FTP 文件传输协议

概念

  FTP(File Transfer Protocol,文件传输协议) 是 TCP/IP 协议组中的协议之一。FTP协议包括两个组成部分,其一为FTP服务器,其二为FTP客户端。其中FTP服务器用来存储文件,用户可以使用FTP客户端通过FTP协议访问位于FTP服务器上的资源。在开发网站的时候,通常利用FTP协议把网页或程序传到Web服务器上。此外,由于FTP传输效率非常高,在网络上传输大的文件时,一般也采用该协议。
  默认情况下FTP协议使用TCP端口中的 20和21这两个端口,其中20用于传输数据,21用于传输控制信息。但是,是否使用20作为传输数据的端口与FTP使用的传输模式有关,如果采用主动模式,那么数据传输端口就是20;如果采用被动模式,则具体最终使用哪个端口要服务器端和客户端协商决定。

服务器

  同大多数Internet服务一样,FTP也是一个客户/服务器系统。用户通过一个客户机程序连接至在远程计算机上运行的服务器程序。依照 FTP 协议提供服务,进行文件传送的计算机就是 FTP服务器,而连接FTP服务器,遵循FTP协议与服务器传送文件的电脑就是FTP客户端。用户要连上FTP 服务器,就要用到 FTP 的客户端软件,通常 Windows自带“ftp”命令,这是一个命令行的 FTP客户程序,另外常用的 FTP 客户程序还有FileZilla、 CuteFTP、Ws_FTP、Flashfxp、LeapFTP、流星雨-猫眼等

工作方式

  FTP支持两种模式,一种方式叫做Standard (也就是 PORT方式,主动方式),一种是 Passive(也就是PASV,被动方式)。 Standard模式 FTP的客户端发送 PORT 命令到FTP服务器。Passive模式FTP的客户端发送 PASV命令到 FTP Server。
  下面介绍一下这两种方式的工作原理:

Port 主动模式
  FTP 客户端首先和FTP服务器的TCP 21端口建立连接,通过这个通道发送命令,客户端需要接收数据的时候在这个通道上发送PORT命令。 PORT命令包含了客户端用什么端口接收数据。在传送数据的时候,服务器端通过自己的TCP 20端口连接至客户端的指定端口发送数据。 FTP server必须和客户端建立一个新的连接用来传送数据。

主动模式下,FTP客户端从任意的非特殊的端口(N>1023)连入到FTP服务器的命令端口–21端口。然后客户端在N+1(N+1>=1024)端口监听,并且通过N+1(N+1>=1024)端口发送命令给FTP服务器。服务器会反过来连接用户本地指定的数据端口,比如20端口。
以服务器端防火墙为立足点,要支持主动模式FTP需要打开如下交互中使用到的端口:
FTP服务器命令(21)端口接受客户端任意端口(客户端初始连接)
FTP服务器命令(21)端口到客户端端口(>1023)(服务器相应客户端命令)
FTP服务器数据(20)端口到客户端端口(>1023)(服务器初始化数据连接到客户端数据端口)
FTP服务器数据(20)端口接受客户端端口(>1023)(客户端发送ACK包到服务器的数据段端口)
用图表示如下:
FTP 文件传输协议

Passive 被动模式
  在建立控制通道的时候和Standard模式类似,但建立连接后发送的不是Port命令,而是Pasv命令。FTP服务器收到Pasv命令后,随机打开一个高端端口(端口号大于1024)并且通知客户端在这个端口上传送数据的请求,客户端连接FTP服务器此端口,通过三次握手建立通道,然后FTP服务器将通过这个端口进行数据的传送。
  很多防火墙在设置的时候都是不允许接受外部发起的连接的,所以许多位于防火墙后或内网的FTP服务器不支持PASV模式,因为客户端无法穿过防火墙打开FTP服务器的高端端口;而许多内网的客户端不能用PORT模式登陆FTP服务器,因为从服务器的TCP 20无法和内部网络的客户端建立一个新的连接,造成无法工作。
另一种理解
  为了解决服务器发起到客户的连接问题,人们开发了一种不同的FTP连接方式。这就是所谓的被动方式,或者PASV,当客户端通知服务器它处于被动模式时才开启。在被动模式FTP中,命令连接和数据连接都是由客户端,这样就可以解决从服务器到客户端的数据端口的入方向连接被防火墙过滤掉的问题。当开启一个FTP连接时,客户端打开两个人一的非特权本地端口(N>1024和N+1)。第一个端口连接服务器的21端口,但与主动方式的不同,客户端不会提交PORT命令并允许服务器来回连接它的数据短裤,而是提交PASV命令。这样做的结果是服务器会开启一个任意的非特权端口(P>1024),并发送PORT命令给客户端。然后客户端发起从本地端口N+1到服务器的端口P的连接用来传送数据。
对于服务端的防火墙来说,必须允许下面的通讯才能支持被动方式的FTP:
FTP服务器命令(21)端口接受客户端任意端口(客户端初始连接)
FTP服务器命令(21)端口到客户端端口(》1023)(服务器响应客户端命令)
FTP服务器数据端口(>1023)接受客户端端口(>1023)(客户端初始化数据连接到服务器指定的任意端口)
FTP服务器数据(>1023)端口接受客户端端口(>1023)(服务端发送ACK响应和数据到客户端的数据端口)
用图表示如下:
FTP 文件传输协议

优缺点

    主动模式对ftp对服务器管理有利,是由FTP服务器主动与客户端的高位随机端口建立连接,而这个端口很可能被客户端的防火墙阻塞。而被动模式对客户端管理有效,它是企图与服务端的随机端口建立连接,但是这个端口很有可能又会被服务端的防火墙所拒绝。
    一般做安全措施我们是在被动模式下做,由于主动模式是打开一个端口给客户端传送数据,我们做安全措施都是基于端口来做,所以不太好做也不建议去做。但是被动模式也是在不停的放端口。所以慢慢的ftp在淘汰。

相关配置文件

主配置文件:
vim /etc/vsftpd/vsftpd.conf
从配置文件
vim /var/ftp/pub
主配置文件详解
anonymous_enable=YES 是否启用匿名用户
local_enable=YES
write_enable=YES 允许写入(无论是匿名用户还是本地用户要实现上传就需要快开启它)
local_umask=022 默认本地用户上传普通文件权限 644 755
dirmessage_enable=YES 显示每个目录下的文件信息
xferlog_enable=YES 日志启用
connect_from_port_20=YES 主动请求的数据端口
chown_uploads=YES 所有匿名用户上传的文件所属用户将会被改成chown_username
chown_username=whoever 匿名上传的所属用户名是whoever
xferlog_file=/var/log/xferlog 启用的日志文件
xferlog_std_format=YES
idle_session_timeout=600 空闲连接超时
data_connection_timeout=120 数据连接超时
nopriv_user=ftpsecure 当服务器运行于最底层时使用的用户名
chroot_list_enable=YES chroot_local_user=YES 所有文件列出用户, 可以切换到其他目录
chroot_list_file=/etc/vsftpd/chroot_list
listen=NO 服务将自己监听处理listen_ipv6=YES
pam_service_name=vsftpd 设置PAM认证模块使用名称预设为vsftpd
userlist_enable=YES
tcp_wrappers=YES 服务端和客户端访问控制策略(服务器级别的一种防火墙)