1、計算機網絡計算機網絡協議分析與測試協議分析與測試 第八章 FTP和TFTP協議8.1 8.1 TCP/IPTCP/IP文件傳輸協議（FTPFTP） 8.2 8.2 FTP FTP 進程模型 8.3 8.3 FTPFTP命令與響應8.4 8.4 匿名FTP FTP 8.5 8.5 簡單文件傳送協議（TFTPTFTP）8.6 8.6 TFTPTFTP報文 本章主要內容 文件是計算機系統中信息存儲、處理和傳輸的主要形式，大多數計算機系統都支持網絡文件訪問功能。 對網絡文件訪問的需求來自四個方面：不同應用程序之間的數據共享；利用遠程存儲介質存儲后備文件；無盤站點通過網絡訪問服務器上的文件信息；以文件形

2、式進行的數據交換。概述第一節 FTP協議8.1 TCP/IP文件傳輸協議（FTP） FTPFTP工作在TCP/IPTCP/IP模型的應用層，基于的傳輸協議是TCPTCP， FTPFTP客戶在和服務器之間的連接是可靠的，面向連接為數據的傳輸提供了可靠的保證。 FTPFTP的目標： 主機之間共享計算機程序或數據； 本地主機間接地使用遠程計算機 ； 向用戶屏蔽不同主機中各種文件存儲系統的細節； 可靠和高效的傳輸數據。FTPFTP連接特征 1 1）控制連接是建立在用戶協議解釋器和服務器協議解釋器之間用于交換命令與應答的通信鏈路。 2 2）數據連接是傳輸數據的全雙工連接。傳輸數據可以發生在服務器和用戶之

3、間，也可以發生在兩個服務器之間。F FTPTP文件類型ASCIIASCII碼文件類型（默認選擇）：以NVT ASCIINVT ASCII碼形式標準的8bit8bit通過數據連接傳輸。EBCDICEBCDIC文件類型：該文本文件傳輸方式要求兩端都是EBCDICEBCDIC系統，采用8 8位二進制編碼。圖像文件類型：也稱二進制文件類型，數據發送形式呈現為一個連續的比特流。ASCIIASCII碼文件類型和EBCDICEBCDIC文件類型還要加上文件是否可打印的屬性( (NoprintNoprint/TELNET)/TELNET)EBCDIC：Extend binary-coded decimal i

4、nterchange code 可擴展二進制數字交換編碼可擴展二進制數字交換編碼F FTPTP數據結構文件結構：File structureFile structure字節流，無結構。記錄結構：Record structureRecord structure，文件被劃分為記錄，用于文本文件。頁結構：Page structurePage structure，文件被劃分為頁，每頁有頁號和頁頭。可以進行隨機存取或順序存取。F FTPTP傳輸方式流模式：數據以字節流的形式傳送塊模式：文件以塊形式傳送，塊有自己的首部。首部包括1616位計數域（數據塊的字節數）和8 8位描述子代碼（對數據塊的描述）。壓縮

5、模式：數據是壓縮過的，對于增加帶寬有很多好處。FTPFTP的客戶/ /服務器模型 客戶和服務器之間利用TCPTCP建立連接。 客戶與服務器間建立雙重連接，交互式會話 一個是控制連接，一個是數據連接。控制連接：NVT ASCIINVT ASCII, ,會話持續到FTPFTP退出為止quitquit或者撤銷控制連接closeclose。數據連接：文件類型、數據結構、傳輸方式，數據傳輸結束，則數據連接關閉。 F FT TP P 客客戶戶 F FT TP P 服服務務器器 控控制制連連接接（端端口口2 21 1） 數數據據連連接接（端端口口2 20 0） 第二節 FTP進程模型8.2 FTP 進程模型

6、 FTPFTP服務的實現是由一組FTPFTP進程完成的。 服務器FTPFTP進程：由協議解釋器PIPI和 數據傳輸過程DTPDTP組成。 用戶FTPFTP進程：由PIPI、DTPDTP和 用戶接口組成。 傳輸與控制采用獨立的連接方式。 8.2 FTP 進程模型 FTPFTP傳輸與控制采用獨立連接方式的優點： 使FTPFTP協議更加簡單并且更容易實現，例如控制連接可以直接采用TelnetTelnet協議實現，FTPFTP數據連接不會與FTPFTP命令混淆起來。 在數據連接結束后，控制連接仍然保留著，它能夠在新的傳輸連接時被使用。 發送方與接收方在所有的數據都到達時，可以在數據連接上用文件結束來通

