前戲
在上篇文章中，我們基本了解了下MQTT協(xié)議，本文呢？咱們來深入探討下FTP協(xié)議。
文件傳輸協(xié)議FTP(File Transfer Protocol)是因特網(wǎng)中使用最廣泛的文件傳輸協(xié)議。FTP使用交互式的訪問，允許客戶指定文件的類型和格式(如指明是否使用ASCII碼)，并允許文件具有存取權(quán)限(如訪問文件的用戶必須經(jīng)過授權(quán)，并輸入有效的口令)。
文件傳輸協(xié)議有基于TCP的FTP和基于UDP的簡單文件傳輸協(xié)議TFTP，它們都是文件共享協(xié)議中的一大類，即復制整個文件，其特點是：若要存取一個文件，就必須先獲得一個本地的文件副本。如果要修改文件，只能對文件的副本進行修改，然后再將修改后的文件傳回到原節(jié)點。
FTP基本工作原理
FTP屏蔽了各計算機系統(tǒng)的細節(jié)，因而適合在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中任意計算機之間傳送文件。FTP只提供文件傳送的一些基本服務(wù)，它使用TCP可靠地運輸服務(wù)，FTP主要功能是減小或消除在不同系統(tǒng)下處理文件的不兼容性。
FTP使用客戶端-服務(wù)器模型，一個FTP服務(wù)器進程可以為多個客戶進程提供服務(wù)。FTP服務(wù)器有兩大部分組成：一個主進程，負責接受新的請求；還有若干從屬進程，負責處理單個請求。主進程工作步驟
-
打開熟知端口(21)，使客戶進程能夠連接上
-
等待客戶進程發(fā)送連接請求
-
啟動從屬進程處理客戶進程發(fā)送的連接請求，從屬進程處理完請求后結(jié)束，從屬進程在運行期間可能根據(jù)需要可創(chuàng)建其他一些子進程
-
回到等待狀態(tài)，繼續(xù)接受其他客戶進程發(fā)起的請求，主進程與從屬進程的處理是并發(fā)進行的
FTP工作時情況
FTP控制連接在整個會話期間都保持打開，只用來發(fā)送連接/傳送請求。當客戶進程向服務(wù)器發(fā)送連接請求時，尋找連接服務(wù)器進程的熟知端口21，同時還要告訴服務(wù)器進程自己的另一個端口號碼，用于建立數(shù)據(jù)傳送連接。接著，服務(wù)器進程用自己傳送數(shù)據(jù)的熟知端口20與客戶進程所提供的端口號碼建立數(shù)據(jù)傳送連接，FTP使用了2個不同的端口號，所以數(shù)據(jù)連接和控制連接不會混亂。
1.1 FTP數(shù)據(jù)表示
FTP協(xié)議規(guī)定了控制協(xié)議傳送與存儲的多種選擇，在以下4個方面必須做出一個選擇。
-
文件類型：ASCII碼文件(默認的)/ 圖像文件類型(二進制的)/ 本地文件類型(用于在具有不同字節(jié)大小主機間傳送二進制數(shù)據(jù))
-
格式控制：該選項針對ASCII類型文件適用，非打印(默認選擇，文件中不包含垂直格式信息)/ 遠程登錄格式控制
-
結(jié)構(gòu)：文件結(jié)構(gòu)(默認選擇，文件被認為是一個連續(xù)的字節(jié)流，不存在內(nèi)部的文件結(jié)構(gòu))/ 記錄結(jié)構(gòu)(用于文本文件)
-
傳輸方式：流方式(模式選擇，文件以字節(jié)流方式傳輸，對于文件結(jié)構(gòu)，發(fā)方在文件尾提示關(guān)閉數(shù)據(jù)連接，對于記錄結(jié)構(gòu)，有專用的兩字節(jié)序列碼記錄結(jié)束和文件結(jié)束)/ 塊方式(文件以一系列塊來傳送，每塊前面有一個或多個首部字節(jié))/ 壓縮方式
1.2 FTP命令和應答
命令和應答在客戶和服務(wù)器的控制連接上以 NVT ASCII碼形式傳送。這就要求在每行結(jié)尾都要返回C R、 L F對（也就是每個命令或每個應答）。這些命令都是3或4個字節(jié)的大寫ASCII字符，其中一些帶選項參數(shù)。從客戶向服務(wù)器發(fā)送的FTP命令超過30種。下圖是比較常用的幾種命令：
應答都是A S C I I碼形式的3位數(shù)字，并跟有報文選項。其原因是軟件系統(tǒng)需要根據(jù)數(shù)字代碼來決定如何應答，而選項串是面向人工處理的。由于客戶通常都要輸出數(shù)字應答和報文串，一個可交互的用戶可以通過閱讀報文串（而不必記憶所有數(shù)字回答代碼的含義）來確定應答的含義。
2 FTP工作模式
FTP有兩種工作模式，分別是主動模式(PORT)和被動模式(PASV)兩種模式，這兩種模式是按照FTP服務(wù)器的“角度”來說的，更通俗一點說就是：在傳輸數(shù)據(jù)時，如果是服務(wù)器主動連接客戶端，那就是主動模式；如果是客戶端主動連接服務(wù)器，那就是被動模式。關(guān)于主動模式和被動模式更具體的講解請點擊：圖解FTP的主動模式與被動模式以及客戶端設(shè)置。
3 關(guān)于FTP經(jīng)典的問題
3.1 如何知道FTP傳送一個文件結(jié)束？
這個問題比較經(jīng)典，也是一次面試被問到的問題。前面說過，通用傳輸方式是流方式，并且文件的結(jié)尾是以關(guān)閉數(shù)據(jù)連接為標志，這意味著對每一個文件傳輸或目錄列表來說都要建立一個全新的數(shù)據(jù)連接。其一般過程如下：
1. 正由于是客戶發(fā)出命令要求建立數(shù)據(jù)連接，所以數(shù)據(jù)連接是在客戶的控制下建立的。
2. 客戶通常在客戶端主機上為所在數(shù)據(jù)連接端選擇一個臨時端口號?？蛻魪脑摱丝诎l(fā)布一個被動的打開。
3. 客戶使用P O RT命令從控制連接上把端口號發(fā)向服務(wù)器。
4. 服務(wù)器在控制連接上接收端口號，并向客戶端主機上的端口發(fā)布一個主動的打開。服務(wù)器的數(shù)據(jù)連接端一直使用端口 2 0。
圖27- 4給出了第 3步執(zhí)行時的連接狀態(tài)。假設(shè)客戶用于控制連接的臨時端口是 11 7 3，客戶用于數(shù)據(jù)連接的臨時端口是 11 7 4?？蛻舭l(fā)出的命令是PORT命令，其參數(shù)是6個ASCII中的十進制數(shù)字，它們之間由逗點隔開。前面 4個數(shù)字指明客戶上的 I P地址，服務(wù)器將向它發(fā)出主動打開（本例中是 140.252.13.34），而后兩位指明16 bit端口地址。由于16 bit端口地址是從這兩個數(shù)字中得來，所以其值在本例中就是 4×256+150=1174。
圖27-5給出了服務(wù)器向客戶所在數(shù)據(jù)連接端發(fā)布主動打開時的連接狀態(tài)。服務(wù)器的端點是端口2 0。
服務(wù)器總是執(zhí)行數(shù)據(jù)連接的主動打開。通常服務(wù)器也執(zhí)行數(shù)據(jù)連接的主動關(guān)閉，除非當客戶向服務(wù)器發(fā)送流形式的文件時，需要客戶來關(guān)閉連接（它給服務(wù)器一個文件結(jié)束的通知）。
