10.4. Exim4邮件服务器

史景铄

2023-12-01

10.4. Exim4邮件服务器

10.4.1. 邮件系统基础知识

在实现安装邮件服务器之前，让我们先来学习一些邮件系统的基础知识。

一个完整的邮件系统应该包含三部份内容：邮件用户代理（MUA，Mail User Agent），邮件传送代理（MTA，Mail Transport Agent）和邮件分发代理（MDA，Mail Deliver Agent）。

MUA是mail、pine、mutt等程序，负责查看邮件、编写邮件和向MTA发送邮件。
MTA是sendmail，postfix，qmail和Exim等服务器，负责邮件在Internet中的传递，从一个MTA服务器发送到另一个MTA服务器。当一个MTA收到一封从另一个MTA传递过来的邮件时，如果邮件中的域名地址和本机域名地址一样，则MTA会把邮件收下来，保存在MTA的接收邮件队列中。如果邮件的域名地址与本机的不一样，则会根据域名进行转发，这个过程在mail系统中叫做relay。
MDA是procmail等程序，负责从MTA中收取邮件，并根据用户名保存到用户邮箱。

smtp和pop3是邮件系统中重要的一对协议，smtp用于发送邮件，pop3用于接收邮件。下面分别介绍它们的命令。

POP3 命令包括：
USER username 认证用户名
PASS password 认证密码认证，认证通过则状态转换
APOP name,digest 认可一种安全传输口令的办法，执行成功导致状态转换，请参见 RFC 1321 。
STAT 处理请求 server 回送邮箱统计资料，如邮件数、 邮件总字节数
UIDL n 处理 server 返回用于该指定邮件的唯一标识， 如果没有指定，返回所有的。
LIST n 处理 server 返回指定邮件的大小等
RETR n 处理 server 返回邮件的全部文本
DELE n 处理 server 标记删除，QUIT 命令执行时才真正删除
RSET 处理撤消所有的 DELE 命令
TOP n,m 处理 返回 n 号邮件的前 m 行内容，m 必须是自然数
NOOP 处理 server 返回一个肯定的响应
QUIT 希望结束会话。如果 server 处于"处理" 状态，则现在进入"更新"状态，删除那些标记成删除的邮件。如果 server 
处于"认可"状态，则结束会话时 server 不进入"更新"状态 。

SMTP 命令包括：
HELO 向服务器标识用户身份。发送者能欺骗，说谎，但一般情况下服务器都能检测到。
EHLO 向服务器标识用户身份。发送者能欺骗，说谎，但一般情况下服务器都能检测到。
MAIL FROM 命令中指定的地址是发件人地址
RCPT TO 标识单个的邮件接收人；可有多个 RCPT TO；常在 MAIL 命令后面。
DATA 在单个或多个 RCPT 命令后，表示所有的邮件接收人已标识，并初始化数据传输，以 CRLF.CRLF 结束
VRFY 用于验证指定的用户/邮箱是否存在；由于安全方面的原因，服务器常禁止此命令
EXPN 验证给定的邮箱列表是否存在，扩充邮箱列表，也常被禁用
HELP 查询服务器支持什么命令
NOOP 无操作，服务器应响应 OK
RSET 重置会话，当前传输被取消
QUIT 结束会话

10.4.2. Exim4邮件服务器的工作原理

Exim4被设计成能高效地、不间断地在Internet上运行，而且能处理各种混合邮件。Exim4是如何投递邮件和接收邮件的呢？有何安全机制能确保邮件的安全呢？这节将简单介绍Exim4的工作原理。

Exim4处理的每封邮件都以一个16位字符的名称标识，该标识由三部份组成，以"-"号分隔，如：1GS3YU-0000zG-Nd。这些字符是经过base编码的，第一部份的原始信息是接收邮件的时间，第二部份的原始信息是接收邮件的进程id，第三部份的信息与配置文件中localhost_number的设置相关。标识名与时间和进程相关，有效保证了标识名的唯一性。