7、知另一方，從而達到命令傳輸的功能。 8.2.1 FTP8.2.1 FTP控制連接 FTPFTP僅在發送命令/ /接收應答時使用控制連接。 用戶在兩臺主機間建立控制連接，然后進行數據連接，客戶與服務器為每個文件傳輸建立一個單獨的數據連接。 如果用戶請求另一個傳輸，那么客戶與服務器將建立一個新的數據連接。 為了避免在控制與數據連接之間發生沖突，FTPFTP對于兩者使用不同的協議端口號。 因因 特特 網網 F FT TP P 服服 務務 器器 F FT TP P 客客 戶戶 數數 據據 連連 接接 控控 制制 連連 接接 箭頭方向表示連接是由哪一方發起的。箭頭方向表示連接是由哪一方發起的。客戶向服務

8、器客戶向服務器發出請求命令，形成控制連接發出請求命令，形成控制連接。數據連接數據連接按相反的方向按相反的方向形成形成。控制連接關閉控制連接關閉-數據連接也被關閉數據連接也被關閉傳輸結束傳輸結束-數據連接關閉（控制連接還可以繼續使用）數據連接關閉（控制連接還可以繼續使用）注意注意FTP和和Telnet的關系的關系FTP使用使用Telnet協議進行控制連接協議進行控制連接。實現方法：實現方法：用戶或服務器的協議解釋器在自己的用戶或服務器的協議解釋器在自己的過程中過程中實現實現Telnet協議的功能協議的功能直接直接利用系統中的現有利用系統中的現有Telnet模塊模塊 FTPFTP協議要求數據傳輸在

9、傳輸前打開控制連接。 數據連接頻繁地出現并消失，但是控制連接卻在整個會話中一直保持著。 在完成FTPFTP服務后由用戶發出中止控制連接命令。 服務器執行命令以中止控制連接。8.2.2 FTP8.2.2 FTP數據連接數據連接是傳輸數據的全雙工連接。1 1數據連接機制 數據連接可以用文件結束來終止傳輸過程。這樣做的好處可以改變所傳輸文件的大小。例如，當服務器中應用程序正在寫入文件時，如果FTPFTP也同時在將這個文件的副本傳輸至客戶。由于文件傳輸的連接是單獨的，服務器不必利用控制連接告訴客戶方所傳輸文件的大小，只需要用數據連接的文件結束來終止傳輸。 在建立數據連接時，客戶數據傳輸進程成為連接的接

10、收者，而服務器數據傳輸進程成了連接的請求者。 客戶在需要進行數據傳輸時，其數據傳輸進程在一個自由端口上發出被動打開，然后客戶在控制連接上通過PORTPORT命令將該自由端口告訴服務器控制進程，服務器數據傳輸進程在端口2020上主動打開并與客戶數據傳輸進程的自由端口建立連接。 數據傳輸端口可以改變，用戶使用PORTPORT命令通知服務器的數據端口，雙方再發送相應的傳送命令即可改變端口。被動打開被動打開控制進程控制進程60201控制進程控制進程21數據傳輸進程數據傳輸進程60261被動打開被動打開控制進程控制進程60201控制進程控制進程21數據傳輸進程數據傳輸進程數據傳輸進程數據傳輸進程6026

11、1PORT 60261控制進程控制進程60201控制進程控制進程21數據傳輸進程數據傳輸進程數據傳輸進程數據傳輸進程6026120客戶客戶服務器服務器控制連接控制連接數據連接數據連接20數據連接管理默認數據連接端口：所有FTPFTP服務器必須使用默認數據連接端口（2020）。確定非默認數據端口：用戶PIPI可以使用PORTPORT命令指定客戶的非默認端口。數據連接的關閉 數據連接的關閉由服務器完成，關閉連接的條件： 用戶端發送ABORTABORT命令 服務器通過EOFEOF終止要求，表示結束發送數據 控制連接關閉 發生不可恢復錯誤FTP主動數據傳輸方式FTP被動數據傳輸方式8.2.3 8.2.

