详解 ➾【FTP服务工作原理及连接模式】

前言

随着网络技术的发展，以HTTP 协议为基础的 www 服务已不能满足文件传输的需要，因此FTP 服务(File Transfer Protocol，文件传输服务)随之产生。FTP 服务是一种专门用于文件传输的服务，该服务使用的是文件传输协议，使用该服务将极大地方便文件的传输与管理。

一、FTP服务简介

FTP 最主要的功能是在服务器端与客户端之间进行文件的传输。FTP 是以TCP 封包的模式来进行服务器与客户端之间的连接的，当连接建立后，用户便可以在客户端连接 FTP 服务器来进行文件的上传与下载，同时也可以直接管理用户在 FTP服务器上的文件。

1.1 FTP工作原理

FTP是基于客户端/服务器模式的，其工作原理（分为4部分）如下：

发出连接请求

首先，客户端向服务器发出连接请求，同时客户端系统动态打开一个大于1024 的端口(比如1031)等候服务器连接。

建立FTP会话连接

当FTP服务器在端口21侦听到该请求后，会在客户端1031端口和服务器的21端口之间建立起一个FTP会话连接。

数据传输

当需要传输数据时，FTP客户端再动态打开一个大于1024的端口(比如1032)连接到服务器的20端口，并在这两个端口之间进行数据的传输。

自动释放动态分配的端口

数据传输完毕后，FTP 客户端将断开与 FTP 服务器的连接，客户端上动态分配的端口将自动释放掉。

1.2 匿名用户访问的产生

要使用 FTP 服务来实现文件的传输，首先需要登录到服务器，然后才能实现该操作。但这对于很多公开提供软件下载的服务器来说非常不方便。

为了解决该问题，匿名用户访问随之产生。匿名用户是通过使用公用的用户名 Anonymous，密码不限的管理策略(密码一般是用户的邮箱)，让任何用户都可以方便地从这些服务器上下载相关资源。

注意:

匿名文件传输使用户以匿名身份与远程主机建立起连接，并被允许从远程主机上复制文件。匿名 FTP一直是 Intermet 上信息资源获取的最主要方式，人们只要知道特定信息资源的主机地址，就可以用匿名 FTP 登录并获取所需信息资料。

1.3 FTP服务的连接模式

FTP支持主动模式(ActiveFTP)和被动模式(PassiveFTP)两种。

主动模式

首先，FTP客户端随机开启一个大于1024的端口N(1025)，并和服务器的21号端口建立连接，然后开放N+1号端口(1026)进行监听，同时向服务器发出PORT1026命令(PORT命令包括客户端用什么端口接收数据)。

服务器端在传送数据的时候，通过自己的 TCP 20端口发送数据，因此FTP 必须和客户端建立一个新的连接用于数据传输。

被动模式

在被动模式下建立控制通道类似于在主动模式下建立通道的操作:

FTP客户端随机开启一个大于1024的端口N(1025)向服务器的21号端口发起连接，同时会开启N+1号端口(1026)，然后向服务器发送 PASV 命令，通知服务器处于被动模式。

服务器收到命令后，开放一个大于1024的端口P(1521)进行监听，然后用PORTP命通知客户端，自己的数据端口是1521。客户端收到命令后，通过1026号端口连接服务器的端口1521，然后在两个端口之间进行数据传输。

主动模式&被动模式对比

1、主动模式的 FTP是服务器主动连接客户端的数据端口。
2、被动模式的 FTP 是服务器被动地等待客户端连接自己的数据端口。
3、多数防火墙都不允许接受外部发起的连接，所以 FTP 的主动模式通过防火墙通常都会受到限制。
4、FTP 的被动模式通常用于防火墙后的 FTP 客户访问外界FTP 服务器。因此，如果有防火墙，最好是采用被动模式，但是如果对安全的需求很高，还是建议采用主动模式较好。

1.4 几种流行的FTP服务器软件

常用的FTP服务器软件有 Wu-ftpd、Proftpd、VsFTPd及PureFTPd等。

1、Wu-ftpd

Wu-ftpd 曾经是 Internet 最流行的FTP守护程序，也是最早的FTP 服务器软件之一，拥有强大的功能。

Wu-ftpd的主要特点:

1、支持虚拟FTP主机(VirtualFTPServer)。
2、能够控制不同网域的用户对于FTP服务器的存取权限和访问时段。
3、能够记录文档上传和下载的全过程并且可以限制最高访问人数。
4、使用者在下载文档时，能够自动对其进行压缩和解压工作。
5、能够暂时关闭FTP服务器，以便系统维护。
6、能够支持匿名FTP服务，但需要加载anonftp软件包。

2、Proftpd

Proftpd 具有安全、容易配置、速度快的特点，并且很少出现缓冲溢出的错误现象。

Proftpd的主要特点:

1、可设定多个虚拟FTP服务器，匿名FTP服务的实现十分容易。
2、单配置文档，容易设定配置。
3、基于单个目录的.ftpaccess 配置文档，类似于Apache的htaccess 文档能够配置为从inetd 启动，或是单独FTP服务器两种运行方式。
4、匿名FTP的根目录无需任何特别的目录结构，或系统程式或其他系统文档以非root身份运行且不执行任何外部程式，从而减少了安全隐患。
5、能够根据文档属主情况或UNIX的访问控制风格来隐藏文档或目录。
6、支持Shadow密码，包括支持密码过期机制。
7、强大的Log功能，支持utmp/wtmp及Wu-ftpd 格式的记录标准，并支持扩展功能的日志记录。

3、VSFTPd
vsFTPd 即Very SecureFTPd 的缩写形式，是Red Hat Enterprise Linux 内置的FTP服务器软件，支持很多其他FTP服务器不支持的功能。

VSFTPd的特点:

1、具有非常高的安全特性；
2、同时支持带宽限制IPv6 协议、分配虚拟 IP 地址、创建虚拟用户等功能。
3、其良好的可伸缩性和中等偏上的性能获得了广大用户的广泛欢迎。

4、PureFTPd
PureFTPd是内置在SuSE、Debian 中的FTP服务器软件，但 Red Hat Enterprise Linux中没有包含它的软件包，需手动加载。

5、Serv-U

Serv-U是Windows系统下最常用的的FTP 服务器。用户可以将任何一台 PC机设置成一台FTP服务器。用户或其他使用者就能够使用FTP 协议，通过在同一网络上的任何一台PC机与 FTP 服务器连接，进行文件或目录的复制、移动、创建和删除等。

Serv-U的特点:

1、支持实时的多用户连接，支持匿名用户的访问:通过限制同一时间允许的最大的用户访问量来确保PC机的正常运转。
2、安全性能出众。在目录和文件层次都可以设置安全防范措施。为不同用户提供不同设置，支持分组管理数量众多的用户，甚至可以基于IP 对用户授予访问权限。
3、能够设置上传和下载的比率、硬盘空间配额、网络使用带宽等，从而有效分配资源还可作为系统服务在后台运行。
4、支持文件上传和下载过程中的断点续传:支持拥有多个IP地址的多宿主站点可设置在用户登录或退出时的显示信息，支持具有UNIX 风格的外部链接。

上面列出的只是 Serv-U众多功能中的一部分，Serv-U 不仅功能强大，也提供了易于使用的操作界面，是Windows下使用最方便的FTP服务器软件。

总结—温故知新

 该章详细介绍了FTP服务工作原理（发出连接请求、建立FTP会话连接、数据传输、自动释放动态分配的端口）及连接模式（主动模式&被动模式）。