Exim4通过基于TCP/IP的SMTP协议从其它主机收取邮件。Exim4接收邮件后，会把邮件分成两个文件保存在spool目录，在我的机器上就是/var/spool/exim4/input/目录。这两个文件的命名规则是邮件标识后加-D和-H。以-D结尾的文件保存着邮件正文的信息，以-H结尾的文件保存邮件的头信息。在一些操作系统上，同一目录下包含太多的文件会造成性能问题，所以Exim4也可通过设置split_spool_directory选项，在input目录下再创建62个子目录来保存邮件信息。这62个子目录以单个字母和数字命名（26个小写字母+26个大写字母+10个数字共62个数字和字母）。这样的设置，使邮件的排队只在子目录下进行，而不是一个目录所有邮件。所以即使在邮件量不大的情况下也能效提升邮件系统的性能。

接收的邮件会停留在spool目录直到邮件被传递到接收者或被管理员删除。如果邮件不能被传递，则邮件会被打上"frozen"标记，并且不会再尝试投递该邮件。但管理员可以设置ignore_bounce_errors_after和timeout_frozen_after选项，指定一定时间后解除邮件的"frozen"状态。

当Exim4处理邮件时会把处理过程的日志信息保存在/var/log/exim4目录下。其中mainlog日志记录了大量的信息，从中我们可以跟踪Exim4处理邮件的过程。在一个大负载的服务器上，生成大量的日志信息会影响服务器的性能，所以我们也可以用no_message_logs参数禁止日志功能。

router和transport是Exim4传递邮件过程中两个重要的环节，router负责处理邮件地址，并把邮件传递给不同的transport作进一步处理，transport负责把spool中的邮件传递到目的地，完成投递过程。有两种的transport，一种是本地transport，它的目的地是文件或者本机管道（pipe）；另一种transport是远程transport，它的目的地是远程主机。如果一封邮件有多个接收者，则它可能会通过多个transport进行投递。

router和transport都有不同的driver，实现不同的功能。

router drivers：

accept，
dnslookup，
ipliteral，
iplookup，
manualroute，
queryprogram，
redirect，

transport drivers:

appendfile，
autoreply，
lmtp，
pipe
smtp

10.4.3. 安装与配置

用以下命令安装exim4邮件系统：

debian:#~ apt-get install exim4 exim4-config exim4-daemon-light

下载完成后会自动运行配置向导，我们也可运行dpkg-reconfigure exim4-confg命令配置Exim4服务器。exim4的配置文件位于/etc/exim4目录下，update-exim4.conf.conf文件的配置内容由上面的命令产生，经常改变的命令都集中在这里，而exim4.conf.template文件是Exim4的主配置文件，里面通过DEBCONFsomethingDEBCONF的方式引用update-exim4.conf.conf文档的something内容。

exim4.conf.template是Exim4的配置文件，它以分段的格式组织各配置参数。一般的配置参数放在配置文件的最开头，其它所有的可选配置参数都以"beging+段名"的形式作为段的开始标识。下面是一些可选段：

ACL，设置SMTP邮件的ACL（访问控制列表）。
authenticators，设置验证模式。
routers，设置不同的router，处理不同类型的邮件地址，并确定如何发送邮件。
transports，设置不同的transport，把信息传递到不同的目的地。
retry，设置重试的规则，当邮件不能马上投递时，我们可设置一些重试规则进行再次投递。
rewrite，定义邮件地址的重写规则。
local_scan，使用local_scan()函数的功能。要用LOCAL_SCAN_HAS_OPTIONS=yes选项开启。

exim4的配置文件有两种方式，一种是集中式的，所有的配置都集中在exim4.conf.template文件中，一种是分散式的，配置文件按功能不同分散成很多个文件存放在conf.d目录下。一般建议新手使用集中式。

下面是一个update-exim4.conf.conf的示例，它可通过debconf程序自动生成，生成后我们可用文本编辑器来修改它。这个示例把exim4配置成通过网上的smarthost来发送Internet邮件。

