….
1.3.2. Kết nối như nhau ở khắp mọi nơi (kết nối giữa người sử dụng và
tài nguyên hệ thống):
Ở các hệ thống thư điện tử lớn với lượng người sử dụng khổng lồ, phân bổ
rộng rãi ở các vùng miền khác nhau thì việc đảm bảo cho việc kết nối người
sử dụng với tài nguyên hệ thống sao cho là như nhau ở mọi nơi là một trong
những yêu cầu bắt buộc phải có. Hầu hết các hãng cung cấp dịch vụ thư
điện tử này đều làm rất tốt điều này, chúng ta có thể truy cập Gmail,
Hotmail, Yahoo Mail ở tất cả mọi nơi trên thế giới là như nhau.

13/71


Luận văn thạc sĩ - Xử lý thông tin và truyền thơng

1.3.3. Thỏa mãn tính trong suốt:
Các hãng cung cấp thư điện tử lớn đã làm rất tốt điều này, và một trong
những cách đơn giản nhất mà Google áp dụng cho hệ thống Gmail của mình
là xây dựng các hệ thống máy chủ phân tán trên các vị trí địa lý khác nhau
rồi kết nối chúng bằng công nghệ VPN (Virtual Private Network). Như vậy
các máy chủ này coi như đang “ở cùng” trong một mạng nội bộ và các truy
cập của người sử dụng nhanh chóng được đưa đến máy chủ tương ứng mặc
dù các máy này ở cách xa nhau hàng nghìn cây số.
1.3.4. Thiết kế mở (Thỏa mãn tính mở):
Thư điện tử là một hệ thống mở, được thiết kế để có thể tích hợp rất nhiều
dịch vụ vào nó, đồng thời nó cũng được thiết kế dưới dạng các module tính
năng riêng biệt nên dễ dàng được tích hợp vào các hệ thống khác. Ví dụ như
các hệ thống thư điện tử của Yahoo được tích hợp với hệ thống quét virus
của Norton, hệ thống thư điện tử của trường Đại học Bách khoa Hà Nội
được tích hợp chương trình lọc thư rác ASSP…
1.3.5. Sẵn sàng cho việc mở rộng hệ thống (tính co giãn):
Các hệ thống thư điện tử là điển hình của các hệ thống phân tán có tính co
giãn cao nhất. Ví dụ như Gmail, Yahoo Mail… số lượng người sử dụng
càng nhiều, thì hệ thống càng được nâng cấp và xây dựng thêm ở các vùng
khác nhau trên thế giới, với Gmail, người sử dụng càng nhiều thì dung
lượng hịm thư càng tăng…
1.3.6. Đảm bảo khả năng chịu lỗi của hệ thống:
đây dường như là một yêu cầu bắt buộc đối với các hệ thống thư điện tử,
việc kết nối giữa các hệ thống là thông qua mạng Internet nên việc hệ thống

phải thường xuyên chịu các lỗi như: đường truyền bị gián đoạn, hệ thống
đối tác không kết nối được, bị tấn cơng từ chối dịch vụ…. Nếu khơng có
khả năng giải quyết các bài tốn này thì khơng thể cung cấp dịch vụ được,
14/71


Luận văn thạc sĩ - Xử lý thông tin và truyền thơng

1.3.7. Tích hợp hệ thống an tồn an ninh thơng tin
Hệ thống thư điện tử là hệ thống có tính riêng tư rất cao, việc bị lộ các
thống tin của người sử dụng thường đem lại những hậu quả rất nặng nề nên
các nhà cung cấp dịch vụ rất coi trọng nhiệm vụ này. Với các hệ thống thư
điện tử ngày nay hệ thống khơng chỉ đảm bảo tính an tồn cho người sử
dụng mà cịn phải thỏa mãn được khả năng xác thực được chính xác định
danh của người dùng tránh các trường hợp giả mạo. Vì thế đi kèm với các
hệ thống để đảm bảo an toàn cho hịm thư của người sử dụng tránh bị mất
thơng tin, lộ mật khẩu như: “câu hỏi bí mật” (Yahoo Mail, Hotmail), xác
thực bằng private key, tạo con dấu đăng nhập (YahooMail), truy cập thông
qua https (HUTMail)… các hệ thống này cịn cung cấp các dịch vụ xác thực
độ chính xác của thông tin gửi đi bằng các dịch vụ như: “chữ ký số”….

