第10.2讲-文件传输协议FTP要点课件.ppt

1、1要求要求1. 掌握文件传输协议的基本原理和基本过程掌握文件传输协议的基本原理和基本过程2. 了解简单文件传输协议了解简单文件传输协议TFTP3. 了解其它远程访问与文件共享协议了解其它远程访问与文件共享协议 远程文件共享远程文件共享 动机动机文件共享文件共享用户希望通过网络访问远程机器上的文件用户希望通过网络访问远程机器上的文件 文件共享方式文件共享方式 1 1、全文拷贝（、全文拷贝（whole-file copyingwhole-file copying）：）： 如：文件传输协议如：文件传输协议FTPFTP方式方式 2 2、在线访问（、在线访问（on-line accesson-line

2、access）：）： 如：网络文件系统如：网络文件系统NFSNFS方式方式 2文件共享方式文件共享方式 1 1、全文拷贝、全文拷贝 程序无论何时想访问一个文件，都必须获得一个本程序无论何时想访问一个文件，都必须获得一个本地文件副本。地文件副本。 复制通常用于只读数据，但如果必须修改文件，程复制通常用于只读数据，但如果必须修改文件，程序对本地副本进行修改，并将修改后的文件传回到原网序对本地副本进行修改，并将修改后的文件传回到原网点。点。 3文件共享方式文件共享方式 42 2、在线访问、在线访问 允许多个程序同时访问一个文件。对文件的改动将允许多个程序同时访问一个文件。对文件的改动将迅速生效，并在

3、所有访问文件的程序中都可获得改动信迅速生效，并在所有访问文件的程序中都可获得改动信息。息。 对远程共享文件的访问，就如同对本地文件的访问对远程共享文件的访问，就如同对本地文件的访问一样。一样。 远程文件和本地文件已经一体化（远程文件和本地文件已经一体化（IntegratedIntegrated）了，）了，并且整个文件系统提供对共享文件的透明访问。并且整个文件系统提供对共享文件的透明访问。 51、FTP概述概述 FTP实现了整文件复制方式的文件共享机制，使用实现了整文件复制方式的文件共享机制，使用非常广泛。非常广泛。 FTP协议有以下目标：协议有以下目标： 1) 文件共享；文件共享； 2) 对用

4、户透明的文件存储技术；对用户透明的文件存储技术； 3) 可靠、高效的数据传输。可靠、高效的数据传输。 下载文件的过程很简单：下载文件的过程很简单： 把文件切成小块，通过把文件切成小块，通过TCP传输，之后再组装。传输，之后再组装。 6文件传输的难度：文件传输的难度： (1) 数据类型数据类型不同系统表示数据的方式不同不同系统表示数据的方式不同 不同机器的数据表示是不一样的。如，两行文本之间的间隔，不同机器的数据表示是不一样的。如，两行文本之间的间隔，有的用有的用“rn”表示，有的用表示，有的用“r”表示。表示。 (2) 文件结构文件结构文件结构取决于存储该文件的主机文件结构取决于存储该文件的主

5、机 某些文件可能是按顺序、以字节方式存储的，也有一些是面向某些文件可能是按顺序、以字节方式存储的，也有一些是面向行（记录）存储的，还有一些为了进行随机访问而可以按页检行（记录）存储的，还有一些为了进行随机访问而可以按页检索。索。 (3) 传输方式传输方式数据可以按压缩的字节流传输，也可以包括数据可以按压缩的字节流传输，也可以包括一些标识的格式，在传输出现错误需要重传时使用这些标识一些标识的格式，在传输出现错误需要重传时使用这些标识 72、FTP的特点的特点 交互访问。除了文件传输外，交互访问。除了文件传输外，FTP还提供了一套交互命令，还提供了一套交互命令，比如列出远程机器上所有目录及某目录下

6、的文件等。比如列出远程机器上所有目录及某目录下的文件等。 访问控制：利用用户名和口令实施访问控制，通过服务器验访问控制：利用用户名和口令实施访问控制，通过服务器验证后才能访问该文件。证后才能访问该文件。 （说明：（说明：FTP也允许匿名访问）也允许匿名访问） 格式规范：格式规范：FTP定义了文件传输与共享的多种格式，允许用定义了文件传输与共享的多种格式，允许用户指定存储数据的类型和格式户指定存储数据的类型和格式 。 83、FTP模型：模型：客户端客户端/服务器模型服务器模型 FTP基于基于TCP，采用客户端，采用客户端/服务端（服务端（C/S）模型。）模型。 其特殊之处在于服务器为用户所创建的

