Протокол ftp используется для доступа. Смотреть что такое "FTP" в других словарях. Что такое активный и пассивный режим, и как они связаны с портами

FTP расшифровывается как File Transfer Protocol (протокол передачи файлов). Основное назначение FTP - пересылать (копировать, передавать) файлы в Интернете (с удаленного компьютера на локальный и наоборот). Кроме того, при помощи FTP можно работать со своими файлами прямо на удаленном компьютере (переименовывать их, удалять, создавать каталоги и т.п.).

Для передачи файла с помощью протокола FTP нужны две программы: FTP-клиент и FTP-сервер.

FTP-клиентом может служить интернет-браузер (MS Internet Explorer, Netscape Navigator), программа управления файлами FAR, специализированная программа CuteFTP и другие. FTP-клиент встроен также в некоторые HTML-редакторы, такие как HomeSite, Dreamweaver или FrontPage.

FTP-сервер - компьютер, который содержит общедоступные файлы и настроен на поддержку протокола FTP (FTP-сервер должен иметь программное обеспечение, поддерживающее протокол FTP).

  • Программа, поддерживающая протокол FTP на FTP-сервере, отслеживает все запросы, приходящие от других компьютеров (например, с вашего), обрабатывает их и даёт ответ.
  • При установке FTP-сервера указывается доступная для других программ клиентов директория.
  • Все файлы и директории имеют свои атрибуты, которые ограничивают к ним доступ с удалённых компьютеров. Например, можно сделать так, чтобы один файл был доступен только для чтения, другой - для чтения и записи, третий - только для выполнения, четвёртый - полностью открыт для других машин и так далее. То же самое и с директориями. Одни директории могут быть открыты только для чтения, другие - для чтения и записи и т.д.
Алгоритм работы протокола FTP

Работа FTP на пользовательском уровне содержит несколько этапов:

1.Идентификация (ввод имени-идентификатора и пароля).

2.Выбор каталога.

3.Определение режима обмена (поблочный, поточный, ASCII или двоичный).

4.Выполнение команд обмена (get, mget, dir, mdel, mput или put).

5.Завершение процедуры (quit или close).

FTP довольно необычная процедура, так как поддерживает две логические связи между ЭВМ (Рис. 1). Одна связь служит для удаленного доступа и использует протокол Telnet. Другая связь предназначена для обмена данными. Сервер производит операцию passive open для порта 21 и ждет соединения с клиентом. Клиент осуществляет операцию active open для порта 21. Канал остается активным до завершения процедуры FTP. TOS (тип IP-сервиса) соответствует минимуму задержки, так как этот канал используется для ручного ввода команд. Канал для передачи данных (TCP) формируется каждый раз для пересылки файлов. Канал открывается перед началом пересылки и закрывается по коду end_of_file (конец файла). IP-тип сервиса (TOS) в этом случае ориентирован на максимальную пропускную способность.

Конечный пользователь взаимодействует с протокольным интерпретатором, в задачи которого входит управление обменом информацией между пользователем и файловой системой, как местной, так и удаленной. Схема взаимодействия различных частей Internet при работе FTP изображена на рис. 1.

Сначала по запросу клиента формируется канал управления, который в дальнейшем используется для передачи команд от клиента и откликов от сервера. Информационный канал формируется сервером по команде клиента, он не должен существовать постоянно на протяжении всей FTP-сессии и может формироваться и ликвидироваться по мере необходимости. Канал управления может быть закрыт только после завершения информационного обмена. Для канала управления используется протокол Telnet. После того как управляющий канал сформирован, клиент может посылать по нему команды. Сервер воспринимает, интерпретирует эти команды и передает отклики.

Рис. 1. Схема работы протокола FTP.

Организация информационного обмена между двумя удаленными машинами

Возможна и другая схема взаимодействия, когда по инициативе клиента осуществляется файловый обмен между двумя ЭВМ, ни одна из которых не является машиной клиента (рис. 2).

Рис. 2. Организация информационного обмена между двумя удаленными машинами

На фазе задания режима обмена предоставляются следующие возможности:

1. Команда Block сохраняет структуру логических записей файла. 2. Команда Stream устанавливает режим, при котором не производится пересылки контрольной информации для блоков. Это наиболее быстрый режим обмена, он работает по умолчанию. 3. Команда TYPE может задать режимы обмена IMAGE, ASCII или EBCDIC. Из них ASCII - используется по умолчанию. Режим EBCDIC применяется для обменов между ЭВМ, работающими с набором символов EBCDIC. Режим IMAGE предполагает обмен 8-битными байтами, используется для передачи двоичной (а не текстовой) информации. Более подробный список команд помещен ниже. Структурно информация может передаваться в виде файлов (структура по умолчанию), в виде последовательности записей (применимо для текстовых файлов ASCII или EBCDIC) или постранично (последняя структура не относится к числу рекомендуемых). 4. Для копирования файла из удаленного сервера используется команда GET, для копирования группы файлов - MGET, в последнем случае применяются символы заменители, например, MGET *.txt (или RFC-18*.txt, при этом скопируются файлы с RFC-1800.txt до RFC-1899.txt, если таковые существуют в текущем каталоге). Аналогом команды GET в какой-то степени является команда DIR (ls), только она переносит содержимое каталога, что для некоторых операционных систем эквивалентно. При использовании модификации mget проявляйте осторожность - вы можете заблокировать телекоммуникационный канал длительным копированием. Для записи файла в удаленный сервер применяется команда PUT. При операциях обмена обычно используется текущий каталог локальной ЭВМ. В вашем распоряжении всегда имеется возможность поменять местный каталог с помощью команды LCD или ее аналога.

