FTP服务概述

FTP（文件传输协议）是TCP/IP协议族中的一种协议。FTP协议包含两个主要部分：FTP服务器和FTP客户端。FTP服务器用于存储文件，而用户则通过FTP客户端利用FTP协议访问存储在FTP服务器上的资源。

1.FTP 服务模型

FTP基于C/S（客户端/服务器）架构模型。在文件传输过程中，服务器负责建立和维护与客户端的连接，这包括控制连接（用于传输控制信息）和数据连接（用于传输数据）。FTP协议模型由多个模块组成，各模块通过执行特定功能来提供文件传输服务。

在C/S模型的FTP服务中，由客户端发起请求并等待服务器的响应。服务器的响应是对客户端FTP命令的一种回答（肯定或否定），控制连接从服务器发送到客户端，通常包括一个代码（可能是错误码）和一个文本字符串。代码供程序使用，文本字符串则是供用户使用。FTP客户端在传输数据前需要与服务器建立控制连接，控制连接遵循Telnet协议，客户端的所有命令通过控制连接传输到服务器，服务器的响应也通过控制连接返回给客户端。数据连接是双向的，可以在数据传输完成后中断。有时用户希望在两台主机之间传输文件（无需本地主机参与），此时需要在两台主机之间建立控制连接和数据连接。FTP协议要求在数据传输时保持控制连接的开启，并在完成FTP服务后由客户端请求关闭控制连接。如果控制连接在未接收到命令时关闭，服务器也会终止数据传输。

2.FTP 的工作模式

FTP有两种工作模式：标准模式（即主动模式）和被动模式。主动模式和被动模式是相对于FTP服务器而言的，如果是服务器端连接客户端开放的端口，则属于主动模式，反之则为被动模式。

①主动工作模式

主动模式（Active Mode）的工作过程如下：

- 第一步，客户端随机开启一个大于1024的X端口与服务器的21端口建立连接通道，通道建立后，客户端可以通过该通道发送上传或下载命令。
- 第二步，当客户端需要与服务器进行数据传输时，客户端会再开启一个大于1024的随机端口Y，并将Y端口号通过之前的命令通道传送给服务器的21端口。
- 第三步，服务器获取客户端的第二个端口后会主动连接客户端的该端口，通过三次握手完成服务器与客户端数据通道的建立，所有数据均通过该数据通道传输。

②被动工作模式

被动模式（Passive Mode）的工作过程如下：

第一步，客户端随意开启一个大于1024的X端口与服务器的21端口建立连接通道。
第二步，当客户端需要与服务器进行数据传输时，客户端通过命令通道发送数据请求。
第三步，服务器收到数据请求后会随机开启一个端口Y，并通过命令通道将该端口信息传送给客户端。
第四步，客户端在收到服务器发送过来的数据端口Y的信息后，在客户端本地开启一个随机端口Z，然后通过本机的Z端口与服务器的Y端口进行连接，通过三次握手完成连接后即可进行数据传输。

下面是两种模式的区别：

在主动模式下，FTP的控制连接和数据连接方向相反：客户端向服务器建立控制连接，而服务器主动连接客户端的数据端口。被动模式下，控制连接和数据连接的方向相同：客户端发起控制连接和数据连接，服务器被动接受连接。

对于客户端的防火墙而言，主动模式的数据连接是从外部到内部的连接，可能会被防火墙阻塞。被动模式解决了这一问题，因为数据连接由客户端发起，避免了防火墙的阻塞。在互联网环境下，客户端通常没有独立的公网IP地址，服务器主动连接客户端的难度较大，因此FTP服务器多采用被动模式。总结而言，FTP协议需要多个网络端口才能正常工作，其中一个端口专用于命令传输（命令端口），另一个端口专用于数据传输（数据端口）。在传输数据时，主动模式下服务器会主动连接客户端，而被动模式下则由客户端主动连接服务器。

3.说明

默认情况下，FTP协议使用TCP端口中的20和21两个端口，其中20用于传输数据，21用于传输控制信息。然而，是否使用20作为数据传输端口取决于FTP的传输模式。如果采用主动模式，数据传输端口是20；如果采用被动模式，数据传输端口由服务器和客户端协商决定。