7、从进程并不负责其特殊之处在于服务器为用户所创建的从进程并不负责所有通信事宜，它仅负责接收和处理来自客户的控制连接。所有通信事宜，它仅负责接收和处理来自客户的控制连接。对于数据传输而言，服务器会创建新进程进行处理，并建立对于数据传输而言，服务器会创建新进程进行处理，并建立数据连接。数据连接。 93、FTP模型：模型：客户端客户端/服务器模型服务器模型 进程模型进程模型 服务器进程服务器进程 a. 主服务器进程：等待客户端连接，并为每个连接请求建主服务器进程：等待客户端连接，并为每个连接请求建立控制从进程立控制从进程 b. 控制连接从进程：接收和处理来自客户的控制连接控制连接从进程：接收和处理来自

8、客户的控制连接 c. 数据传输从进程：一个或多个，处理数据传输数据传输从进程：一个或多个，处理数据传输 客户端进程客户端进程 a. 控制连接进程控制连接进程 b. 数据传输进程数据传输进程 10 两类连接两类连接 a. 控制连接控制连接：使用：使用TCP，传输控制命令，在整个会，传输控制命令，在整个会话期间保持不变，服务器端口话期间保持不变，服务器端口21 b. 数据连接数据连接：使用：使用TCP，传输数据，临时动态创建，传输数据，临时动态创建，每个文件一个连接，服务器缺省端口每个文件一个连接，服务器缺省端口20（常换）（常换） FTP 使用的两个 TCP 连接 控制进程FTP 客户端FTP

9、服务器端因特网TCP 控制连接TCP 数据连接用户界面控制进程数据传送进程数据传送进程思考讨论：思考讨论：谁发起数据连接？谁发起数据连接？1112 谁发起数据连接？谁发起数据连接？主动模式：主动模式：收到数据传送请求后（下载或上传），服收到数据传送请求后（下载或上传），服务器主动与客户端建立连接务器主动与客户端建立连接 问题问题：客户端口号？：客户端口号？解决解决：客户端利用控制连接，将端口号通告给服务器：客户端利用控制连接，将端口号通告给服务器 命令命令：PORT n1,n2,n3,n4,n5,n6PORT n1,n2,n3,n4,n5,n6 表示表示 客户端客户端IPIP地址为地址为 n1

10、.n2.n3.n4n1.n2.n3.n4 客户端端口号为客户端端口号为 n5n5* *256+n6256+n6问题问题：如何穿越网络地址转换（：如何穿越网络地址转换（NAT）？）？ 13 谁发起数据连接？谁发起数据连接？被动模式（现多采用）：被动模式（现多采用）：服务器发送可以被动连接的服务器发送可以被动连接的命令，并告诉自己的命令，并告诉自己的IPIP和端口号（通常不选和端口号（通常不选2020号端号端口了），等待客户连接口了），等待客户连接 NATR内部网内部网主机主机A10.1.1.1InternetFTP202.196.48.10143、FTP数据格式数据格式 FTP提供了多种数据存储

11、和传送的格式，客户端可提供了多种数据存储和传送的格式，客户端可以从中选择以从中选择 (1) 文件格式文件格式 1) ASCII码文件类型（默认选择）码文件类型（默认选择） 文件中存储的是字符，行间隔用文件中存储的是字符，行间隔用“回车回车+换行换行”来表示，即来表示，即“rn” 2) 扩展的二扩展的二-十进制交换码十进制交换码EBCDIC文件类型文件类型 文件中存储的是字符，要求通信两端都是文件中存储的是字符，要求通信两端都是EBCDIC系统系统 3) 二进制文件类型二进制文件类型 存储二进制数据存储二进制数据 4) 本地文件类型本地文件类型 在具有不同字节大小的主机间传送二进制文件时使用该类

12、型。在具有不同字节大小的主机间传送二进制文件时使用该类型。每个字节的比特数由发送方规定。如果系统使用每个字节的比特数由发送方规定。如果系统使用8bit字节，字节，则等同于二进制文件类型则等同于二进制文件类型 15(2) 格式控制格式控制 该功能仅对该功能仅对ASCII和和EBCDIC文件类型有效文件类型有效 1) 非打印（默认选择）非打印（默认选择） 文件中不包含垂直格式信息文件中不包含垂直格式信息 2) 远程登录格式控制远程登录格式控制 文件中含有向打印机解释的远程登录垂直格式控制，文件中含有向打印机解释的远程登录垂直格式控制，如回车、换行、新建行、换表和行结束等如回车、换行、新建行、换表和