# /etc/exim4/update-exim4.conf.conf
#
# Edit this file and /etc/mailname by hand and execute update-exim4.conf
# yourself or use 'dpkg-reconfigure exim4-config'
#
# Please note that this is _not_ a dpkg-conffile and that automatic changes
# to this file might happen. The code handling this will honor your local
# changes, so this is usually fine, but will break local schemes that mess
# around with multiple versions of the file.
#
# update-exim4.conf uses this file to determine variable values to replace
# the DEBCONFsomethingDEBCONF strings in the configuration template files.
#
# Most settings found in here do have corresponding questions in the
# Debconf configuration, but not all of them.
#
# This is a Debian specific file

dc_eximconfig_configtype='smarthost'           #用smarthost发信；通过SMTP或fetchmail接收信件
dc_other_hostnames=''
dc_local_interfaces='127.0.0.1'                #只接收本机的SMTP请求，只在本机使用Exim4
dc_readhost=''
dc_relay_domains=''
dc_minimaldns='false'
dc_relay_nets=''
dc_smarthost='smtp.21cn.com'                   #远程的SMTP主机，我们通过它来发送邮件
CFILEMODE='644'
dc_use_split_config='false'                    #不使用分散方式的配置文件
dc_hide_mailname='false'
dc_mailname_in_oh='true'

编辑/etc/mailname文档，该文档记录你所发邮件的域名后缀。我的mailname只有一条记录，内容如下：

debian

运行update-exim4.conf命令可以测试/etc/exim4下的配置文件有没有语法错误，如果正常则会生成一个有效简洁的配置文件备份，保存在/var/lib/exim4/config.autogenerated文件中，方便我们查看。

用以下命令还可测试Exim4的配置有否出错：

debian:#~ exim4 -bV
Exim version 4.63 #1 built 23-Aug-2006 17:21:47
Copyright (c) University of Cambridge 2006
Berkeley DB: Sleepycat Software: Berkeley DB 4.3.29: (September  6, 2005)
Support for: crypteq iconv() IPv6 GnuTLS move_frozen_messages
Lookups: lsearch wildlsearch nwildlsearch iplsearch cdb dbm dbmnz dsearch nis nis0 passwd
Authenticators: cram_md5 plaintext
Routers: accept dnslookup ipliteral manualroute queryprogram redirect
Transports: appendfile/maildir/mailstore autoreply lmtp pipe smtp
Fixed never_users: 0
Size of off_t: 8
Configuration file is /var/lib/exim4/config.autogenerated

启动exim4

ebian:/etc/init.d# ./exim4 restart
Stopping MTA for restart: exim4_listener.
Restarting MTA: exim4.

本地邮件发送测试：

debian:~# exim4 -bt fax
R: system_aliases for fax@debian
R: userforward for fax@debian
R: procmail for fax@debian
R: maildrop for fax@debian
R: local_user for fax@debian
fax@debian
  router = local_user, transport = maildir_home

外部邮件发送测试：

debian:#~ exim4 -bt jims.yang@gmail.com
R: smarthost for jims.yang@gmail.com
jims.yang@gmail.com
  router = smarthost, transport = remote_smtp_smarthost
  host smtp.cdn.21cn.com [202.104.32.230]

测试通过后，我们就可正式发送邮件啦。为了清楚显示邮件的传送过程，我们使用了-v参数。fax是我系统上的一个用户，主机名为debian，所以fax用户的本机邮件地址就是fax@debian。

debian:~# exim4 -v fax@debian
from:root
to:fax@debian
subject:local mail test
test will be ok.
.
LOG: MAIN
  <= yjnet@21cn.com U=root P=local S=318
debian:~# delivering 1GQemL-0001eD-Pq
R: system_aliases for fax@debian
R: userforward for fax@debian
R: procmail for fax@debian
R: maildrop for fax@debian
R: local_user for fax@debian
T: maildir_home for fax@debian
LOG: MAIN
  => fax <fax@debian> R=local_user T=maildir_home
LOG: MAIN
  Completed

出现Completed说明邮件已发送成功，切换到fax用户我们就可以收到新的邮件啦。下面我们来试试发送Internet。在正式测试之前，我们还要做一些配置。因为通过smtp.21cn.com发送邮件是要经过用户验证的。

