FTP協(xié)議(超詳細(xì))
收到通知,需要寫一個(gè)FTP的軟件,之前只是簡(jiǎn)單使用其登陸和文件的下載功能,故現(xiàn)在趁這個(gè)機(jī)會(huì)進(jìn)行詳細(xì)梳理下,并借鑒網(wǎng)上的相關(guān)資料,現(xiàn)進(jìn)行分享,一起學(xué)習(xí)。
1.什么是FTP協(xié)議?
FTP的中文名稱是“文件傳輸協(xié)議”,是File Transfer Protocol三個(gè)英文單詞的縮寫。FTP協(xié)議是TCP/IP協(xié)議組中的協(xié)議之一,其傳輸效率非常高,在網(wǎng)絡(luò)上傳輸大的文件時(shí),經(jīng)常采用該協(xié)議。
一個(gè)完整的FTP由FTP服務(wù)器和FTP客戶端組成,客戶端可以將服務(wù)器上的文件通過(guò)FTP協(xié)議下載到本地,也可以將本地?cái)?shù)據(jù)通過(guò)FTP協(xié)議上傳到服務(wù)器上。
(1)服務(wù)器端需要安裝FTP服務(wù)軟件,常用的有FileZilla Server、IIS、Serv-U、OSSFTP等等。
·?不同的FTP軟件對(duì)FTP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)支持有所差別,以使用經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō),F(xiàn)ileZilla Server是對(duì)FTP協(xié)議支持最好的軟件,它具有以下幾個(gè)特點(diǎn):體積?。?M左右)、免費(fèi)開(kāi)源、操作簡(jiǎn)單、功能完善(我們所需要的有功能它基本都支持)。
·?IIS對(duì)FTP協(xié)議的支持也很不錯(cuò)。
·?Serv-U有幾個(gè)命令支持不是很好,這個(gè)軟件也是收費(fèi)軟件,沒(méi)感覺(jué)比FileZilla Server好多少。
·?OSSFTP是阿里云對(duì)象存儲(chǔ)提供的FTP Server,對(duì)FTP標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議支持就更差了。
(2)FTP客戶端軟件就比較多了,常用的有FileZilla、FlashFXP、WinSCP、甚至在瀏覽器和windows資源管理器中輸入FTP地址都可以當(dāng)做FTP客戶端來(lái)使用。我們的FtpCopy也屬于FTP客戶端。
2.FTP的兩個(gè)TCP連接
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左側(cè)為客戶端,右側(cè)為FTP服務(wù)器,無(wú)論是上傳還是下載,客戶端與服務(wù)器之間都會(huì)建立2個(gè)TCP連接會(huì)話,綠色是控制連接,紅色的是數(shù)據(jù)連接。其中,控制連接用于傳輸FTP命令,如:刪除文件、重命名文件、下載文件、列取目錄、獲取文件信息等。真正的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)連接來(lái)完成的。
默認(rèn)情況下,服務(wù)器21端口作為命令端口,20端口為數(shù)據(jù)端口。但被動(dòng)模式下就有所差別了。
剛接觸FTP的朋友,經(jīng)常搞不清楚FTP的主動(dòng)模式和被動(dòng)模式,造成連接被防火墻攔截,下面我們就詳細(xì)了解下FTP的這兩種模式:
<1>FTP的主動(dòng)模式
主動(dòng)模式是FTP的默認(rèn)模式,也稱為PORT模式。

1). 在主動(dòng)模式下,客戶端會(huì)開(kāi)啟N和N+1兩個(gè)端口,N為客戶端的命令端口,N+1為客戶端的數(shù)據(jù)端口。
第一步,客戶端使用端口N連接FTP服務(wù)器的命令端口21,建立控制連接并告訴服務(wù)器我這邊開(kāi)啟了數(shù)據(jù)端口N+1。
第二步,在控制連接建立成功后,服務(wù)器會(huì)使用數(shù)據(jù)端口20,主動(dòng)連接客戶端的N+1端口以建立數(shù)據(jù)連接。這就是FTP主動(dòng)模式的連接過(guò)程。
我們可以看到,在這條紅色的數(shù)據(jù)連接建立的過(guò)程中,服務(wù)器是主動(dòng)的連接客戶端的,所以稱這種模式為主動(dòng)模式。

