FTP提供服务的过程简介 原理

一、基于FTP协议的客户端和服务器是如何"沟通的"？

FTP客户端和FTP服务器之间的“沟通”分为四个阶段的：

1. 启动FTP

客户通过FTP客户端软件，发起FTP交互式的命令，就是告诉服务器（也就是一台电脑，服务器上与一个程序（FTP服务）会接收命令，并解析发来的命令，然后发出回复信息）说：“我想和你聊聊天，可以吗？”

2. 建立控制连接

客户端TCP层根据客户给出的服务器IP地址，向服务器提供FTP服务的21号端口发出主动建立连接的请求，服务器接收到请求后，通过3次握手之后，客户端和服务器之间就建立一个TCP连接（就是一条通道，就好比生活中马路，有了马路之后车才能够在两地之间运送东西），之后，所有用户发出的FTP命令和服务器的回应都是通过该连接来传送的， 所以也把这个TCP连接叫做控制连接，控制连接在用户退出之前一直存在。

3. 建立数据连接和进行文件传输

现在客户端和服务器端已经建立聊天的通道了（控制连接），但是两者聊天过程中如果互相想赠送礼物要怎么办呢？(这里形象的把客户端和服务器端文件的传输比喻两个人通过聊天后互相赠送礼物的过程)，此时我们就需要另外一条马路（数据连接）来进行“礼物的赠送”了，具体赠送礼物的过程如下：

客户端通过控制连接向服务器发送一个上传文件的命令时，会自己分配一个临时的TCP端口号。

客户端通过控制连接向服务器发送一个命令（下面将会介绍的PORT命令）来告诉服务器自己的IP地址和临时的端口号，然后再发送一条上传文件的命令（可以理解为——客户端要送礼物给服务器时，实际上不是简单的发送一个送礼物命令的，在这之前还需要发送一条自我介绍命令（就是告诉服务器自己的IP地址和端口号）来告诉服务器自己就是刚刚和它聊天的那位，这也很符合我们日常送礼物的流程的，一般大家接到礼物都要弄明白送礼物的人是谁，是不是自己认识的）

服务器接收到客户端的IP地址和临时端口号后，以这个IP地址和端口号为目标，使用服务器上的20端口（该端口是用来传输数据的端口）向客户端发出主动建立连接的请求。

客户端收到请求后，通过3此握手后就与服务器之间建立了另外一条TCP连接——数据连接，即用来互相送礼物的通道。

客户端在自己的文件系统中选择要赠送（上传）的文件

客户端将文件写入到文件传输进程中（写入网络流中）

服务器端将传输来的文件在服务器端的文件系统中进行存储

文件传输完成后，由服务器主动关闭该数据的连接

4 关闭FTP

当用户退出FTP时，通关客户端发送退出命令，之后控制连接被关闭，FTP服务结束。

二、从上面的沟通过程中你明白了什么？

从上面客户端与服务器端的沟通过程中，这里可以概括几点：

（1）客户端与服务器端进行交互过程中，传输层使用的是TCP协议而不是其他传输层协议

（2）沟通过程有两条TCP连接——一条是控制连接，即传输命令和响应信息的通道，另一条是数据连接，即传输文件的马路，并且必须先有控制连接才能建立数据连接，因为要进行文件传输首先必须知道客户的IP地址和端口号，这个过程就是通过控制连接传送的命令来告知服务器客户端的IP地址和端口号，之后再在两者之间建立数据连接来传输文件

（3）在服务器端，控制连接（端口号为21）和数据连接（端口号 为20）使用了不同的端口号

三、赠送礼物的方式？——文件传输模式

客户端与FTP服务器建立数据连接之后，首先需要告诉服务器采用哪种文件传输模式，FTP提供了两种文件传输模式，一种是主动（Port）模式，另一种是被动（Passive）模式。

主动模式——服务器向客户端发起数据连接请求，被动模式——客户端向服务器发起数据请求。

然而两种模式有什么相同点和不同点呢？

两种模式的相同点： 服务器都使用21号端口进行用户验证和管理

不同点： 传送文件数据的方式不一样，主动模式的FTP服务器数据端口固定在20，而被动模式的FTP服务器数据端口则在1025~65535之间的随机数。

3.1 主动模式

主动模式——服务器主动连接客户端，然后传输文件，在这种模式下，FTP客户端先用一个端口N（N>1024）向服务器的21号端口发起控制连接，连接成功后，在发出PORT N+1命令告诉服务器自己监听的端口为N+1;服务器接受到该命令后，用一个新的数据端口（20号端口）与客户端的端口N+1建立连接，然后进行文件传输，而客户端则通过监听N+1端口接受文件数据。

注意： 采用主动模式存在一个问题，如果客户端安装了防火墙或在内网时，由于防火墙一般不允许接受外部发起的标准端口以外的连接请求，因此外部FTP服务器就无法使用主动模式穿过防火墙主动连接客户端（这里与客户端连接的端口为N+1(N>1024),非标准端口），从而造成无法传送文件数据，此时就需要采用被动模式传送文件了。

3.2 被动模式

被动模式——服务器被动接受客户端连接请求，即控制连接请求和数据连接请求都是由客户端发起，在这种模式下，FTP客户端先随机开始一个端口N向服务器的21号端口发起控制连接，然后向服务器发送PASV命令。服务器收到该命令后，会用一个新的端口P(P>1024)进行监听，同时将该端口号告诉客户端，客户端接受到响应命令后，再通过新的端口N+1连接服务器的端口P，然后进行文件数据传输。

注意：采用被动模式与主动模式也存在相同的问题，如果服务器安装了防火墙，客户端同样可能无法与服务器端的端口P建立数据请求，因为该请求可能会被防火墙过滤掉。在实际应用中，服务器一般指定一个端口范围，允许客户端与该范围内的端口建立数据连接，而不再这个范围内的端口会被服务器的防火墙过滤掉，从而在一定程度上消除了针对服务器的恶意攻击。

四、 FTP协议中有哪些命令的？

协议简单说就是一个规范，就好比打牌一样，制定一个大家都能明白的规则，斗地主的规则被大家都认可的，但是私下我们也可以自定义规则来玩的（例如说三个只能带一个等这样的规则），同样FTP规则也是大家都认可的一个协议，我们当然也可以自定义协议。

由于.Net平台下目前还没有提供对FTP服务器端开发的类库，因此要实现一个FTP服务器端的应用程序，就必须了解FTP协议的详细内容。

4.1 FTP命令有哪些？

FTP 协议中规定了一些大家都认识的命令和组成。FTP协议中的命令都由3~4个字母组成，命令与参数之间用空格隔开，每个命令用回车换行结束。

（1）访问命令

（1）访问命令有：

USER命令——格式为：USER <username>, 指定登录的用户名，以便服务器进行身份验证。这个命令通常是控制连接后第一个发出的命令