Почтовый сервер для начинающих. Структура и принцип работы

Многие системные администраторы испытывают определенные трудности при работе с системами электронной почты. Это неудивительно, почтовый сервер имеет гораздо более сложную структуру, чем файловый сервер, роутер или сервер терминалов. В этой статье мы рассмотрим структуру и принцип работы почтовых серверов, без понимания которых настройка системы электронной почты вполне способна превратиться в шаманские танцы с бубном.

Онлайн-курс по устройству компьютерных сетей
На углубленном курсе "Архитектура современных компьютерных сетей" вы с нуля научитесь работать с Wireshark и «под микроскопом» изучите работу сетевых протоколов. На протяжении курса надо будет выполнить более пятидесяти лабораторных работ в Wireshark.

Данный материал содержит довольно много упрощений и обобщений, с целью дать системным администраторам необходимый минимум знаний. На наш взгляд, ради администрирования одного-двух почтовых серверов начального уровня становиться специалистом в области электронной почты совсем не обязательно.

Для большинства пользователей и начинающих администраторов почтовый сервер представляет собой некий "черный ящик", который получив письмо "неведомыми" путями доставляет его адресату и наоборот. Все взаимодействие с таким сервером заключается в обращении почтового клиента к определенным портам, а то и вообще через веб-интерфейс. Однако внутри скрыт целый механизм, понимание работы которого имеет ключевое значение для успешной настройки и обслуживания системы электронной почты. Это особенно важно для администрирования серверов на платформе Linux. В отличии от Windows, где почтовый сервер представляет собой законченное программное решение и о внутреннем взаимодействии уже позаботились разработчики, в Linux компоненты почтового сервера представляют собой отдельные программы и настраивать их взаимодействие нужно самостоятельно.

Рассмотрим структуру почтового сервера, а также что происходит когда пользователь пытается отправить почту.

Важнейшей часть почтового сервера является MTA (Mail Transfer Agent -- агент пересылки почты) в задачи которого входит прием и передача почты. Очень часто (в Linux / UNIX) МТА называют также почтовым сервером. MTA работает по протоколу SMTP, и его одного, в принципе, уже достаточно для создания системы электронной почты. Когда-то давно именно так и было и для доступа к своему почтовому ящику требовалось обладать определенными техническими знаниями.

Однако прогресс не стоит на месте, MTA, получая письмо, помещает его в почтовый ящик пользователя на сервере, к которому последний должен получить доступ, желательно наиболее простым и понятным способом. Вот здесь на сцену выходит MDA (Mail Delivery Agent -- агент доставки почты), его задача по запросу почтового клиента передать ему почту из почтового ящика на сервере. MDA может работать по протоколам POP3 или IMAP, в ряде случаев для "общения" почтового клиента и агента доставки могут применяться собственные протоколы, обладающие расширенной функциональностью, например MAPI (Exchange Server).

Вопреки распространенному заблуждению, MDA не имеет никакого отношения к процессу передачи почты. Это прерогатива MTA. Если провести аналогию, MTA можно представить как почтовое отделение, которое занимается приемом и отправкой почты, а MDA с почтальоном, который приносит пришедшую корреспонденцию к вам домой. Если почтальон заболел, то это никак не скажется на работе почты, просто вы не получите письма на дом. Также и MDA, его отказ не приводит к неработоспособности почтового сервера, становится недоступно только получение почты почтовым клиентом, в то же время к ней можно спокойно получить доступ другими путями, например, через веб интерфейс.

Посмотрим, что происходит при отправке почты. В нашем примере пользователь Иванов, находящийся в домене example.org (ivanov@example.org), пишет письмо Козлову в домен example.com (kozlov@example.com). Для Иванова процесс отправки почты состоит из создания сообщения и нажатия кнопки "Отправить" в почтовом клиенте. Почтовый клиент соединяется с МТА по протоколу SMTP и первым делом сообщает свои учетные данные. Авторизовав пользователя, MTA принимает сообщение и пытается доставить его дальше.

Вообще-то авторизация не является обязательной процедурой для MTA, но без авторизации мы получим открытый релей, т.е. любой может воспользоваться нашим сервером для пересылки почты, а как спамеры обрадуются! В настоящее время открытые релеи возникают в основном из-за ошибок настройки сервера. Однако вполне допустима ситуация, когда MTA без авторизации принимает почту от доверенных пользователей, например из локальной сети предприятия.