上面這張圖是通過(guò)netstat命令查看到的ftp主動(dòng)模式下TCP的連接信息,首先客戶端使用49195端口連接服務(wù)器21端口建立控制連接,然后服務(wù)器使用20端口連接客戶端49197端口建立數(shù)據(jù)連接。
這里需要補(bǔ)充下,客戶端的命令端口和數(shù)據(jù)端口實(shí)際中并不是有些文章寫道的N和N+1的關(guān)系,兩個(gè)端口比較接近而已。
2). 主動(dòng)模式有什么利弊呢?
主動(dòng)模式對(duì)FTP服務(wù)器的管理有利,因?yàn)镕TP服務(wù)器只需要開(kāi)啟21端口的“準(zhǔn)入”和20端口的“準(zhǔn)出”即可。
但這種模式對(duì)客戶端的管理不利,因?yàn)镕TP服務(wù)器20端口連接客戶端的數(shù)據(jù)端口時(shí),有可能被客戶端的防火墻攔截掉。
3). 如何解決客戶端防火墻攔截“數(shù)據(jù)連接”的建立呢?
(1)如果防火墻開(kāi)啟了“攔截通知”,在使用FTP軟件連接服務(wù)器時(shí),防火墻會(huì)彈出下面這個(gè)提醒,只需要點(diǎn)擊“允許訪問(wèn)”就可以建立連接了

(2)如果防火墻沒(méi)有開(kāi)啟“攔截通知”,則需要我們的應(yīng)用程序添加到防火墻的“允許的程序”列表中。如圖所示,允許FlashFXP.exe和WinSCP以主動(dòng)模式連接FTP服務(wù)器。

<2>FTP的被動(dòng)模式
上面所講的是FTP主動(dòng)模式,簡(jiǎn)單的理解就是服務(wù)器的數(shù)據(jù)端口20主動(dòng)連接客戶端的數(shù)據(jù)端口,來(lái)建立數(shù)據(jù)連接,用來(lái)傳輸數(shù)據(jù),這個(gè)數(shù)據(jù)連接的建立有可能被客戶端防火墻攔截掉。為了解決這個(gè)問(wèn)題就衍生出另外一種連接模式---被動(dòng)模式。被動(dòng)模式也稱為passive模式。
1). 被動(dòng)模式是如何運(yùn)作的呢?來(lái)看下這張圖

第一步,客戶端的命令端口N主動(dòng)連接服務(wù)器命令端口21,并發(fā)送PASV命令,告訴服務(wù)器用“被動(dòng)模式”,控制連接建立成功后,服務(wù)器開(kāi)啟一個(gè)數(shù)據(jù)端口P,通過(guò)PORT命令將P端口告訴客戶端。
第二步,客戶端的數(shù)據(jù)端口N+1去連接服務(wù)器的數(shù)據(jù)端口P,建立數(shù)據(jù)連接。我們可以看到,在這條紅色的數(shù)據(jù)連接建立的過(guò)程中,服務(wù)器是被動(dòng)的等待客戶端來(lái)連接的,所以稱這種模式為被動(dòng)模式。

上面這張圖是通過(guò)netstat命令查看到的“被動(dòng)模式”下的TCP連接情況,首先客戶端49222端口去連接服務(wù)器的21端口,建立控制連接。然后客戶端的49224端口連接服務(wù)器的6008端口去建立數(shù)據(jù)連接。
這里有兩點(diǎn)需要補(bǔ)充
·?第一,客戶端的命令端口和數(shù)據(jù)端口實(shí)際中并不是有些文章寫道的N和N+1的關(guān)系,兩個(gè)端口比較接近而已;
·?第二,服務(wù)器的數(shù)據(jù)端口P是隨機(jī)的,這個(gè)客戶端連接過(guò)來(lái)用的是6008端口,另外一個(gè)連接過(guò)來(lái)可能用的就是7009,不過(guò)P端口的范圍是可以設(shè)置的。
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2). 被動(dòng)模式有什么利弊呢?
被動(dòng)模式對(duì)FTP客戶端的管理有利,因?yàn)榭蛻舳说拿疃丝诤蛿?shù)據(jù)端口都是“準(zhǔn)出”,windows防火墻對(duì)于“準(zhǔn)出”一般是不攔截的,所以客戶端不需要任何多余的配置就可以連接FTP服務(wù)器了。
但對(duì)服務(wù)器端的管理不利。因?yàn)榭蛻舳藬?shù)據(jù)端口連到FTP服務(wù)器的數(shù)據(jù)端口P時(shí),很有可能被服務(wù)器端的防火墻阻塞掉。
3). 如何解決服務(wù)器端防火墻攔截“數(shù)據(jù)連接”的建立呢?
為了解決P端口的“準(zhǔn)入”不被服務(wù)器防火墻攔截,需要在服務(wù)器端設(shè)定P端口的范圍,并在防火墻中開(kāi)啟這個(gè)范圍端口的“準(zhǔn)入”。這張圖是在FileZilla Server中指定被動(dòng)模式的數(shù)據(jù)端口范圍為6000-7000,然后在windows防火墻中配置6000-700端口允許“準(zhǔn)入”。


