ftp研究

工作中经常用到ftp，最近闲下心来，仔细研究下ftp这个协议。

FTP(文件传输协议)工作原理

目前在网络上,如果你想把文件和其他人共享。最方便的办法莫过于将文件放FTP服务器上，然后其他人通过FTP客户端程序来下载所需要的文件。

1、FTP架构

如同其他的很多通讯协议，FTP通讯协议也采用客户机 / 服务器（Client / Server ）架构。用户可以通过各种不同的FTP客户端程序，借助FTP协议，来连接FTP服务器，以上传或者下载文件。

2、FTP通讯端口知识

          FTP服务器和客户端要进行文件传输，就需要通过端口来进行。FTP协议需要的端口一般包括两种：

       控制链路--------TCP端口21

          所有你发往FTP服务器的命令和服务器反馈的指令都是通过服务器上的21端口传送的。

       数据链路--------TCP端口20

          数据链路主要是用来传送数据的，比如客户端上传、下载内容，以及列目录显示的内容等。

3、FTP连接的两种方式 

          在数据链路的建立上，FTP         Server         为了适应不同的网络环境，支持两种连接模式：主动模式（Port）和被动模式（Pasv)。其实这两种连接模式主要是针对数据链路进行的，和控制链路无关。

　　

主动模式

          主动模式是这样工作的：客户端把自己的高位端口和服务器端口21建立控制链路。所有的控制命令比如Is或get都是通过这条链路传送的。

          当客户端需要服务器端给它传送数据时，客户端会发消息给服务器端，告诉自己的位置和打开的高位端口（一般大于1024的端口都就叫高位端口），等候服务器 的20端口和客户端打开的端口进行连接，从而进行数据的传输。当服务器端收到信息后，就会和客户端打开的端口连接，这样数据链路就建立起来了。

 

          采用主动模式连接服务器的客户端，当它位于NAT或者防火墙的保护之后时会碰到连接失败的问题。这是因为当防火墙接到服务器发送过来的信息的时候，并不知道应该发送给内部网络中的哪一台客户端造成的。

被动模式 

         被动模式是这样工作的：当客户端发送数据请求后，服务器也会发信息给客户端，告诉客户端：服务器在本地打开了一个高位端口P，你现在来连接我吧。当客户端收到该信息时，就会去连接服务器端的端口P，连接成功后，数据链路就建立了。

 

          从上面的解释中我们可以看到，两种模式主要的不同是数据连接建立的不同。对于Port模式，是客户端在本地打开一个端口等服务器去连接建立数据连接，而Pasv模式就是服务器打开一个端口等待客户端去建立一个数据连接。

浅析文件传输协议 (ftp) 的工作原理

起初，FTP并不是应用于IP网络上的协议，而是ARPANEt网络中计算机间的文件传输协议， ARPANET是美国国防部组建的老网络，于1960-1980年使用。在那时， FTP的主要功能是在主机间高速可靠地传输文件。目前FTP仍然保持其可靠性，即使在今天，它还允许文件远程存取。这使得用户可以在某个系统上工作，而将 文件存贮在别的系统。例如，如果某用户运行Web服务器，需要从远程主机上取得HTML文件和CGI程序在本机上工作，他需要从远程存储站点获取文件(远 程站点也需安装Web服务器)。当用户完成工作后，可使用FTP将文件传回到Web服务器。采用这种方法，用户无需使用Telnet登录到远程主机进行工 作，这样就使Web服务器的更新工作变得如此的轻松。

    FTP是TCP/IP的一种具体应用，它工作在OSI模型的第七层，TCP模型的第四层上，即应用层，使用TCP传输而不是UDP，这样FTP客户在和服 务器建立连接前就要经过一个被广为熟知的"三次握手"的过程，它带来的意义在于客户与服务器之间的连接是可靠的，而且是面向连接，为数据的传输提供了可靠 的保证。

    下面，让我们来看看，一个FTP客户在和服务器连接是怎么样的一个过程（以标准的FTP端口号为例）。

    首先，FTP并不像HTTP协议那样，只需要一个端口作为连接（HTTP的默认端口是80，FTP的默认端口是21），FTP需要2个端口，一个端口是作 为控制连接端口,也就是21这个端口，用于发送指令给服务器以及等待服务器响应；另一个端口是数据传输端口,端口号为20（仅PORT模式），是用来建立 数据传输通道的，主要有3个作用

从客户向服务器发送一个文件。 
从服务器向客户发送一个文件。 
从服务器向客户发送文件或目录列表。 

    其次，FTP的连接模式有两种，PORT和PASV。PORT模式是一个主动模式，PASV是被动模式，这里都是相对于服务器而言的。为了让大家清楚的认识这两种模式，朗月繁星分别举例说明。
PORT模式（主动模式）
　　PORT中文称为主动模式，工作的原理： FTP客户端连接到FTP服务器的21端口，发送用户名和密码登录，登录成功后要list列表或者读取数据时，客户端随机开放一个端口（1024以上），发送 PORT命令到FTP服务器，告诉服务器客户端采用主动模式并开放端口；FTP服务器收到PORT主动模式命令和端口号后，通过服务器的20端口和客户端开放的端口连接，发送数据

PASV（被动模式）

PASV是Passive的缩写，中文成为被动模式，工作原理：FTP客户端连接到FTP服务器的21端口，发送用户名和密码登录，登录成功后要list列表或者读取数据时，发送PASV命令到FTP服务器， 服务器在本地随机开放一个端口（1024以上），然后把开放的端口告诉客户端， 客户端再连接到服务器开放的端口进行数据传输。

两种模式的比较

从上面的运行原来看到，主动模式和被动模式的不同简单概述为： 主动模式传送数据时是“服务器”连接到“客户端”的端口；被动模式传送数据是“客户端”连接到“服务器”的端口。

主动模式需要客户端必须开放端口给服务器，很多客户端都是在防火墙内，开放端口给FTP服务器访问比较困难。

被动模式只需要服务器端开放端口给客户端连接就行了。

3.不同工作模式的网络设置

我在实际项目中碰到的问题是，FTP的客户端和服务器分别在不同网络，两个网络之间有至少4层的防火墙，服务器端只开放了21端口， 客户端机器没开放任何端口。FTP客户端连接采用的被动模式，结果客户端能登录成功，但是无法LIST列表和读取数据。很明显，是因为服务器端没开放被动模式下的随机端口导致。

由于被动模式下，服务器端开放的端口随机，但是防火墙要不能全部开放，解决的方案是，在ftp服务器配置被动模式下开放随机端口在 50000-60000之间（范围在ftp服务器软件设置，可以设置任意1024上的端口段），然后在防火墙设置规则，开放服务器端50000-60000之间的端口端。

主动模式下，客户端的FTP软件设置主动模式开放的端口段，在客户端的防火墙开放对应的端口段。

4.如何设置 工作模式？

哈哈，有人可能会问FTP服务器如何设置工作模式？实时上FTP服务器一般都支持主动和被动模式，连接采用何种模式是有FTP客户端软件决定。