Для авторизации MTA может использовать собственный список пользователей, системный список, списки пользователей LDAP или AD. Также существует способ: авторизация POP прежде SMTP, когда пользователь перед отправкой почты авторизуется на MDA, который, в свою очередь подтверждает аутентификацию пользователя для MTA.

Следующим шагом MTA анализирует служебную информацию письма, определяя домен получателя, если он относится к доменам обслуживаем данным МТА, производится поиск получателя и письмо помещается в его ящик. Так произошло, если бы Иванов написал письмо Петрову или Сидорову.

Если домен получателя не обслуживается MTA, формируется DNS-запрос, запрашивающий MX-записи для данного домена. MX-запись представляет особый вид DNS-записи, которая содержит имена почтовых серверов, обрабатывающих входящую почту для данного домена. MX-записей может быть несколько, в этом случае MTA пробует последовательно установить соединение, начиная с сервера с наибольшим приоритетом. При отсутствии MX-записи запрашивается A-запись (запись адреса, сопоставляющая доменное имя с IP-адресом) и выполняется попытка доставить почту на указанный там хост. При невозможности отправить сообщение, оно возвращается отправителю (помещается в почтовый ящик пользователя) с сообщением об ошибке.

Мы не будем рассматривать работу принимающего сервера, будем считать что все прошло нормально, Козлов получил письмо от Иванова и написал ему ответ. Сервер, обслуживающий домен example.com, проводит точно такие же действия и пробует передать почту нашему серверу. Получив входящее сообщение MTA, как и в случае с локальным отправителем, проверяет домен получателя, если он входит в число обслуживаемых MТА, обработка сообщения продолжается, иначе сервер отказывается принимать почту. После проверки домена проверяется получатель, если он присутствует в списке пользователей, сообщение доставляется в его ящик, в противном случае возможны два варианта: отказ от приема сообщения или прием сообщения в общий почтовый ящик (ящик администратора). С одной стороны такая настройка увеличивает число принимаемого спама, с другой позволяет не потерять письма с ошибками в написании адреса.

Еще одной мерой защиты от спама является запрос PTR-записи. PTR-запись (запись указателя) связывает IP-адрес с именем домена. Запрашивая PTR, MTA принимает почту только в том случае если домен отправителя совпадает с доменом отправляющего сервера.

Рассмотрим пример более подробно. Некий спамерский сервер spam.com пытается рассылать письма с поддельным отправителем, якобы от известного нам сервера example.com. В случае фильтрации по белым / черным спискам такое письмо будет доставлено, так как отправителем числится пользователь из доверенного домена (на что и рассчитывали спамеры). В целях борьбы со спамом MTA формирует запрос PTR записи для IP-адреса отправляющего сервера, который он сообщает в процессе SMTP сессии. Для адреса y.y.y.y PTR-запрос вернет имя домена spam.com, которое не совпадает с доменом отправителя, что будет причиной отказа в приеме данного сообщения. В то-же время сообщения от сервера x.x.x.x будут получены, так как домен из PTR-записи для x.x.x.x (example.com) совпадает с доменом отправителя.

Итак, сообщение получено и находится в почтовом ящике пользователя. Как его прочитать? Почтовое хранилище, где находятся ящики пользователей, может быть организовано самыми различными способами: начиная от банальных папок и фалов, заканчивая базой данных. Не обладая техническими знаниями, прочитать собственную почту вряд-ли удастся. Но разве это должно волновать пользователя Иванова? Для него процесс получения почты сводится к нажатию кнопки "Получить" в почтовом клиенте.

Для получения почты клиент устанавливает соединение с MDA по протоколу POP3 или IMAP, обязательно передавая данные для авторизации. MDA проверяет наличие пользователя в списках и, при успешной проверке, передает клиенту все новые сообщения находящиеся в его почтовом ящике. Пользователь Иванов получает свою корреспонденцию и может работать с ней удобным ему способом.

На этом наша статья заканчивается, мы настоятельно рекомендуем вдумчивое прочтение и усвоение изложенного в ней материала. В последующем, при рассмотрении практических реализаций почтовых серверов мы будем подавать материал из расчета, что читатель имеет знания в объеме не менее данной статьи.