3.FTP服務(wù)器安全性設(shè)置
一般我們使用FTP主要用于備份下載服務(wù)器上的數(shù)據(jù),有時(shí)也需要將本地的數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器上備份。如果服務(wù)器在外網(wǎng)之中,服務(wù)器的每個(gè)端口的開(kāi)放都需要嚴(yán)格控制,如何安全的設(shè)置我們的FTP服務(wù)器呢,可如下操作:
1). 合理的設(shè)置FTP賬號(hào)和權(quán)限
為每個(gè)賬號(hào)設(shè)置密碼和權(quán)限,比如說(shuō):如果只是下載數(shù)據(jù),只要給FTP賬號(hào)分配文件的read權(quán)限和目錄的List列取目錄權(quán)限即可。

2). 服務(wù)器21端口添加21端口限定
無(wú)論是主動(dòng)模式還是被動(dòng)模式,第一步都是客戶端連接服務(wù)器的21端口建立控制連接。因此我們可以在防火墻的21端口上設(shè)置IP限定,僅允許我們的備份電腦的IP或IP段連接服務(wù)器21端口,這樣其他人就無(wú)法使用FTP暴力破解FTP賬號(hào)和密碼了。

3). 禁止FTP服務(wù)器管理控制臺(tái)的遠(yuǎn)程管理功能
FTP服務(wù)器管理控制臺(tái):主要用于設(shè)置FTP賬號(hào)、FTP目錄、FTP的命令端口和數(shù)據(jù)端口、下載速度和上傳速度等等。
FTP管理控制臺(tái)并不是所有FTP軟件都支持遠(yuǎn)程訪問(wèn)的,比如IIS中設(shè)置FTP需要在IIS中設(shè)置,它的控制臺(tái)就是IIS,只有登錄服務(wù)器系統(tǒng)才可以設(shè)置IIS。
默認(rèn)情況下FileZilla Server的控制臺(tái)是只允許本機(jī)登錄的,我們不需要做任何設(shè)置,保持默認(rèn)配置即可。
這里我們還是有必要了解下如何開(kāi)啟FileZilla Server控制臺(tái)的遠(yuǎn)程訪問(wèn):
(1)防火墻打開(kāi)14147端口的“準(zhǔn)入”,14147端口為FileZilla Server控制臺(tái)端口;
(2)配置FTP服務(wù)器的IP地址;
(3)配置允許訪問(wèn)FileZilla Server控制臺(tái)的終端。

這樣我們配置的192.168.25.1就可以遠(yuǎn)程連接192.168.25.133服務(wù)器上的控制臺(tái),進(jìn)行賬號(hào)和權(quán)限設(shè)置等。
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4.防火墻部分的總結(jié)
1). FTP主動(dòng)模式下防火墻設(shè)置
(1)服務(wù)器沒(méi)有“物理防火墻”的情況下,只需要在服務(wù)器操作系統(tǒng)中開(kāi)啟21端口的準(zhǔn)入,20端口的準(zhǔn)出默認(rèn)是允許的(Windows系統(tǒng)防火墻默認(rèn)是不攔截“準(zhǔn)出”的)。
(2)服務(wù)器有“物理防火墻”的情況下,需要在“物理防火墻”中開(kāi)啟21端口的準(zhǔn)入,20端口的準(zhǔn)出。
(3)客戶端需要設(shè)置“允許應(yīng)用程序通過(guò)防火墻”(WinSCP.exe、FlashFXP等)
2). FTP主動(dòng)模式下防火墻設(shè)置
(1)服務(wù)器需要開(kāi)啟21端口準(zhǔn)入,并設(shè)置被動(dòng)模式數(shù)據(jù)端口范圍P,并在防火墻中開(kāi)啟P的準(zhǔn)入。
(2)客戶端一般不需要設(shè)置任何防火墻,因?yàn)镹和N+1一般是可以出去的。