12、3 通信FTPFTP使用客戶/ /服務器模式，涉及五個進程和兩個相關連接。 主主服服務務進進程程 控控制制進進程程 數數據據傳傳輸輸進進程程 控控制制進進程程 數數據據傳傳輸輸進進程程 文文件件 系系統統 文文件件系系統統 服服務務器器 客客戶戶 控控制制連連接接 數數據據連連接接 1234512341.1. 服務器首先運行一個本地FTPFTP主服務進程，當客戶端用戶輸入openopen和ftpftp命令后，客戶指定一個遠程計算機時，建立一個客戶控制進程，本地應用成為一個FTPFTP客戶，建立了自己的半相關。2.2. 客戶用TCPTCP建立與指定計算機上的FTPFTP服務器之間的控制連接。3.

13、3. 服務器接收到客戶連接請求后，派生一個服務器控制進程，該進程與客戶控制進程建立起控制連接，即相關，雙方進入會話狀態。4.4. 客戶要進行數據傳輸時，派生一個客戶數據傳輸進程，并在一個非默認端口上被動打開，通過控制連接，客戶用PORTPORT將端口號發給服務器控制進程。5.5. 服務器控制進程接收到后，派生一個服務器數據傳輸進程，該進程建立一個自己的半相關（2020），并向客戶數據進程發出連接請求，與客戶數據傳輸進程建立相關，雙方建立數據傳輸。6.6. 數據傳輸結束后，關閉數據連接，雙方數據傳輸進程結束，但控制進程仍然存在，然后可以再重新發起新的數據傳輸服務。FTP通信進程模型第三節 FTP

14、命令與響應8.3 FTP命令與響應FTPFTP命令 FTPFTP命令主要用于控制連接，可以直接采用TelnetTelnet協議實現，所以FTPFTP命令同TelnetTelnet命令相同，包括中斷進程、TelnetTelnet的同步信號、查詢服務器、帶選項的TelnetTelnet命令等。 命令以NVT ASCIINVT ASCII碼形式傳送，要求在每行結尾都要有CRCR、LFLF對。命命 令令 描描 述述 A AB BO OR R 異異 常常 中中 斷斷 數數 據據 連連 接接 程程 序序 A AC CC CT T 系系 統統 優優 先先 權權 說說 明明 A AL LL LO O 為為 服

15、服 務務 器器 上上 的的 文文 件件 存存 儲儲 器器 分分 配配 字字 節節 A AP PP PE E 為為 服服 務務 器器 上上 同同 名名 文文 件件 填填 加加 數數 據據 C CD DU UP P 改改 變變 到到 服服 務務 器器 上上 的的 父父 目目 錄錄 C CW WD D 改改 變變 服服 務務 器器 上上 的的 工工 作作 目目 錄錄 D DE EL LE E 刪刪 除除 服服 務務 器器 上上 的的 指指 定定 文文 件件 H HE EL LP P 在在 指指 定定 命命 令令 上上 返返 回回 信信 息息 L LI IS ST T 列列 表表 顯顯 示示 文文 件

16、件 或或 目目 錄錄 M MO OD DE E 傳傳 輸輸 模模 式式 M MK KD D 在在 服服 務務 器器 上上 建建 立立 指指 定定 目目 錄錄 N NL LS ST T 列列 出出 文文 件件 或或 子子 目目 錄錄 （ 不不 帶帶 屬屬 性性 ） N NO OO OP P 獲獲 得得 服服 務務 器器 的的 確確 認認 ， 了了 解解 服服 務務 器器 是是 否否 活活 動動 P PA AS SS S 系系 統統 登登 錄錄 密密 碼碼 P PA AS SV V 等等 待待 數數 據據 連連 接接 的的 請請 求求 服服 務務 命命 令令 描描 述述 P P O O R R T

17、 T I I P P 地地 址址 和和 兩兩 字字 節節 的的 端端 口口 I I D D P P W W D D 顯顯 示示 當當 前前 工工 作作 目目 錄錄 Q Q U U I I T T 從從 F F T T P P 服服 務務 器器 上上 退退 出出 登登 錄錄 R R E E I I N N 重重 新新 初初 始始 化化 R R E E S S T T 由由 特特 定定 偏偏 移移 量量 重重 啟啟 文文 件件 傳傳 遞遞 R R E E T T R R 從從 服服 務務 器器 上上 復復 制制 文文 件件 到到 客客 戶戶 端端 R R M M D D 在在 服服 務務 器器 上