15/71


Luận văn thạc sĩ - Xử lý thông tin và truyền thông

Chương 2. Cơ chế hoạt động của hệ thống
thư điện tử
2.1. Mơ hình hệ thống.

Hình 2.1.1 Các thành phần của hệ thống thư điện rử cơ bản

Hình trên mơ tả mơ hình cơ bản của một hệ thống thư điện tử. Một hệ thống
thư điện tử cơ bản sẽ gồm các thành phần sau [9, 12, 16]:
+ Thành phần giao tiếp với các hệ thống thư điện tử khác thường được gọi
là MTA (Mail Tranfer Agent)
+ Thành phần phân phối thư điện tử nhận được đến từng hòm thư của người
sử dụng được gọi là MDA (Mail Delivery Agent:).
+ Thành phần giao tiếp với người sử dụng thường được gọi là MUA (Mail
User Agent)

16/71


Luận văn thạc sĩ - Xử lý thông tin và truyền thông

+ Thành phần quản lý truy cập của người sử dụng thông qua các giao thức
truy cập từ xa như POP3/IMAP thường được gọi là MAA (Mail Access
Agent)
+ Và các thành phần tiện ích khác được tích hợp tùy theo yêu cầu của từng
hệ thống cụ thể.

2.2. Giao thức SMTP (Simple Mail Tranfer Protocol).
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) là một trong các giao thức Internet
nòng cốt được thiết kế để chuyển thư điện tử một cách tin cậy và hiệu
quả[1, 4, 7, 9, 12, 16].
Ý tưởng đằng sau SMTP tương đối đơn giản. Một hệ thông dùng Giao thức
SMTP thường gồm có:
+ MUA - Mail User Agent (Outlook Express, Mozzilla Thunderbird): là
chương trình thư điện tử triển khai bên phía người dùng, có chức năng nhận

và gửi thư điện tử từ máy tính của người dùng thơng qua kết nối đến MTA.
+ MTA - Mail Tranfer Agent (Qmail, Sendmail, Postfix..): là chương trình
chạy trên máy chủ thư điện tử, có chức năng thực hiện các giao thức SMTP
làm nhiệm vụ gửi và nhận thư giữa các máy chủ thư điện tử, cho phép các
chương trình MUA kết nối đến gửi và nhận mail.
+ MDA – Mail Delivery Agent: là chương trình chạy trên máy chủ thư điện
tử. Nó làm nhiệm vụ như một bưu chính viên phân phối các thư mà MDA
nhận được từ các máy chủ thư điện tử khác đến các hòm thư của người
dùng.
+ MX Server - Mail Exchange Server: máy chủ chạy dịch vụ thư điện tử.
+ DNS Server - Domain Name Services Server: Máy chủ cung cấp dịch vụ
chuyển đổi tên miền thành địa chỉ IP. Giúp cho máy chủ thư điện tử nguồn
biết được địa chỉ của máy chủ thư điện tử đích

17/71


Luận văn thạc sĩ - Xử lý thông tin và truyền thông

Các thức gửi nhận thư điện tử của SMTP được miêu tả cụ thể bằng hình ảnh
dưới đây:

Hình 2.2.1 Mơ hình hoạt động của giao thức SMTP

Đầu tiên người sử dụng dùng MUA để tạo một thư điện tử (ví dụ:
‘’, cùng với chủ đề (Subject) và nội dung
của thơng báo). Sau đó MUA sẽ gửi thư điện tử đó đến MTA, MTA phân
tích tên miền của địa chỉ e-mail nhận (ví dụ: ‘TenCongTy.com’) để biết
được địa chỉ của người nhận. MTA bắt đầu trao đổi liên lạc với một DNS
Server (máy chủ hệ thống tên miền) mà sẽ tìm kiếm và trả về tên (host

name) của MTA đích (ví dụ ‘203.164.1.134’) cho tên miền đó. Mỗi một
domain nhận thư đều có một MX record trên DNS server để cho biết host
nào sẽ nhận thư điện tử cho domain. Khi MTA nhận biết được host nào để
gửi thư điện tử đến, nó thiết lập một phiên SMTP để gửi thư điện tử đến
(SMTP hand shaking) thông qua cổng 25 của TCP/IP. Nếu tên người dùng
của địa chỉ thư điện tử nhận khớp với một trong những tài khoản người
dùng được phép trong máy chủ đích, thơng báo thư điện tử gốc cuối cùng sẽ
18/71


Luận văn thạc sĩ - Xử lý thông tin và truyền thơng

được chuyển đến máy chủ này. Sau đó MUA của người nhận sẽ tải thư điện
tử về máy theo giao thức POP hoặc IMAP.
Trong trường hợp MTA đầu tiên không thể trao đổi thông tin trực tiếp với
máy chủ đích, giao thức SMTP cung cấp các cơ chế để chuyển các thông
báo thông qua một hay nhiều MTA chuyển tiếp trung gian. Một máy chủ
chuyển tiếp sẽ nhận thông báo gốc và sau đó thử chuyển nó tới máy chủ
đích hay gửi nó một lần nữa tới một máy chủ chuyển tiếp khác. Quá trình
này sẽ được lặp lại cho đến khi thông báo được chuyển đi hoặc thời gian
lưu giữ thông báo hết hạn.

2.3. Giao thức IMAP (Internet Message Access Protocol)
Giao thức IMAP (Internet Message Access Protocol) cung cấp lệnh để phần
mềm thư điện tử trên máy khách và máy chủ dùng trong trao đổi thơng tin.
Đó là phương pháp để người dùng cuối truy cập thông điệp thư điện tử hay
bảng tin điện tử từ máy chủ về thư trong mơi trường cộng tác. Nó cho phép
chương trình thư điện tử dùng cho máy khách - như Netscape Mail, Eudora
của Qualcomm, Lotus Notes hay Microsoft Outlook - lấy thông điệp từ xa
trên máy chủ một cách dễ dàng như trên đĩa cứng cục bộ.

IMAP là cơ chế cho phép lấy thông tin về thư điện tử của bạn, hay chính
các thơng điệp từ máy chủ thư điện tử của môi trường cộng tác. Giao thức
thư điện tử này cho phép người dùng kết nối vào máy chủ Internet từ xa,
xem xét phần tiêu đề và người gửi của thư điện tử trước khi tải những thư
này về máy chủ của mình [2, 3, 8, 9, 13]. Với IMAP người dùng có thể truy
cập các thơng điệp như chúng được lưu trữ cục bộ trong khi thực tế lại là
thao tác trên máy chủ cách xa hàng km. Với khả năng truy cập từ xa này,
IMAP dễ được người dùng cộng tác chấp nhận vì họ coi trọng khả năng làm
việc lưu động.
Người dùng thường xuyên đi lại muốn lưu thông điệp của họ trên máy chủ
để đến bất kỳ đầu cuối nào cũng có thể đọc và làm việc được. IMAP cho
phép thực hiện điều đó. IMAP khác với giao thức truy cập thư điện tử POP
19/71


Luận văn thạc sĩ - Xử lý thông tin và truyền thơng

(Post Office Protocol). POP lưu trữ tồn bộ thơng điệp trên máy chủ. Người
dùng kết nối vào máy chủ và POP sẽ đưa các thông điệp vào Inbox của
người dùng, sau đó xóa thư trên máy chủ. Hai giao thức này đã được dùng
từ hơn 10 năm nay. Theo một nhà phân tích thì khác biệt chính giữa POP
(phiên bản hiện hành 3.0) và IMAP (phiên bản hiện hành 4.0) là POP cho
người dùng ít quyền điều khiển hơn trên thơng điệp.

