本文主要介紹FTP的工作原理,FTP主動與被動兩種工作模式。
FTP 簡介
FTP協議就是文件傳輸控制協議。它可以使文件通過網絡從一臺主機傳送到同一網絡的另一臺主機上,而不受計算機類型和操作系統類型的限制。服務器、大型機,還是DOS操作系統、windows操作系統、linux操作系統,只要雙方都支持FTP協議,就可以方便地傳送文件。
FTP 的兩種模式
FTP分為兩種工作模式:主動模式(Active)與被動模式(Passive)
FTP 主動工作模式(PORT)原理
FTP客戶端首先會隨機開啟一個大于1024的端口N(1032),并連接服務端的21號端口,然后開放M端口(與端口N沒直接聯系)進行監聽, 同時向服務器發出PORT 1033命令通知服務器自己的在接收數據時所使用的端口號。服務器在傳輸數據的時候,服務端通過自己的20端口去連接客戶端的端口M。當不需要傳輸時,此連接會自動斷開。如下圖(圖中端口號僅為示例):
FTP 被動模式(PASV)原理
FTP客戶端隨機開啟一個大于1024的端口X向服務器的21端口發起連接,同時會開啟X+1端口。然后向服務器發送PASV命令,通知服務器自己處于被動模式。服務器收到命令后,會開放一個大于1024的端口Y進行監聽,然后在ACK回復中通知客戶端,自己的數據端口是Y。客戶端收到命令后,會通過X+1號端口連接服務器的端口Y,然后在兩個端口之間進行數據傳輸。這樣就能使防火墻知道用于數據連接的端口號,而使數據連接得以建立 。如下圖:
主動模式與被動模式區別
在主動模式中,傳輸數據時,服務器是主動連接客戶端的數據端口。但如果客戶端存在防火墻,那么當服務端在連接客戶端數據端口的時,就有可能被防火墻阻擋。所以FTP主動模式在許多時候用于沒有防火墻隔離的內部網絡機器。一但有防火墻的存在,那么一般就不會在使用主動模式,而是被動模式。因為在被模式中,命令連接與數據連接,都是由客戶端發起的,而防火墻一般不會對出去的數據包進行阻擋。
同時,FTP的主動模式(PORT)和被動模式(PASV)都只ipv4,在針對IPV6擴展后就出現EPRT、EPSV相對應。
簡而言之,客戶端被防火墻保護時,盡量使用被動模式;服務端被保護時,盡量使用主動模式。但不管使用哪種模式,數據連接的目標端口都不固定,無法簡單配置基于端口的策略,當前防火墻一般通過解析FTP控制連接數據,臨時開啟數據連接訪問權限的方式實現(經測試確認H3C防火墻確實采用此方式支持FTP協議,且V5版本不支持EPSV、EPRT)。
常見FTP客戶端支持的連接方式:
PORT:主動模式
EPRT:增強主動模式
PASV:被動模式
EPSV:增強被動模式
FTP與其他文件傳輸類型對比