Exkurs - Simulation des E-Mail-Dienstes

Filius ermöglicht die Simulation des E-Mail-Dienstes, welche auf dieser Seite näher erklärt wird.

Näheres zum Aufbau und zur Verwendung von E-Mail-Protokollen erfährst Du im Kapitel E-Mail-Protokolle.

Aufbau des Rechnernetzes

Das Rechnernetz, das im Folgenden benutzt werden soll, hat folgenden Aufbau:

Quelle: email0.fls

Neben einem Rechner, auf dem ein DNS-Server installiert ist, gibt es zwei weitere Rechner, auf denen E-Mail-Server installiert werden: ein Rechner mit dem Domainnamen mail.web.de und der IP-Adresse 212.227.17.18 sowie ein Rechner mit dem Domainnamen mail.gmx.de und der IP-Adresse 212.227.15.15.

Konfiguration des DNS-Servers

Auf dem DNS-Server werden zunächst die beiden Rechner mit ihren Domainnamen eingetragen.

Zusätzlich werden die Maildomains hier im Fenster Mailaustausch eingetragen.

Jetzt kann der DNS-Server gestartet werden.

Installierung und Initialisierung des E-Mail-Servers

Auf den Rechnern mail.gmx.de und mail.web.de wird jetzt die Mail-Server-Software installiert.

Auf beiden Mail-Servern lassen sich neue Benutzerkonten erstellen.

Wir richten hier auf dem Mail-Server mail.web.de ein Konto für Alice (Benutzername: alice; Passwort: Gu7+e) und auf dem Mail-Server mail.gmx.de ein Konto für Bob (Benutzername: bob; Passwort: Tb1-a) ein.

Anschließend werden die Mail-Server gestartet.

Installierung und Initialisierung des E-Mail-Clients

Auf den (Laptop-)Rechnern wird jetzt die E-Mail-Client-Software installiert.

Wenn man das E-Mail-Programm startet, dann sollte man zunächst ein E-Mail-Konto einrichten.

Entsprechend lässt sich ein Konto für Bob (z.B. mit dem E-Mail-Programm auf dem Rechner 192.168.0.10) einrichten.

E-Mail senden und abrufen

Mit den getroffenen Vorbereitungen kann jetzt beispielsweise Bob eine E-Mail an Alice schreiben und versenden.

Alice kann jetzt ihre E-Mails vom E-Mail-Server abrufen.

Aufgabe 1

(a) Erstelle zunächst die gezeigte Rechner- und Software-Infrastruktur.

(b) Teste dann den Austausch von E-Mails.

(c) Wo werden die E-Mails beim Versenden und Abholen jeweils verwaltet? Beobachte genau.

Aufgabe 2

Starte noch einmal die Simulation und reduziere evtl. die Geschwindigkeit, damit du den Datenfluss genauer beobachten kannst. Wir betrachten den gesamten Kommunikationsvorgang von "Bob schreibt eine E-Mail an Alice." bis zu "Alice liest die E-Mail von Bob."

Beobachtet und notiert in Partnerarbeit: Wann leuchtet welche Verbindung aus welchem Grund auf?

Natürlich könnt ihr hier mehrere "aufgeleuchtete" Verbindungen zusammenfassen. Aber Vorsicht! Bei dem gesamten Prozess handelt es sich um etliche Schritte.

Analyse des Datenaustauschs

Der Datenaustausch beim Senden und Abrufen von E-Mails wird durch Protokolle geregelt. Einen ersten Einblick in diese Protokolle erhält man, indem man sich den Datenaustausch anhand einer Beispielkommunikationssituation genauer anschaut.

Bob sendet eine E-Mail an Alice. Hier der Datenaustausch zu dieser Kommunikationssituation:

Alice holt ihre E-Mails vom E-Mail-Server ab. Hier der Datenaustausch zu dieser Kommunikationssituation:

Aufgabe 3

Betrachte im letzten Abschnitt "Analyse des Datenaustauschs" die beiden Screenshots zum Versenden und Abholen der E-Mails zwischen Bob und Alice, die so auch von einer dritten Person mit dem Namen Eve gesehen werden können, die nur Zugriff auf den Datenaustausch des Routers hat (und sonst nichts...).

Beantworte kurz die folgenden Fragen mit Blick auf die letzten beiden Screenshots:

1. Am Anfang des ersten Screenshots sind drei Zeilen nacheinander hellblau - um was geht es in diesen drei Zeilen?
2. Welches ist der erste und welches der letzte Befehl auf der Ebene des SMTP-Protokolls (Anwendungsebene, dunkelblaue Zeilen), den Bob an den Server sendet?
3. Wie authentifiziert sich Bob bei seinem Mailserver?
4. Wo wird sichergestellt, dass der Absender "bob@gmx.de" korrekt ist?
5. Den E-Mail-Versand nach SMTP-Protokoll kann man mit einem Brief in einem Briefumschlag vergleichen.
   a) In welcher Zeile wird die Adresse auf den "Briefumschlag" "geschrieben"?
   b) In welcher Zeile wird die Adresse auf den "Brief" "geschrieben"?
6. (Betrachte nun den zweiten Screenshot)
   Welches ist der erste und welches der letzte Befehl auf der Ebene des POP3-Protokolls (Anwendungsebene, dunkelblaue Zeilen), den Alice an den Server sendet?
7. In welcher Zeile wird das Passwort zum Konto von Alice übermittelt?
8. Wie wird dieses Passwort gegenüber Eve verschlüsselt?
9. Was bewirkt der Befehl "RETR 0" in Zeile 24?