13、行结束等 3) Fortran回车控制回车控制 每行首字符是每行首字符是Fortran格式控制符格式控制符 16(3) 结构结构 规定了文件内部结构，包括以下三种：规定了文件内部结构，包括以下三种： 1) 文件结构（默认选择）文件结构（默认选择） 文件被认为是一个连续的字节流，不存在内部的文文件被认为是一个连续的字节流，不存在内部的文件结构件结构 2) 记录结构记录结构 仅用于仅用于ASCII和和EBCDIC，文件内部包含的是记录，文件内部包含的是记录 3) 页结构页结构 每页都有页号，以便接收方能随机地存储各页每页都有页号，以便接收方能随机地存储各页 17(4) 传输方式传输方式 规定了文件

14、传输的方式，目前有以下三种：规定了文件传输的方式，目前有以下三种： 1) 流方式（默认选择）流方式（默认选择） 文件以字节流形式传输。对于文件结构，发送方在文件以字节流形式传输。对于文件结构，发送方在文件尾提示关闭数据连接；对于记录结构，有专用文件尾提示关闭数据连接；对于记录结构，有专用的两字节序列码标志记录结束和文件结束。的两字节序列码标志记录结束和文件结束。 2) 块方式块方式 文件以一系列块来传输，每块前面都带有一个或者文件以一系列块来传输，每块前面都带有一个或者多个首部字节。多个首部字节。 3) 压缩方式压缩方式 压缩连续出现的相同字节。在压缩连续出现的相同字节。在ASCII和和EBC

15、DIC文文件中，主要用来压缩空白串，在二进制文件中用来件中，主要用来压缩空白串，在二进制文件中用来压缩全压缩全0字节。字节。 184、FTP的使用的使用 两种方式两种方式：用户名、口令登录（授权）：用户名、口令登录（授权） 匿名（公开）匿名（公开） FTP控制报文和差错报文控制报文和差错报文 格式：格式：3个数字开始，后跟文本，说明控制和个数字开始，后跟文本，说明控制和差错状态（差错状态（FTP对三个数字的取值和含义进对三个数字的取值和含义进行了规定，但是对随后的说明信息没有规定。行了规定，但是对随后的说明信息没有规定。不同服务器对同一状态码的描述可以不同）不同服务器对同一状态码的描述可以不同

16、） 例：例：150、220、226、331、530530：Not Logged in， FTP状态码状态码 l150 文件状态正常，开启数据连接端口文件状态正常，开启数据连接端口 l200 命令执行成功命令执行成功 l202 命令执行失败命令执行失败 l226 关闭数据连接端口，请求的文件操作成功关闭数据连接端口，请求的文件操作成功 l227 进入进入passive mode l230 使用者登入使用者登入 l250 请求的文件操作完成请求的文件操作完成 l331 用户名称正确，需要密码用户名称正确，需要密码 l332 登入时需要账号信息登入时需要账号信息 20 进入进入FTP后有很多命令可用

17、后有很多命令可用 FTP命令包括命令包括3个方面：个方面： (1) 访问控制命令访问控制命令 访问控制定义了用户在系统中对系统和文件访问控制定义了用户在系统中对系统和文件的访问权限的访问权限 用户名用户名USER识别用户识别用户 口令口令PASS识别用户口令识别用户口令 退出退出QUIT终止用户的使用，关闭全部控制终止用户的使用，关闭全部控制连接连接 21 进入进入FTP后有很多命令可用后有很多命令可用 (2) 传输参数命令传输参数命令 包含数据传输参数的命令可以按任何顺序使包含数据传输参数的命令可以按任何顺序使用，只是在这些命令之前必须调用用，只是在这些命令之前必须调用FTP的服的服务请求务

18、请求 数据端口数据端口PORT定义数据连接要使用的数据定义数据连接要使用的数据端口端口 被动监听被动监听PASV请求服务器的数据传输进程请求服务器的数据传输进程监听一个非默认的端口，等待连接请求监听一个非默认的端口，等待连接请求 表示类型表示类型TYPE定义数据的表示类型定义数据的表示类型 文件结构文件结构ETRU定义文件的结构类型定义文件的结构类型 传输方式传输方式MODE定义数据的传输方式定义数据的传输方式 22 进入进入FTP后有很多命令可用后有很多命令可用 (3) 服务命令服务命令 服务命令用于定义请求的文件或文件系统功服务命令用于定义请求的文件或文件系统功能。其参数一般是路径名。能。

