FTP学习笔记

FTP作为文件传输的应用，需要保证数据的完整性，即使用TCP可靠传输协议
FTP传输都是通过明文方式，包括用户名和密码；如需传输的安全性，可采用SFTP


FTP使用客户服务器方式，大致工作流程如下：
1、客户端通过TCP三次握手与服务器的21端口建立控制连接
2、服务器对客户端进行身份验证，授予客户端相应的操作权限
3、客户端请求数据传输建立数据连接
4、数据传输完成后断开数据连接
3、退出FTP服务器断开控制连接


FTP服务示意图如下所示：


FTP客户端与服务器之间需要建立两个TCP连接，控制连接和数据连接。 
控制连接，用于传输控制信息，其在整个会话期间保持连接；
数据连接用于传输数据，在客户端发起数据传输请求后建立数据连接，在结束传输后断开连接，不必一直存在。

使用两个连接的好处是使协议更加简单和容易实现，且在传输的过程中，便于利用控制连接中断等操作。


命令
FTP命令按照ASCII格式在控制连接上传输，因此命令是可读的，每个命令后跟回车换行符 （\r\n）。下面列举一些常用的命令：
1）访问控制命令
USER username 向服务器传输用户名
PASS password 向服务器传输密码
ACCT 账户 （没有实际运用过，也不是很清楚，想的是USER就是账户的别名，一般使用用户名登入）
CWD 跳转目录
QUIT  从服务器上退出FTP登入

2）传输参数命令
TYPE   表示类型
这个命令的参数指定在数据表示和存储部分介绍的表示类型。某些类型需要第二个参数。第一个参数用单个Telnet字符表示，对于ASCII和EBCDIC的第二个格式化参数也是如此 ; 本地字节的第二个参数是一个表示字节长度的十进制整数。参数之间用 (空格 ，ASCII码的32)分开。
默认的表示类型是ASCII非打印。 如果格式化参数首先被更改 ， 然后单独更改第一个参数，格式化参数会变回默认的非打印。



MODE   传输模式
S-流
B-块
C-压缩
默认的传送模式是流。流式传输模式有天生的不可靠性 ，不能确定连接是否过早的关闭。 其他的传输模式（块，压缩）不用关闭连接来指示文件结束。他们使用FTP编码来确定文件结束。因此使用这些模式可以在多文件传输时保持使用同一个数据连接。


STRU   文件结构
这个命令的参数是单个Telnet字符，用来指定在数据表示和存储部分描述的文件结构 。
下面编码用来表示文件结构：
F-文件( 没有记录的结构)
R-记录结构
P-页结构
默认的结构是文件。


数据连接模式
数据连接分两种模式：被动模式和主动模式。其主动和被动都是相对服务端而言的。
PASV   请求服务器等待客户端建立数据连接
客户端通过控制连接向服务端发送PASV命令，服务端收到此命令开启一个数据端口( 任意非特权端口P>1024 )，并通过控制连接告诉设备，服务端 “监听 ” 并等待客户端连接；客户端收到服务器的地址和端口号发起数据连接。如下图所示（箭头方向表示发起方）：



PORT   请求服务器主动连接指定的端口
客户端通过控制连接向服务端发送本地ip地址和用于数据连接的端口号 ，ip地址信息被分解为每8位一个段 ，每个段都作为十进制数 ( 用字符串表示 )传送 。 段之间用逗号分隔 ， 一个PORT命令像下面这样：
PORT h1,h2,h3,h4,p1,p2    （h1是因特网主机地址的高8位）
服务器打开20号端口与设备说明的端口号建立数据连接，如下图所示：

3）服务命令
RETR filename   从远程主机获取文件
STOR filename   向远程主机当前目录存储文件，如存在同名文件则覆盖
MKD   在服务器上建立目录
STOU   唯一保存
APPE   追加（包括创建）
LIST   请求服务器返回远程主机当前目录下的所有文件列表
NOOP   该命令不指定任何动作 ， 只是要求服务器返回OK响应


响应
命令发送后，服务器会发送相应的响应给客户端，以说明情况。响应是一个3位数字，后面跟一些文本信息供直接查看。

3位数字的每一位都有特定的意义。 允许用户进程将复杂的响应简化 。 第一位数字标识了响应是好，坏或者未完成。简单的用户进程可以通过检查第一位数字，决定它的下一个动作 （ 依计划处理， 重试 ， 放弃等等 ） 。 用户进程如果希望知道大概是发生了什么错误 （比如 ， 文件系统错误 ， 语法错误 ） ， 可以通过检查第二位数字来完成 。 第三位数字指示信息顺序是否有误（例如， RNTO前没有RNFR命令）。

响应的第一位数字可能有以下五个值：
1yz，预备状态
2yz，完成状态
3yz，中间状态
4yz，暂时拒绝状态
5yz,永久拒绝状态

下面为第二位数字的功能：
x0z语法-这种响应指出了语法错误。给出的命令不存在、没有被实现、或多余。
x1z信息-对于请求信息的响应，比如对状态或帮助的请求。
x2z连接-关于控制连接和数据连接的响应。
x3z身份验证和帐户-对登陆过程和帐户处理的响应。
x4z目前还未使用。
x5z文件系统-请求传输时服务器文件系统的状态或其他文件系统动作状态。

最后附一个经典的FTP交互图（直接摘至RFC文档）：

参考资料
《计算机网络》
RFC959中文版