FTP协议连接模式的分析

FTP协议连接模式的分析

对于网络来说，现在它已经不是单独的一个事物了。在融合了多种应用的现下，它和其它协议的融合让其协议结构更为多样。现在我们就来简单学习一下FTP协议的链接模式。起初，FTP协议并不是应用于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协议将文件传回到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。

FTP协议连接模式

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。

PORT模式

当FTP客户以PORT模式连接服务器时，他动态的选择一个端口号本次试验是6015）连接服务器的21端口， 注意这个端口号一定是1024以上的，因为1024以前的端口都已经预先被定义好，被一些典型的服务使用，当然有的还没使用，保留给以后会用到这些端口的 资源服务。当经过TCP的三次握手后，连接控制信道）被建立。现在用户要列出服务器上的目录结构(使用ls或dir命令)，那么首先就 要建立一个数据通道，因为只有数据通道才能传输目录和文件列表，此时用户会发出PORT指令告诉服务器连接自己的什么端口来建立一条数据通道这个命令由 控制信道发送给服务器），当服务器接到这一指令时，服务器会使用20端口连接用户在PORT指令中指定的端口号，用以发送目录的列表。当完成这 一操作时，FTP客户也许要下载一个文件，那么就会发出get指令，请注意，这时客户会再次发送PORT指令，告诉服务器连接他的哪个"新"端口，你可以 先用netstat -na这个命令验证，上一次使用的6044已经处于TIME_WAIT状态。当这个新的数据传输通道建立后(在微软的系统中，客户端通常会使用 连续的端口，也就是说这一次客户端会用6045这个端口)，就开始了文件传输的工作。

PASV模式

然而，当FTP协议的客户以PASV模式连接服务器时，情况就有些不同了。在初始化连接这个过程即连接服务器这个过程和 PORT模式是一样的，不同的是，当FTP客户发送ls、dir、get等这些要求数据返回的命令时，他不向服务器发送PORT指令而是发送PASV指 令，在这个指令中，用户告诉服务器自己要连接服务器的某一个端口，如果这个服务器上的这个端口是空闲的可用的，那么服务器会返回ACK的确认信息，之后数 据传输通道被建立并返回用户所要的信息根据用户发送的指令，如ls、dir、get等）；如果服务器的这个端口被另一个资源所使用，那么服务器返回 UNACK的信息，那么这时，FTP客户会再次发送PASV命令，这也就是所谓的连接建立的协商过程。为了验证这个过程我们不得不借助CUTEFTP Pro这个大家经常使用的FTP客户端软件，因为微软自带的FTP命令客户端，不支持PASV模式。虽然你可以使用QUOTE PASV这个命令强制使用PASV模式，但是当你用ls命令列出服务器目录列表，你会发现它还是使用PORT方式来连接服务器的。