19、其参数一般是路径名。 删除删除DELE在服务器端删除路径中指定的文在服务器端删除路径中指定的文件件 删除目录删除目录RMD删除一个指定的目录删除一个指定的目录 建立目录建立目录MKD建立一个指定的目录建立一个指定的目录 帮助帮助HELP 2323 FTP操作命令操作命令2424FTP操作示例操作示例25FTP操作示例：操作示例：C:Documents and Settingskoukouftp Connected to .220-ftp.zzu服务器已准备就绪服务器已准备就绪220-这里是这里是ZZJ工作室的工作室的ftp站点站点.220-现在是现在是 Tuesday 13 April, 20

20、04 10:57:55.220-欢迎来自欢迎来自 202.196.54.228 的网友的网友.220-本服务器已连续运行了本服务器已连续运行了 16 天天 1 时时 36 分分.220-当前在线当前在线 343 人人.220-自启动后共接待自启动后共接待 446305 人次访问人次访问.220-上传数据上传数据 895 K.220 下载数据下载数据 10659528434 K.26User (:(none): anonymous331 User name okay, please send complete E-mail address as password.Password:230-这里是

21、这里是ZZJ工作室的工作室的ftp站点站点.230-现在是现在是 Tuesday 13 April, 2004 10:58:21.230-欢迎来自欢迎来自 202.196.54.228 的网友的网友.230-本服务器已连续运行了本服务器已连续运行了 16 天天 1 时时 36 分分.230-当前在线当前在线 347 人人.230-自启动后共接待自启动后共接待 446315 人次访问人次访问.230-上传数据上传数据 895 K.230-下载数据下载数据 10659810534 K.230 User logged in, proceed.27ftp dir200 PORT Command suc

22、cessful.150 Opening ASCII mode data connection for /bin/ls.drw-rw-rw- 1 user group 0 Feb 23 15:12 .drw-rw-rw- 1 user group 0 Feb 23 15:12 .drw-rw-rw- 1 user group 0 Mar 5 16:38 电子书籍电子书籍drw-rw-rw- 1 user group 0 Mar 5 16:54 软件大全软件大全drw-rw-rw- 1 user group 0 Mar 28 09:42上载区（暂停上载）上载区（暂停上载）-rw-rw-rw- 1

23、user group 251 Apr 26 2002声明声明.txtdrw-rw-rw- 1 user group 0 Mar 17 09:40 音频资料音频资料226 Transfer complete.ftp:454 bytes received in 0.00Seconds 454000.00Kbytes/sec. ftp quit221 再见朋友再见朋友,您本次连线时间您本次连线时间 1 分钟分钟,共上传了共上传了 0K 的的数据数据,下载了下载了 0K 的数据的数据.欢迎您再来欢迎您再来.2828连接建立和身份验证连接建立和身份验证2929数据传输过程分析数据传输过程分析(被动模式被

24、动模式)301、FTP的简化：的简化：TFTP l Trivial File Transfer Protocol l 只有文件传送功能，比只有文件传送功能，比FTP小得多小得多 l 基于基于UDP，采用超时与重传，停等机制，采用超时与重传，停等机制 l 规则：规则： 第一个分组建立客户与服务器的交互，第一个分组建立客户与服务器的交互，指明指明文件名文件名、读读还是还是写写 文件按文件按固定固定512字节分块字节分块，依次发送，依次发送，发后等确认发后等确认 简单文件传输协议 TFTP nTFTP 是一个很小且易于实现的文件传输协议。nTFTP 使用 C/S 方式和使用 UDP 数据报，因此 T

25、FTP 需要有自己的差错改正措施。nTFTP 只支持文件传输而不支持交互。nTFTP 没有一个庞大的命令集，没有列目录的功能，也不能对用户进行身份鉴别。 31TFTP 的主要特点 (1) 每次传送的数据 PDU 中有 512 字节的数据，但最后一次可不足 512 字节。 (2) 数据 PDU 也称为文件块(block)，每个块按序编号，从 1 开始。 (3) 支持 ASCII 码或二进制传送。 (4) 可对文件进行读或写。 (5) 使用很简单的首部。 32TFTP 的工作很像停止等待协议n发送完一个文件块后就等待对方的确认，确认时应指明所确认的块编号。 n发完数据后在规定时间内收不到确认就要重

26、发数据 PDU。 n发送确认 PDU 的一方若在规定时间内收不到下一个文件块，也要重发确认 PDU。这样就可保证文件的传送不致因某一个数据报的丢失而告失败。 33TFTP 的工作很像停止等待协议n在一开始工作时，TFTP 客户进程发送一个读请求 PDU 或写请求 PDU 给 TFTP 服务器进程，其知名端口号码为 69。nTFTP 服务器进程要选择一个新的端口和 TFTP 客户进程进行通信。n若文件长度恰好为 512 字节的整数倍，则在文件传送完毕后，还必须在最后发送一个只含首部而无数据的数据 PDU。n若文件长度不是 512 字节的整数倍，则最后传送数据 PDU 的数据字段一定不满512字节