把登录smtp.21cn.com的用户名和密码写入/etc/exim4/passwd.client文档。
```
# password file used when the local exim is authenticating to a remote
# host as a client.
#
# see passwd_client(5) for more documentation
#
# Example:
### target.mail.server.example:login:password
smtp.cdn.21cn.com:yjnet:1234
```
smtp.cdn.21cn.com是真正的stmp服务器名，而smtp.21cn.com是别名。在这里一定要用真正的smtp服务器名，否则验证不通过。如何知道真正的smtp服务器名呢？很简单，用我们最常用的ping命令即可。

debian:~# ping smtp.21cn.com
PING smtp.cdn.21cn.com (202.104.32.230): 56 data bytes

yjnet是登录用户名，1234是登录密码。

把系统用户对应的外部邮件地址写入/etc/exim4/email-addresses文件。

# This is /etc/email-addresses. It is part of the exim package
#
# This file contains email addresses to use for outgoing mail. Any local
# part not in here will be qualified by the system domain as normal.
#
# It should contain lines of the form:
#
#user: someone@isp.com
#otheruser: someoneelse@anotherisp.com
root:yjnet@21cn.com

这里的外网邮件用户名yjnet要与passwd.client中的登录用户名yjnet一致。如果不一致，会造成个别mail client不能正常发送邮件。

exim4默认是不使用明文的验证方式的，因为明文的密码很容易在网上被截取。但smtp.cdn.21cn.com是使用明文验证的，所以我们要打开exim4的明文验证模式。修改/etc/exim4/exim4.conf.template，加入AUTH_CLIENT_ALLOW_NOTLS_PASSWORDS = 1配置参数。添加参数时要注意，一定要把该参数放到本配置小节的最开头，这样在后面才能有效引用该参数。

######################################################################
#                   AUTHENTICATION CONFIGURATION                     #
######################################################################

begin authenticators

....

# Because AUTH PLAIN and AUTH LOGIN send the password in clear, we
# only allow these mechanisms over encrypted connections by default.
# You can set AUTH_CLIENT_ALLOW_NOTLS_PASSWORDS to allow unencrypted
# clear text password authentication on all connections.

AUTH_CLIENT_ALLOW_NOTLS_PASSWORDS = 1

....

配置完成要重启exim4服务器使配置生效。下面我们就可测试用smtp.21cn.com服务器发邮件啦。

debian:~# exim4 -v jims.yang@gmail.com
from:yjnet@21cn.com
to:jims.yang@gmail.com
subject:test from exim4
测试邮件正文。
.
LOG: MAIN
  <= yjnet@21cn.com U=root P=local S=327
debian:~# delivering 1GQfnH-0001hE-PY
R: smarthost for jims.yang@gmail.com
T: remote_smtp_smarthost for jims.yang@gmail.com
Connecting to smtp.cdn.21cn.com [202.104.32.230]:25 ... connected
  SMTP<< 220 21cn.com SMTP Server 5 of AIMC 2.9.5.2 (DELAYED).
  SMTP>> EHLO debian
  SMTP<< 250-21cn.com, helo (DELAYED)
         250-EXPN
         250-HELP
         250-8BITMIME
         250-AUTH=LOGIN PLAIN
         250-AUTH LOGIN PLAIN
         250 XTMD
  SMTP>> AUTH PLAIN ****************
  SMTP<< 504 Unknown authentication mechanism
LOG: MAIN
  plain authenticator failed H=smtp.cdn.21cn.com [202.104.32.230] 504 Unknown authentication mechanism
  SMTP>> AUTH LOGIN
  SMTP<< 334 VXNlcm5hbWU6
  SMTP>> ********
  SMTP<< 334 UGFzc3dvcmQ6
  SMTP>> ********
  SMTP<< 235 OK Authenticated
  SMTP>> MAIL FROM:<yjnet@21cn.com> AUTH=root@debian
  SMTP<< 250 Ok
  SMTP>> RCPT TO:<jims.yang@gmail.com>
  SMTP<< 250 User <jims.yang@gmail.com> is not local, will forward to <64.233.167.114:25>.
  SMTP>> DATA
  SMTP<< 354 Start mail input; end with <CRLF>.<CRLF>
  SMTP>> writing message and terminating "."
  SMTP<< 250 Requested mail action okay, completed.  Message-ID=<E1GQfnH-0001hE-PY@debian>
  SMTP>> QUIT
LOG: MAIN
  => jims.yang@gmail.com R=smarthost T=remote_smtp_smarthost H=smtp.cdn.21cn.com [202.104.32.230]
LOG: MAIN
  Completed

成功发送。

10.4. Exim4邮件服务器