Hình 2.3.1 Mơ hình hoạt động của giao thức IMAP

IMAP mang lại cho người dùng một phương thức lưu trữ thư điện tử thơng
minh và nhờ đó có thể xem những thông điệp này trước khi tải chúng
xuống, bao gồm cả việc có tải xuống những file đính kèm thư hay khơng.
Người dùng cũng có thể áp dụng các bộ lọc và cơ chế tìm kiếm trên máy

chủ và có thể lấy thư từ bất kỳ máy nào, bất cứ ở đâu. Tuy nhiên, các nhà
sản xuất đã thông dịch các đặc tả mơ hồ của IMAP 4 theo nhiều cách khác
nhau và điều đó dẫn đến sự khơng nhất qn trong chương trình thư dành
cho máy khách và máy chủ, chẳng hạn người dùng có thể sẽ khơng đọc
được file đính kèm trong Netscape thư điện tử bằng chương trình Eudora
Pro. Tuy nhiên, theo dự đốn những vấn đề này sẽ nhanh chóng được giải
quyết trong thời gian tới.

20/71


Luận văn thạc sĩ - Xử lý thông tin và truyền thông

2.4. Giao thức POP (Post Office Protocol)
Giao thức POP3 (Post Office Protocol) là giao thức dùng để một user nhận
thư điện tử từ một máy chủ thư điện tử.
POP lưu trữ tồn bộ thơng điệp trên máy chủ. Người dùng kết nối vào máy
chủ và POP sẽ đưa các thơng điệp vào Inbox của người dùng, sau đó xóa
thư trên máy chủ [1, 3, 4, 9, 16, 24].
Quá trình diễn ra như sau:

Hình 2.4.1 Mơ hình hoạt động của giao thức POP

21/71


Luận văn thạc sĩ - Xử lý thông tin và truyền thông

+ Đầu tiên user muốn nhận thư điện tử của người gửi, vì vậy phải gửi một
yêu cầu đồng bộ [SYN] tới máy chủ thư điện tử.

+Máy chủ thư điện tử nhận được yêu cầu đồng bộ từ user sẽ gửi lại một
[SYN,ACK] báo rằng máy chủ thư điện tử chấp nhận kết nối.
+ Phía user nhận được sự chấp nhận này từ máy chủ thư điện tử thì gửi một
[ACK] trả lời tới máy chủ thư điện tử là đã nhận được bản tin chấp nhận kết
nối.
Ba bước trên chính là q trình thiết lập phiên kết nối trong giao thức TCP
mà POP3 sử dụng tại cổng 110. Các bước được thực hiện tiếp theo là:
+ Máy chủ thư điện tử sử dụng giao thức POP3 trả lời tới user rằng máy chủ
thư điện tử sẵn sàng truyền thư điện tử tới user bằng một bản tin “OK POP3
TenUser”.
+ Yêu cầu nhận thư điện tử là từ một user có account là

+ Máy chủ thư điện tử gửi lại một [ACK] sử dụng giao thức TCP báo là đã
nhận được yêu cầu của user và phản hồi một yêu cầu (sử dụng giao thức
POP3) về phía user phải cung cấp một password.
+ User cung cấp password cho máy chủ thư điện tử.
+ Sau khi máy chủ thư điện tử nhận được pass của user sẽ phản hồi tới user
một bản tin [OK] cho phép user nhận mail.
Công việc còn lại của bạn là đọc thư điện tử của người gửi. Sau khi quá
trình nhận thư điện tử đã hồn thành thì user sử dụng giao thức TCP gửi bản
tin [FIN,ACK] báo với máy chủ thư điện tử rằng đã nhận được thư điện tử
và xin kết thúc phiên kết nối, các q trình tiếp theo đó chính là quá trình
kết thúc phiên kết nối trong giao thức TCP.

22/71