27、，这正好可作为文件结束的标志。34352、安全文件传输协议、安全文件传输协议l SSL-FTP（Secure Sockets Layer FTP）：）： 用用SSL为为FTP加密加密 lsftp（Secure File Transfer Program）：）： 基于基于SSH（Secure Shell），为取代），为取代FTP而而开发开发 lscp（Secure Copy）：）： 基于基于SSH，可取代，可取代FTP，从，从UNIX的远程复的远程复制程序制程序rcp衍生而来，可用在命令行或脚本中衍生而来，可用在命令行或脚本中 363、网络文件系统、网络文件系统NFSlNetwork File

28、System：提供透明的、一体化的：提供透明的、一体化的共享式文件存取。安装远程文件系统后，与操共享式文件存取。安装远程文件系统后，与操作本地文件一样。作本地文件一样。 l基于基于RPC和和XDR实现实现 RPC（Remote Procedure Call）作为通信机制）作为通信机制 XDR（eXternal Data Representation）通过定义一）通过定义一种与机器无关的表示为程序员提供了一种在异构机种与机器无关的表示为程序员提供了一种在异构机器之间传递数据的方式器之间传递数据的方式 37远程过程调用远程过程调用RPC l 通常的网络应用程序都是客户端发送报文给服务器，之后由服通

29、常的网络应用程序都是客户端发送报文给服务器，之后由服务器作出应答务器作出应答 l 而而RPC提供了另外一种方式，即由客户端远程调用服务器提供提供了另外一种方式，即由客户端远程调用服务器提供的函数的函数 l 事实上，客户端直接调用服务器的函数只是一种表面现象，后事实上，客户端直接调用服务器的函数只是一种表面现象，后台则实现了以下步骤：台则实现了以下步骤： RPC客户端程序调用远程过程时，仅是调用了本机上的一个由客户端程序调用远程过程时，仅是调用了本机上的一个由RPC包生包生成的函数，该函数成为成的函数，该函数成为stub。stub将过程参数封装为一个网络报文，之将过程参数封装为一个网络报文，之后

30、发送给服务器。后发送给服务器。 服务器上也有一个服务器上也有一个stub负责接收这个报文，它从报文中提取参数，然后负责接收这个报文，它从报文中提取参数，然后调用服务器过程。调用服务器过程。 过程返回值被递交给服务器过程返回值被递交给服务器stub，它再将这个返回值封装为一个网络报，它再将这个返回值封装为一个网络报文，之后将其返回给客户端文，之后将其返回给客户端stub。 客户端从接收到的报文中提取返回值，返回给客户端程序。客户端从接收到的报文中提取返回值，返回给客户端程序。38远程过程调用远程过程调用RPC的优点的优点 l由于不涉及网络编程，因此简化了程序设计由于不涉及网络编程，因此简化了程序

31、设计 l如果编写基于如果编写基于UDP的应用，的应用，RPC可以解决可靠可以解决可靠性问题，从而进一步简化了应用的负担性问题，从而进一步简化了应用的负担 lRPC提供了数据转换功能，适应了机器的异构提供了数据转换功能，适应了机器的异构性性 39通用的外部数据表示通用的外部数据表示XDR lRPC能够适应机器异构性，能够适应机器异构性，XDR为此提供了支为此提供了支持，它定义了很多数据类型以及每个数据类型持，它定义了很多数据类型以及每个数据类型在一个在一个RPC报文中传输的具体形式报文中传输的具体形式 l发送者必须采用发送者必须采用XDR格式构造格式构造RPC报文，接收报文，接收者则要将者则要将

32、XDR格式的报文转换为本机的表示形格式的报文转换为本机的表示形式式 网络文件系统网络文件系统 NFS本地文件访问NFS客户端客户应用进程本地磁盘TCP/UDPIP客户机内核本地文件访问NFS服务器本地磁盘TCP/UDPIP服务器内核本地/远程判决RPC/XDRP226解决解决异构性异构性4041l文件共享文件共享 文件传输协议文件传输协议FTP：口令或匿名登录：口令或匿名登录 控制连接控制连接 数据连接数据连接 TFTP SSL-FTP、sftp、scp NFS：RPC（通信机制），（通信机制），XDR（解决异构性）（解决异构性） 主动模式主动模式被动模式：解决被动模式：解决NAT穿越穿越42练习：练习： P252 1