网络文件共享(1)之 FTP协议介绍

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本部分内容摘自【百度百科——FTP协议】。

FTP(File Transfer Protocol,文件传输协议) 是 TCP/IP 协议组中的协议之一。FTP 协议包括两个组成部分,其一为 FTP 服务器,其二为 FTP客户端。其中 FTP 服务器用来存储文件,用户可以使用 FTP 客户端通过 FTP 协议访问位于 FTP 服务器上的资源。在开发网站的时候,通常利用 FTP 协议把网页或程序传到 Web 服务器上。此外,由于 FTP 传输效率非常高,在网络上传输大的文件时,一般也采用该协议。
默认情况下 FTP 协议使用 TCP 端口中的 20 和 21 这两个端口,其中 20 用于传输数据,21 用于传输控制信息。但是,是否使用 20 作为传输数据的端口与 FTP 使用的传输模式有关,如果采用主动模式,那么数据传输端口就是 20;如果采用被动模式,则具体最终使用哪个端口要服务器端和客户端协商决定。

服务器

同大多数 Internet 服务一样,FTP 也是一个客户/服务器系统。用户通过一个客户机程序连接至在远程计算机上运行的服务器程序。依照 FTP 协议提供服务,进行文件传送的计算机就是 FTP 服务器,而连接 FTP 服务器,遵循 FTP 协议与服务器传送文件的电脑就是 FTP 客户端。用户要连上 FTP 服务器,就要用到 FTP 的客户端软件,通常 Windows 自带 ftp 命令,这是一个命令行的 FTP 客户程序,另外常用的 FTP 客户程序还有 FileZilla、CuteFTP、Ws_FTP、Flashfxp、LeapFTP、流星雨-猫眼等。

工作方式

FTP 支持两种模式,一种方式叫做 Standard (也就是 PORT 方式,主动方式),一种是 Passive(也就是 PASV,被动方式)。

  • Standard 模式 FTP 的客户端发送 PORT 命令到 FTP 服务器;
  • Passive 模式 FTP 的客户端发送 PASV 命令到 FTP Server;
    下面介绍一下这两种方式的工作原理。

Port

FTP 客户端首先和 FTP 服务器的 TCP 21 端口建立连接,通过这个通道发送命令,客户端需要接收数据的时候在这个通道上发送 PORT 命令。 PORT 命令包含了客户端用什么端口接收数据。在传送数据的时候,服务器端通过自己的 TCP 20 端口连接至客户端的指定端口发送数据。FTP server 必须和客户端建立一个新的连接用来传送数据。

Passive

在建立控制通道的时候和 Standard 模式类似,但建立连接后发送的不是 Port 命令,而是 Pasv 命令。FTP 服务器收到 Pasv 命令后,随机打开一个端口(端口号大于 1024)并且通知客户端发送在这个端口上传送数据的请求,客户端连接 FTP 服务器此端口,通过三次握手建立通道,然后 FTP 服务器将通过这个端口进行数据的传送。


由于很多防火墙在设置的时候都是不允许接受外部发起的连接的,所以:

  • 许多位于防火墙后或内网的 FTP 服务器不支持 PASV 模式,因为客户端无法穿过防火墙连接 FTP 服务器的端口;
  • 而许多内网的客户端不能用 PORT 模式登陆 FTP 服务器,因为从服务器的 TCP 20 无法和内部网络的客户端建立一个新的连接,造成无法工作;

FXP

FXP 说简单点就是一个 FTP 客户端控制两个 FTP 服务器,在两个 FTP 服务器之间传送文件。FXP 的全称为 File Exchange Protocol ―― 文件交换协议,可以认为 FXP 本身其实就是 FTP 的一个子集,因为 FXP 方式实际上就是利用了 FTP 服务器的 Proxy 命令,不过它的前提条件是 FTP 服务器要支持 PASV,且支持 FXP 方式。
FXP 传送时,文件并不下载至本地,本地只是发送控制命令,故 FXP 传送时的速度只与两个 FTP 服务器之间的网络速度有关,而与本地速度无关。因 FXP 方式本地只发送命令,故在开始传送后,只要本地不发送停止的命令,就算是本地关机了,FXP 仍在传送,直至一个文件传送完成或文件传送出错后,FTP 服务器等待本地发送命令时,才会因不能接收到命令而终止 FXP 传送。
因为上述的原因,FXP 传送出错时,本地的用户进程还留在 FTP 服务器中,并没有退出,如此时再次连接 FTP 服务器,可能会因用户线程超过允许,FTP 服务器提示客户已登陆并拒绝客户端的连接,直至服务器中的傀儡进程因超时或其他原因被 FTP 服务器杀死后,才能再次连接 FTP服务器。
成功 FXP 有两个必要条件:

  1. 两个 FTP 服务器均支持 FXP;
  2. 两个 FTP 服务器均支持 PASV 方式。

但并不是说满足这两个条件的 FTP 服务器经本地操作后都能成功 FXP,这还与本地与 FTP 服务器的网络状况有关。故有时会出现同样两个 FTP,别人可以 FXP,而你不可以的情况。

用户授权

授权

要连上 FTP 服务器(即登录),必须要有该 FTP 服务器授权的帐号,也就是说你只有在有了一个用户标识和一个口令后才能登陆 FTP 服务器,享受 FTP 服务器提供的服务。

地址格式

FTP 地址格式如下:

ftp://用户名:密码@FTP服务器IP或域名:FTP命令端口/路径/文件名

上面的参数除『FTP服务器IP或域名』为必要项外,其他都不是必须的。如以下地址都是有效 FTP 地址:

匿名

互联网中有很大一部分 FTP 服务器被称为“匿名”(Anonymous)FTP 服务器。这类服务器的目的是向公众提供文件拷贝服务,不要求用户事先在该服务器进行登记注册,也不用取得 FTP 服务器的授权。
Anonymous(匿名文件传输)能够使用户与远程主机建立连接并以匿名身份从远程主机上拷贝文件,而不必是该远程主机的注册用户。用户使用特殊的用户名“anonymous”登陆 FTP 服务,就可访问远程主机上公开的文件。许多系统要求用户将 Email 地址作为口令,以便更好地对访问进行跟综。匿名 FTP 一直是 Internet 上获取信息资源的最主要方式,在 Internet 成千上万的匿名 FTP 主机中存储着无以计数的文件,这些文件包含了各种各样的信息,数据和软件。人们只要知道特定信息资源的主机地址,就可以用匿名 FTP 登录获取所需的信息资料。虽然使用 WWW 环境已取代匿名 FTP 成为最主要的信息查询方式,但是匿名 FTP 仍是 Internet 上传输分发软件的一种基本方法。如 red hat、autodesk 等公司的匿名站点。

传输模式

FTP 协议的任务是从一台计算机将文件传送到另一台计算机,它与这两台计算机所处的位置、联接的方式、甚至是是否使用相同的操作系统无关。假设两台计算机通过 FTP 协议对话,并且能访问 Internet,你可以用 ftp 命令来传输文件。每种操作系统使用上有某一些细微差别,但是每种协议基本的命令结构是相同的。
FTP 的传输有两种方式:ASCII 传输模式和二进制数据传输模式。

ASCII传输模式

假定用户正在拷贝的文件包含的简单 ASCII 码文本,如果在远程机器上运行的是不同的操作系统,当文件传输时 ftp 通常会自动地调整文件的内容以便于把文件解释成另外那台计算机存储文本文件的格式。但是常常有这样的情况,用户正在传输的文件包含的不是文本文件,它们可能是程序,数据库,字处理文件或者压缩文件,在拷贝任何非文本文件之前,用 binary 命令告诉 ftp 逐字拷贝,不要对这些文件进行处理,这也是下面要讲的二进制传输。

二进制传输模式

在二进制传输中,保存文件的位序,以便原始和拷贝的是逐位一一对应的。即使目的地机器上包含位序列的文件是没意义的。例如,macintosh 以二进制方式传送可执行文件到 Windows 系统,在对方系统上,此文件不能执行。
如果你在 ASCII 方式下传输二进制文件,即使不需要也仍会转译。这会使传输稍微变慢,也会损坏数据,使文件变得不能用。(在大多数计算机上,ASCII 方式一般假设每一字符的第一有效位无意义,因为 ASCII 字符组合不使用它。如果你传输二进制文件,所有的位都是重要的。)如果你知道这两台机器是同样的,则二进制方式对文本文件和其它数据文件都是有效的。

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