18、上 刪刪 除除 指指 定定 目目 錄錄 R R N N F F R R 指指 定定 要要 重重 命命 名名 的的 路路 徑徑 R R N N T T O O 重重 命命 名名 為為 新新 路路 徑徑 S S I I T T E E 定定 義義 服服 務務 器器 相相 關關 的的 命命 令令 S S M M N N T T 安安 裝裝 文文 件件 系系 統統 S S T T A A T T 返返 回回 當當 前前 文文 件件 或或 目目 錄錄 的的 狀狀 態態 信信 息息 S S T T O O R R 儲儲 存存 （ 復復 制制 ） 文文 件件 到到 服服 務務 器器 上上 S S T T O

19、 O U U 儲儲 存存 文文 件件 到到 服服 務務 器器 上上 （ 不不 覆覆 蓋蓋 同同 名名 文文 件件 ） S S T T R R U U 數數 據據 結結 構構 ( ( F F = = f f i i l l e e， R R = = r r e e c c o o r r d d， P P = = p p a a g g e e) ) S S Y Y S S T T 返返 回回 服服 務務 器器 使使 用用 的的 操操 作作 系系 統統 T T Y Y P P E E 文文 件件 類類 型型 ( ( A A= = A A S S C C I I I I ， E E = = E E

20、 B B C C D D I I C C， I I = = b b i i n na a r r y y ) ) U U S S E E R R 系系 統統 登登 錄錄 的的 用用 戶戶 名名 FTPFTP響應 響應都是ASCIIASCII碼形式的3 3位數字 響應也是以NVT ASCIINVT ASCII碼形式傳送 要求在每行結尾都要返回CRCR、LFLF對。響響 應應 代代 碼碼 解解釋釋 說說 明明 響響 應應 代代碼碼 解解 釋釋說說 明明 1 11 10 0 新新 文文件件 指指示示 器器 上上的的 重重 啟啟標標 記記 3 33 32 2 需需要要 帳帳 號號名名 1 12 20

21、0 在在 短短時時 間間內內 服服 務務器器 準準 備備就就 緒緒 3 35 50 0 未未決決 的的 文文件件 行行 為為 1 12 25 5 數數 據據連連 接接已已 打打 開開， 在在 短短時時 間間 內內開開 始始傳傳 輸輸 4 42 21 1 關關閉閉 服服 務務器器 1 15 50 0 文文 件件 O OK K， 數數 據據連連 接接 將將在在 短短時時 間間 內內打打 開開 4 42 25 5 不不能能 打打 開開數數 據據 連連接接 2 20 00 0 成成 功功 4 42 26 6 結結束束 連連 接接 2 20 02 2 不不 執執行行 的的命命 令令 4 45 50 0

22、文文件件 不不 可可用用 2 21 11 1 系系 統統狀狀 態態回回 復復 4 45 51 1 本本地地 錯錯 誤誤 2 21 12 2 目目 錄錄狀狀 態態回回 復復 4 45 52 2 磁磁盤盤 空空 間間不不 足足 2 21 13 3 文文 件件狀狀 態態回回 復復 5 50 00 0 無無效效 命命 令令 2 21 14 4 幫幫 助助信信 息息回回 復復 5 50 01 1 錯錯誤誤 參參 數數 2 21 15 5 系系 統統類類 型型回回 復復 5 50 02 2 命命令令 未未 執執行行 2 22 20 0 服服 務務器器 準準備備 就就 緒緒 5 50 03 3 錯錯誤誤 指

23、指 令令序序 列列 2 22 21 1 服服 務務關關 閉閉 5 50 04 4 無無效效 命命 令令參參 數數 2 22 25 5 數數 據據連連 接接打打 開開 5 53 30 0 登登錄錄 失失 敗敗 2 22 26 6 數數 據據連連 接接關關 閉閉 5 53 32 2 需需要要 存存 儲儲文文 件件 說說明明 2 22 27 7 進進 入入被被 動動模模 式式 （發發 送送 I IP P 地地 址址 、端端 口口號號 ） 5 55 50 0 不不可可 用用 的的文文 件件 2 23 30 0 登登 錄錄成成 功功 5 55 51 1 不不知知 道道 的的頁頁 類類 型型 2 25 5

