FTP原理描述

作为因特网的文件传输标准，FTP（File Transfer Protocol）协议运行在TCP/IP协议堆栈的应用层。 FTP协议用来实现本端与远端主机之间的文件传输，主要用于版本升级、日志下载、文件传输和配置存储过程。FTP是基于文件系统实现的。

FTP采用客户端/服务器的模式，如图7-2所示。

图7-2 FTP客户端/服务器模式

NE20E支持以下FTP功能：

• FTP服务器：路由器可以作为FTP服务器，提供远程客户端的接入与程序操作。用户可以运行FTP客户端程序登录到路由器，访问路由器上的文件。

• FTP客户端：本地路由器作为客户端访问远程服务器上的文件。用户在PC上通过终端仿真程序或Telnet程序建立与路由器的连接后，可以输入FTP命令建立与远程FTP服务器的连接并访问远程服务器上的文件。

除文件传输外，FTP还支持交互式接入，格式规范化和认证控制。

FTP提供通用的文件操作命令帮助用户进行简单的文件系统管理并支持不同主机间的文件传输。更具体的说，通过运行在路由器之外的FTP客户端程序，用户可以进行文件上传或下载并访问路由器上的目录。通过运行在路由之上的FTP客户端程序，用户可以将文件传输给其他路由器或设备的FTP服务器。

FTP连接

FTP协议是一种基于TCP/IP协议族的Internet标准应用协议，用于在远端服务器和本地客户端之间传输文件。FTP采用两条TCP连接将一个文件从一个系统复制到另一个系统，连接通常是以客户－服务器的方式建立，这两条TCP连接分别是控制连接（服务器端为21号端口）和数据连接（服务器端为20号端口）。

• 控制连接

  控制连接建立在客户端与服务器之间。

  控制连接始终等待客户端和服务器之间的通信。 并且将相关命令从客户端传送给服务器，同时将服务器的应答传送给客户端。

• 数据连接

  服务器的数据连接端使用端口20。服务器执行主动打开数据连接，通常也执行主动关闭数据连接。但是，当客户端向服务器发送流形式的文件时，则需要客户端关闭数据连接。

  FTP中传输方式是流方式，并且文件结尾以关闭数据连接为标志，所以对每一个文件传输或目录列表来说，都要建立一个全新的数据连接。因此，当一个文件在客户端与服务器之间传输时，一个数据连接就建立起来了。

FTP文件传输过程如图7-3所示。

图7-3 利用FTP功能传输文件

FTP连接建立过程

建立FTP数据连接的过程如下：

1. 服务器以被动方式打开端口21，等待与客户端建立控制连接。

2. 客户端主动打开临时端口并向服务器发起建立控制连接的请求。

3. 服务器收到请求后，客户端的临时端口与服务器21号端口之间的控制连接建立完毕。

4. 客户端发起建立数据连接的命令。

5. 客户端为该数据连接选择一个临时端口号，并且使用PORT命令通过控制连接把端口号发送给服务器。

6. 服务器主动打开端口20并向客户端发送建立数据连接的请求。

7. 客户端收到请求后，客户端的临时端口与服务器20号端口之间的数据连接建立完毕。

FTP连接建立过程如图7-4所示。假设客户端用于建立控制连接的临时端口号为2345，用于建立数据连接的临时端口号是2346。这两个端口需要分别与服务器的端口20与端口21相连，从而实现数据传输。

图7-4 FTP连接建立过程

接入控制定义了用户访问系统文件的权限。它能够有效阻止未经授权或恶意用户访问系统文件。在FTP服务器上使能此功能后，所有的接入用户都会被控制。

用户FTP登录失败后，根据IP地址记录FTP登录失败的次数，当一定时间内失败次数达到阈值后，将IP地址锁定，所有通过该IP地址登录的用户均不能正常连接。

除了支持不同类型的文件的传输，FTP还支持不同结构的文件的传输。

FTP支持的文件结构如下：

• 字节流

  也称为文件结构。文件被认为是一个连续的字节流。

• 记录结构

  该结构只用于ASCII或EBCDIC类型的文本文件。文件由连续的记录构成。

• 页结构

  发送单位为页，每页发送时都带有页号，以便接收方可以随机存储页。

FTP仅支持字节流。

FTP支持合理的传输方式传送文件。

FTP支持以下三种传输模式：

• 流模式

  文件以字节流的形式传输。对于文件结构，发送方在文件结尾提示关闭数据连接；对于记录结构，有专用的两字节序列码标识记录结束和文件结束。

• 块模式

  文件以一系列块来传输，每块前面都带有一个或多个首部字节。每个首部字节包含一个计数字段和一个描述码。计数字段用来指明数据的总长度，以字节为单位。描述码可用来定义文件的最后一块（EOF）或者记录的最后一块（EOR），或作为重启标记（识别错误恢复和重启状）或标记可疑数据。

• 压缩模式

  即压缩连续出现的相同字节。

FTP仅支持流模式。

FTP支持一系列命令，用来控制信息从用户FTP进行向服务器FTP进程的传送。

FTP业务类型定义了从FTP客户端上传文件或文件系统的命令。

FTP命令的参数之一是路径，路径的语法必须符合FTP服务器的规范和控制连接的规范。