SMTPサーバ（メール送信サーバ）との通信　（TCP利用）

Simple Mail Transfer Protocolは、 インターネットで電子メールを転送するプロトコルです。
以下ではtelnetコマンドで、SMTPサーバに接続して、メールを送信する実験をしています。

telnetコマンドは、サーバマシンを遠隔操作（Remote Control）するコマンドですが、 実質的には、キー入力した文字列をサーバへ送信し、受信した文字列を表示しているだけです。
このtelnetコマンドの送受信の機能を利用して、ＭＴＡ（Ｍessage Transfer Agent）と呼ばれるソフトの代わりに メール配信プログラム(SMTPサーバ)へ接続して、やり取りをしている例です。 ウェルノンポートは25番で、mail.scc01の名前のサーバに接続する部分から始まっています。 （■が入力です。） 

telnet mail.scc01 25
220 SMPTサーバドメイン名表示部 ESMTP Sendmail 8.12.6/8.12.6; Tue, 18 May 2004 09:51:33 +0900
HELO xx.xx.xx.xx
250 SMPTサーバドメイン名表示部 Hello pc-4-193 [192.168.4.193], pleased to meet you
MAIL FROM:<送信者のメールアドレス表示部>
250 2.1.0 <送信者のメールアドレス表示部>... Sender ok
RCPT TO:<宛先メールアドレス入力部>
250 2.1.5 <宛先メールアドレス表示部>... Recipient ok
DATA
354 Enter mail, end with "." on a line by itself
Subject:This is Test Mail

How are you? I am fine.
Well, let's see it again.
.250 2.0.0 i4I0pXSw023467 Message accepted for delivery
QUIT
221 2.0.0 SMPTサーバドメイン名表示部 closing connection
SMTP3サーバに送る代表的コマンドを示します。
コマンド 意味
HELO(EHLO) domain あいさつ(接続の確立)
MAIL FROM:<My Mail Address> 送り手のメールアドレス設定
RCPT TO:<Mail Address> 宛て先のメールアドレス設定(RCPTはrecipient:受領者の略です。)
DATA メールデータの設定　『.』だけの行を送るまでの範囲
QUIT 終了コマンド
RSET 処理の中
SEND FROM:<My Mail Address>発信者の指定
NOOPダミーコマンド

この応答は、始めが番号となるメッセージです。
この番号が200番や300番台であれば、正常応答メッセージ、 400や500番台であれば、エラー応答を意味します。

上記の少し薄い黒のDATAコマンドで送信される情報がメール本体のメッセージで、 それ以外の情報は「エンベロープ」と呼ばれます。
エンベロープ（envelope）は、直訳の通りでメール送信に必要な情報を書く入れ物の封筒を意味するものである。

そして、DATAコマンドで送信されるメール本体のメッセージですが、この部分はヘッダとボディに分かれます。
この考え方はHTTPのはヘッダとボディに似て、ヘッダは「ヘッダ名: ヘッダ値 改行」の情報を複数かくことができます。
上記例で1行しかありませんが、「Subject:This is Test Mail」がヘッドの部分で、 これはメールの件名を意味します。ヘッダに書く主要なものを以下に示します。
ヘッダ名ヘッダ値の概要
From メール送信者の氏名とアドレス
To あて先氏名とアドレス
Subject メールの件名
Reply-To メールの返信（Fromの値と違う場合に記す）
CC カーボンコピー。同一メールを複数へ送信する場合のあて先群を記述（送信者の全てに送られるので受信側で見える情報になる。）
Bcc ブラインドカーボンコピー。同一メールを複数へ送信する場合のあて先群を記述（受信側で見えない情報で、この情報の送信はしない。）
Date メール作成日時
MIME-version 送信で使うMIMEのバージョン
Content-type ボディのメディアタイプ「Content-Type: タイプサブタイプ[; charset=文字コード 等のパラメータ]」でタイプは （text、application、image、audio、video、model、message、multipart）
Content-Transfer-Encoding ボディのエンコード情報
Message-ID MUAやMTAが生成するユニークな値
X-Mailer 使ったいるMUAの名称
Return-Path メールを送信した後、その送信先のメールアドレスが使われていなかったり存在しない場合、メールの受信サーバで自動的に送信者へ不具合を通知するための宛先。
X-Original-To 受信したメールサーバで別のメールアドレスに転送している場合などで、送信者が実際に指定した宛先がここに記録されて付加される。
Delivered-To 受信したメールサーバで別のメールアドレスに転送している場合などで、その別のメールアドレスがここに記録されて付加される。
Received 経由したメールサーバの数だけ Received が記録される。
この列挙では、基本的に下から順に経由したサーバが記録されている。
つまりヘッダ一番下の Received が送信元で、一番上の Received が自分が利用しているメールサーバになる。 そのイメージは次の通り
Received: from ○ (○[○])by ○ with SMTP ○ for <○>: ○
Received: from 「送信したパソコン名またはホスト名」 (「右記のIPアドレスのホスト名[送信したコンピュータのIPアドレス]」)
by 「受け取ったサーバ名」 with SMTPなどの転送方法 id 「転送時のID番号」
for <「宛先のメールアドレス」>; 「処理時刻」
なお、ヘッダーは無くても送信できます。またFromやToの値は、エンブローブのMAIL FROM,RCPT TOに一致させなければならない訳でははない。
封筒のあて先と内部便箋のあて先が違っても構わないと同じで、実際の送信先はエンブローブの情報で決定されます。

SMTPは、インターネット黎明期から存在するプロトコルで、 ASCIIコードと呼ばれる7ビットしか使えません。
対して、Windows などで使われる日本語のキャラクタセットはShift_JISです。
Shift_JISは、日本語などの2バイト文字とアルファベットの7bit文字を同時に扱う符号化方法の一つで、 を8bitまたは16ビットの文字として扱います。
よって7ビットしか扱えないSMTPでは、単純に使えません。
そこで、日本語のメールを送る場合は7bit×7bit（14bit）で符号化するJISコードが使われます。
但し、基本はASCIIコードと呼ばれる7ビットですから、 日本語の部分で7bitが2つ並ぶ状態に変わったこと知らせる方法が必要になります。
それには、エスケースシーケンスと呼ばれる　複数の文字を使います。
具体的には、日本語の7bitが2つ並ぶ状態の直前に、それの開始を意味する ESC $ B の3文字を使います。
対して、日本語の7bitが2つ並ぶ状態が終わってASCIIの7ビットに移行する直前に、ESC ( B の3文字をを使います。
例えば、「testですか?」の文字列は、「testESC $ B$G$9$+ESC ( B?」となります。
このキャラクタセット名は、ISO-2022-JPです。

このようにメールで日本語などを使えるように拡張した規格は、MIME（マイム：Multipurpose Internet Mail Extensions）と呼ばれます。
この規則を使うことで、画像などのバイナリ情報も送ることがきます。
例えば次のようなヘッダで、データのさまざまな符号化方法を指定できます。
Content-Transfer-Encoding: base64
base64は、バイナリデータをASCII文字で効率よく転送するために作られた符号化方法で、 6bitごとに符号化する仕様のものです。

なお、SMTP関連のRFC （IETF：Internet Engineering Task Force）を以下に示します。
RFC5321 Simple Mail Transfer Protocol
RFC2554 SMTP Service Extension for Authentication
RFC1869 SMTP Service Extensions (ESMTP)
RFC1891 SMTP Service Extension for Delivery Status Notifications (DSN)