24、0 0 完完 成成的的 文文件件 行行 為為 5 55 52 2 超超過過 了了 分分配配 的的 存存儲儲 空空 間間 2 25 57 7 建建 立立的的 路路徑徑 名名 553 不不 允允 許許 的的文文 件件 名名 3 33 31 1 用用 戶戶名名 有有效效 ， 需需要要 密密 碼碼 獲取FTP的列表上傳圖片 1. 用IIS架設FTP站點 2. 用Serv-U架設FTP站點 $ ftp Connected to .220 (vsFTPd 1.2.1)530 Please login with US

25、ER and PASS.Name (:forouzan): forouzan331 Please specify the password.Password:230 Login successful.Remote system type is UNIX.Using binary mode to transfer files.ftp ls reports227 Entering Passive Mode (153,18,17,11,238,169)150 Here comes the directory listing.drwxr-xr-x 2 30

26、27 411 4096 Sep 24 2002 businessdrwxr-xr-x 2 3027 411 4096 Sep 24 2002 personaldrwxr-xr-x 2 3027 411 4096 Sep 24 2002 school226 Directory send OK.ftp quit221 Goodbye.第四節 匿名FTP8.4 匿名FTP 匿名FTPFTP用途 一般使用FTPFTP時必須首先利用TelnetTelnet協議登錄，獲得遠程主機相應的權限，才能上傳或下載文件。 本地主機必需具有用戶IDID和口令，獲得遠地計算機的適當授權，否則便無法傳送文件。Intern

27、etInternet上的FTPFTP主機很多，不可能要求每個用戶在每一臺主機上都擁有帳號。 匿名FTPFTP無需本地主機成為遠地計算機的注冊用戶，從而解決了這個問題。匿名FTPFTP機制 遠程主機建立了名為anonymousanonymous的用戶特殊IDID，這樣InternetInternet上的任何人在任何地方都可使用該用戶IDID，下載文件，而無需成為其注冊用戶。 匿名FTPFTP主機的連接使用方式同連接普通FTPFTP主機的方式一樣，只是在要求提供用戶標識IDID時必須輸入anonymousanonymous，口令是客戶任意字符串。匿名FTPFTP的使用匿名FTPFTP是Intern

28、etInternet網上發布軟件和其它信息內容的常用方法。匿名FTPFTP的安全 當遠程主機提供匿名FTPFTP服務時，會指定某些目錄向公眾開放，允許匿名存取。系統中的其余目錄則處于隱匿狀態。 作為一種安全措施，大多數匿名FTPFTP主機都允許用戶從其下載文件，而不允許用戶向其上傳文件。 即使有些匿名FTPFTP主機確實允許用戶上傳文件，用戶也只能將文件上傳至某一指定上傳目錄中。 系統管理員會去檢查這些上傳文件，會將這些文件移至另一個公共下載目錄中，供其他用戶下載，同時也保護自己免受病毒破壞。匿名FTP$ ftp Connected to 220 Server readyName: anony

29、mous331 Guest login OK, send “guest” as passwordPassword: guestftp pwd257 / is current directorybin. . . . . . .ftp close221 Goodbyeftp quit第五節 TFTP協議8.5 簡單文件傳送協議（TFTP） 簡單文件傳送協議TFTPTFTP( (TrivialTrivial File Transfer File Transfer Protocol)Protocol)是網絡應用程序，它比FTPFTP簡單，也比FTPFTP功能少。TFTPTFTP傳輸層通信使用的是UDP

30、UDP（端口號6969）。 TFTPTFTP服務器必須提供一定形式的并發。因為UDPUDP在客戶和服務器之間并不提供唯一連接。 TFTPTFTP服務器通過為每個客戶提供一個新的UDPUDP端口來提供并發，允許不同客戶連接服務器，由服務器UDPUDP模塊根據目的端口進行區分。 TFTPTFTP協議沒有提供安全特性, ,很多安全特性都必需由TFTPTFTP服務器系統管理員來限制客戶訪問所指定的文件。 TFTPTFTP的用途 下載初始化代碼到打印機、交換機和路由器例如設備擁有一個網絡連接和小容量的固化了TFTPTFTP、UDPUDP和IPIP的只讀存儲器（Read-Only MemoryRead-O

