FTP 服务器的工作原理
FTP（File Transfer Protocol，文件传输协议）是一种在客户端-服务器架构下进行文件传输的标准网络协议，它的核心设计思想是将控制指令与实际数据传输分离，通过建立两个独立的 TCP 连接来完成任务。
双通道机制
FTP 与 HTTP 等协议最大的不同在于它使用了两个不同的通道：
-
控制连接 (Control Connection)：
- 通常使用服务器的 21 端口。
- 用于传输控制信息，例如用户的登录凭证（用户名/密码）、客户端发送的指令（如
LIST查看目录、RETR下载文件、STOR上传文件）以及服务器返回的状态码。 - 该连接在整个会话期间始终保持开启状态。
-
数据连接 (Data Connection)：
- 用于传输
实际的文件内容
或目录列表。 - 每当需要传输数据时（例如下载一个文件或查看文件夹下的文件列表），都会建立一个新的数据连接。
- 数据传输完成后,该连接通常会被关闭。
- 用于传输
两种工作模式
由于现代网络环境中普遍存在防火墙和 NAT（网络地址转换），FTP 演化出了两种不同的连接模式来处理数据连接的建立：
主动模式 (Active Mode)
在主动模式下,连接的方向是由服务器发起的：
- 客户端通过 21 端口与服务器建立控制连接。
- 客户端发送
PORT命令，告诉服务器：“我的 IP 是 XXX，请连接我的 YYY 端口来传数据”。 - 服务器主动发起一个连接，从其 20 端口连接到客户端指定的 YYY 端口。
- 缺点：客户端的防火墙通常会拦截这种由外部（服务器）发起的入站连接，导致连接失败。
被动模式 (Passive Mode)
为了解决防火墙问题,目前主流使用的是被动模式：
- 客户端通过 21 端口与服务器建立控制连接。
- 客户端发送
PASV命令，请求进入被动模式。 - 服务器返回一个 IP 地址和一段随机端口号，告诉客户端：“请连接我的这个端口来传数据”。
- 客户端主动发起连接，连接到服务器提供的随机端口。
- 优点：由于连接是由客户端发起的，能够顺利穿透客户端的防火墙，是目前最常用的工作模式。
标准工作流程示例
以用户从服务器下载一个文件为例,典型的流程如下：
- 步骤 1：建立控制连接
客户端连接服务器的 21 端口，完成 TCP 三次握手。 -
步骤 2：身份验证
客户端发送用户名和密码，服务器验证通过后返回成功状态码。 - 步骤 3：请求文件
客户端通过控制连接发送RETR filename指令。 - 步骤 4：协商数据连接
如果是被动模式，客户端发送PASV，服务器返回端口号，客户端随后连接该端口建立数据连接。 - 步骤 5：传输数据通过建立好的数据连接进行传输。
- 步骤 6：结束传输
文件传输完成后，数据连接关闭，客户端通过控制连接确认任务完成，并在不需要时关闭控制连接。
- 控制与数据分离：通过 21 端口管指令，通过另一端口管数据。
- 主动模式：服务器找客户端（易被防火墙拦截）。
- 被动模式：客户端找服务器（更安全、更通用）。
首发原创文章，作者：世雄 - 原生数据库架构专家，如若转载，请注明出处：https://idctop.com/article/489889.html
