FileZilla FTP服务器源代码分析12

FileZilla FTP服务器源代码分析12

在进一步分析代码之前，先复习一下FTP协议，下图是FTP的结构图。

客户端和服务器是通过两个连接来进行通讯的：

一个是控制连接，也就是传输些控制命令，客户端发出FTP命令，服务器给出应答，例如：USER，PASS命令等等。这个连接中，FTP服务器的端口就是熟知的21端口，连接是由客户端发起的，例如：ftp 192.168.0.1。有一点注意，用户是通过“用户接口”来操作的，一般的用户接口是指cuteFTP这些FTP客户端，或者ftp.exe这种命令行程序，用户在用户接口使用的是ftp命令，如ls, get, cd等，这些ftp命令并不是真正与FTP服务器交互的命令，这些ftp命令还需要由“用户协议解释器”翻译成真正的ftp协议命令，如USER, PASS，才能与服务器进行交互。

一个是数据连接，即真正的文件传输是在这个连接上进行的。服务器端的数据连接端口是20，客户端的数据连接端口是随机生成的。数据连接只在传输文件时存在，文件传完后，这个连接就断了，如果需要再次传送文件，会再次建立一个数据连接（客户端的端口是随机的，不一定是上次的那个）。数据连接的模式有两种，一种是主动方式，一种是被动方式，两者的区别在于数据连接是由谁发起。

我们来看一个典型的FTP交互过程，用的是windows的ftp.exe程序，先建立一个连接，然后ls看一下文件列表，用get命令下载一个文件，最后quit关闭。下面-d选项可以显示交互的细节，注意-->开头的行是ftp客户端发给FTP服务器的请求，3个数字开头的行是服务器的应答，如220, 331等开头的行：

C:/>ftp -d localhost
Connected to dell.
220-FileZilla Server version 0.9.18 beta
220-written by Tim Kosse ([email protected])
220 Please visit http://sourceforge.net/projects/filezilla/
User (dell:(none)): robert
---> USER robert
331 Password required for robert
Password:
---> PASS test
230 Logged on
ftp> ls
---> PORT 127,0,0,1,4,173
200 Port command successful
---> NLST
150 Opening data channel for directory list.
Manual.txt
226 Transfer OK
ftp: 收到 175 字节，用时 0.00Seconds 175000.00Kbytes/sec.
ftp> get Manual.txt
---> PORT 127,0,0,1,4,174
200 Port command successful
---> RETR Manual.txt
150 Opening data channel for file transfer.
226 Transfer OK
ftp: 收到 17319 字节，用时 0.09Seconds 192.43Kbytes/sec.
ftp> quit
---> QUIT
221 Goodbye

C:/>

刚开始，客户端发出建立连接的请求：
C:/>ftp -d localhost // 建立连接
Connected to dell. // 连接已建立

然后服务器发送欢迎信息，并要求输入用户名：
220-FileZilla Server version 0.9.18 beta
220-written by Tim Kosse ([email protected])
220 Please visit http://sourceforge.net/projects/filezilla/
User (dell:(none)):

客户端输入用户名robert，然后回车：
---> USER robert // ftp.exe生成FTP命令：USER，发送给服务器

服务器要求输入密码：
331 Password required for robert
Password:

客户端输入密码，然后回车：
---> PASS test // ftp.exe生成FTP命令：PASS，发送给服务器

服务器通过密码验证：
230 Logged on

客户端键入ls命令
ftp> ls

ftp.exe生成FTP命令：PORT，告诉服务器客户端的随机端口是什么
---> PORT 127,0,0,1,4,173 // 127,0,0,1是IP地址，4 * 256 + 173 = 1197是随机端口号
200 Port command successful // 服务器响应PORT命令
---> NLST // 客户端发出NLST命令，要求列出文件列表
150 Opening data channel for directory list. // 服务器会在20端口与客户端的1197端口建立数据连接，传输数据，注意ls命令的结果是在“数据连接”中传输的
Manual.txt // 只有一个文件
226 Transfer OK // FTP服务器响应，传输完毕
ftp: 收到 175 字节，用时 0.00Seconds 175000.00Kbytes/sec. // FTP客户端显示的传输结果

下面客户端要求下载Manual.txt文件
ftp> get Manual.txt

---> PORT 127,0,0,1,4,174 // 告诉服务器客户端新的随机端口4 * 256 + 174 = 1198
200 Port command successful // // 服务器响应PORT命令
---> RETR Manual.txt // 告诉服务器下载Manual.txt文件
150 Opening data channel for file transfer. // 服务器会在20端口与客户端的1198端口建立数据连接，传输数据
226 Transfer OK // FTP服务器响应，传输完毕
ftp: 收到 17319 字节，用时 0.09Seconds 192.43Kbytes/sec. // FTP客户端显示的传输结果

最后客户端退出
ftp> quit
---> QUIT // 发出QUIT命令
221 Goodbye // 服务器最后响应

仔细阅读上面的交互过程，可以发现，用户手工输入的一个FTP命令，可能会被ftp.exe处理成与FTP服务器的多次交互。如ls, get命令。

要想详细了解FTP命令的细节，可以参见FTP的RFC，或者相关的资料，不过由于我们阅读源代码的主要目的不是研究FTP细节，而在于掌握高并发的网络编程的技术，所以，我们只以上面这个简单的FTP交互来看一下，在代码中这个过程是如何实现的。