31、nly Memory，ROMROM），加電后設備執行ROMROM中的代碼，在網絡上廣播一個TFTPTFTP請求。網絡上的TFTPTFTP服務器響應請求包含可執行二進制程序的文件，設備收到文件后，將它載入內存，然后開始運行程序。 路由器的信息設置( (備份) ) 路由器可以在指定的TFTPTFTP服務器上存儲設置參數，如果這個路由器癱瘓了，正確的設置信息可以從TFTPTFTP服務器上下載到一個修復的路由器或者一個替代的路由器，這便為路由器提供了種容錯能力。 為無盤工作站下載引導文件（BOOTPBOOTP協議） 在TFTPTFTP服務器上可以包含BOOTPBOOTP客戶的設置信息文件，從BOOTP

32、BOOTP服務器上檢索到一個初始IPIP時，TFTPTFTP服務器同時將下載操作系統，使得TFTPTFTP服務器向BOOTPBOOTP客戶傳輸數據效率更高。第六節 TFTP協議報文8.6 TFTP報文 TFTPTFTP傳輸的數據使用固定長度（ 512512個字節）的分組報文。如果一個分組報文少于512512字節，表明這是數據傳輸的最后一個分組報文。 當一個數據的分組報文被發送到目標主機之后，發送方數據將在一個緩沖區域內保存直到接收到一個確認信號，它表明數據已經被成功地接收了。 如果在發送時間失效之前，發送主機沒有接收到確認信號，則數據分組報文將被重新發送。TFTP通信過程 TFTPTFTP固定

33、長度- -512512字節- -報文。 發送后緩沖數據，直到確認。 超時前，沒收到確認，則重發。TFTP TFTP 協議的封裝形式和五種消息格式，操作碼1-51-5 讀請求寫請求數據確認出錯TFTP協議的五種消息格式分別是：讀請求(RRQ)、寫請求(WRQ)、數據(DATA)、確認(ACK)、出錯(ERR)。TFTPTFTP報文的頭兩個字節表示操作碼。 文件名指明從TFTPTFTP服務器上正在上傳或下載的文件的名字，它使用一個可變長的段，0 0指明文件名結束。 模式字段是一個ASCIIASCII碼串netasciinetascii或octetoctet，同樣以0 0字節結束。 netascii

34、netascii表示數據是以成行的ASCIIASCII碼字符組成，以兩個字節回車字符后跟換行字符（稱為CR/LFCR/LF）作為行結束符。 octetoctet則將數據看作8bit8bit一組的字節流而不作任何解釋。 TFTP TFTP傳輸實際數據時，使用DATADATA消息格式。 初始塊號被設置成1 1，為初始的DATADATA分組報文。每一個附加的分組報文將增加1 1，直到整個文件傳輸結束。 數據段可有512512字節長。 如果數據段少于512512字節(0-511)(0-511)，則表明來自文件的最后一個數據塊。 如果文件的數據長度正好是512512字節的整數倍，則要完成文件的傳輸，必須

35、傳送額外的0 0字節長度的數據塊來表示傳輸結束。ACKACK確認(ACK)(ACK)消息格式中的塊編號 包含正在被確認的DATADATA分組報文的塊號如果此確認信號是回答一個寫請求的，則這個塊號將被設置成0 0，指示可以開始數據傳輸。差錯碼給出出錯類型值。差錯消息以NETASCIINETASCII格式儲存，并且加上一個文本描述從而幫助調試TFTPTFTP的出錯消息。出錯消息段是可變長的，所以出錯消息總是以一個“0”0”來作為結尾標志。代代碼碼 描描述述 0 0 沒沒有有定定義義的的錯錯誤誤，出出錯錯信信息息將將提提供供其其他他附附加加信信息息 1 1 文文件件沒沒有有找找到到。所所給給的的文文件件名名有有誤誤 2 2 訪訪問問非非法法。安安全全權權限限不不足足 3 3 磁磁盤盤已已滿滿或或者者分分區區表表溢溢出出 4 4