FTP原理

一、FTP基本概念
1、FTP简介

FTP，File Transfer Protocol，文件传输协议。这个协议的作用就是能让网络中的主机可以相互传输文件。
FTP是基于TCP的，它的TCP端口有两个，21和20。21用于建立控制连接，20用于建立数据连接（主动模式下）

2、控制连接和数据连接
1）控制连接
ftp协议要正常工作，需要首先成功建立控制连接，默认情况下，是由ftp客户端向ftp服务器的端口21发起连接请求，通过3次握手成功建立控制连接。控制连接建立之后，ftp客户端会和ftp服务器端协商数据连接建立的方式，有2种方式：主动模式、被动模式，这两种方式分别适用于不同的网络场景。

2）数据连接
当ftp客户端和ftp服务器端协商好数据连接采用的方式以后，就会用协商好的方式建立数据连接。大家平时使用ftp客户端软件连接ftp服务器并且看到的文件列表，就是通过数据连接传送的。因此，ftp映射通常碰到的一个问题，列目录超时，就是数据连接无法成功建立的原因。

3、建立数据连接的方式：主动模式和被动模式
*所谓的主动被动，是站在FTP服务器的角度看的，如果是FTP先发起数据连接请求，则叫主动模式，如果是客户端先发起的，那则叫被动模式。
1）主动模式
客户端向FTP服务器发起请求，开始建立TCP控制连接。客户端的源端口是高位随机端口，目标端口是21端口；

控制连接建立完毕后，客户端进行身份验证（输入用户名密码或者匿名登录），并且协商数据连接所采用的模式。如果是主动模式，客户端会向FTP服务器发送Port报文，表明自己监听的IP+端口（这个端口一般是控制连接使用的端口+1），并等待FTP服务器向自己监听的IP+端口发起数据连接请求；

FTP服务器向客户端监听的IP+端口发起数据连接请求，建立数据连接；

数据连接建立完毕后就可以开始传输文件了。




2）被动模式

客户端向FTP服务器发起请求，开始建立TCP控制连接。客户端的源端口是高位随机端口，目标端口是21端口；

控制连接建立完毕后，客户端进行身份验证（输入用户名密码或者匿名登录），并且协商数据连接所采用的模式。如果是被动模式，客户端会向FTP服务器发送PASV报文，表示我要用被动模式（也就是说使用主动还是被动，由客户端说的算~）；

FT服务器收到PASV报文，了解到这次要用被动模式，于是向客户端发送Port报文，表明自己监听的IP+端口（高位随机端口）；

客户端向FTP服务器监听的IP+端口发起数据连接请求，建立数据连接；

数据连接建立完毕后就可以开始传输文件了。




二、FTP的特殊性
FTP是一个比较特殊的协议，因为它会建立两个不同的连接，这就会造成在不同的场景下，会出现奇怪的问题，比如登录成功，但无法传输数据等，这往往是防火墙搞的鬼。
在实际环境当中，被动模式用的多，因为客户端（PC）往往安装了防火墙，这时如果用主动模式的话，ftp服务器主动发起数据连接请求时，目标端口是客户端的高位随机端口，防火墙会拒绝掉没有开放的高位随机端口，这样数据连接就被拒绝了。而在被动模式当中，数据连接是由客户端先发起的，就不会有刚才那个问题。虽然ftp服务器端也会有防火墙，但一般服务器端防火墙都比较智能，只要是放行了FTP协议，它就能根据客户端和FTP服务器在控制连接所协商出的数据连接端口，放行被动模式中开放的高位随机端口，像是建立了一条专属通道一样。

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