Любая команда обмена выполняется в несколько этапов:

  • Формирование канала под управлением клиента, так как именно клиент выдал команду get, dir, put и т.д.
  • Клиент выбирает произвольный номер порта на своей ЭВМ и осуществляет процедуру passive open для этого порта.
  • Клиент посылает номер порта серверу по каналу управления (порт 21), используя команду PORT. Можно обойтись и без команды PORT (используется тот же порт, что и в командном канале), но это увеличивает задержки и по этой причине не рекомендуется.
  • Сервер получает номер порта по каналу управления и выдает команду active open в указанный порт ЭВМ-клиента. Сервер для канала данных всегда использует порт с номером 20.
Список команд FTP:
  • open имя_сервера - открыть соединение. Открывает соединение с сервером. Это имя можно указать сразу при вводе команды, загружающей клиента: ftp ftp.karelia.ru.
  • cd имя_директории - сменить каталог. Осуществляет переход в другой рабочий каталог на FTP-сервере.
  • dir [имя_файла] - выдать список файлов. Выдает список файлов в текущей директории. Если Вам интересен формат списка каталога, нажмите здесь. Не забывайте, что можно использовать шаблоны групповых операций.
  • get имя_файла [имя_локального_файла] - переписать файл. Переписывает файл с удаленного компьютера на локальный. Если указано имя локального файла, то записывает его под этим именем, иначе - в каталог по умолчанию.
  • mget [имя_файла] - переписать группу файлов. То же самое, что и get, но разрешается использовать шаблоны. Перед копированием каждого файла будет запрашиваться подтверждение. Для отмены подтверждений введите prompt.
  • prompt - отменяет подтверждение в командах mget и mput.
  • put имя_файла [имя_удаленного_файла] - записать файл на сервер. Переписывает файл с локального компьютера на удаленный под именем имя_удаленного_файла. Если оно не указано, то файл записывается в текущий каталог с именем локального файла. Команда запрещена для анонимных пользователей
  • mput [имя_файла] - записать группу файлов. То же самое, что и put, но разрешается использовать шаблоны. Перед записью каждого файла будет запрашиваться подтверждение. Для отмены подтверждений введите prompt.
  • ascii - устанавливает ascii-способ передачи файлов. Используется для пересылки файлов-текстов на английском языке. Однако для надежности лучше использовать binary.
  • binary - устанавливает двоичный способ пересылки файлов. При этом файл при передаче не перекодируется и записывается в неизмененном виде. Это наиболее надежный способ передачи файлов.
  • close - закрывает соединение с данным сервером и производит возврат в командный режим. Эта команда автоматически выполняется при выходе из FTP-клиента.
  • quit - выход из FTP-клиента.
  • user - регистрирует на текущем сервере с новым именем. Используйте эту команду, если Вы первый раз по ошибке неправильно ввели имя анонимного пользователя и не хотите снова перенабирать команду open.
  • lcd [имя_директории] - осуществляет переход на локальном компьютере в указанный каталог.
  • pwd - выводит на экран текущий каталог на удаленном компьютере.
  • system - выводит на экран тип операционной системы на удаленном компьютере.
  • help - помощь. Выдает краткую информацию о командах FTP-клиента или о конкретной указанной команде.

FTP (File Transfer Protocol — протокол передачи файлов) — стандартный протокол, предназначенный для передачи файлов по TCP-сетям, построенный на архитектуре «клиент-сервер» и использующий разные сетевые соединения для передачи команд и данных между клиентом и сервером.

Сервер предоставляет клиенту доступ к данным (обычно это файлы и каталоги) клиенту либо анонимно, либо после аутентификации, при которой логин и пароль передаются открытым текстом. Можно использовать протокол SSH для шифрования логина, пароля и передаваемых данных.

Протокол достаточно простой, для его работы используются различные TCP соединения для команд и для передаваемых данных. Обычно это 21 порт для управляющих команд и 20 для передачи данных (в прочем это может быть и по другому). После установки TCP соединения на 21 порт общение FTP клиента с сервером происходит по средствам достаточно простых текстовых команд .

В соответствии с RFC 959 Сервер по потоку управления (21 порт) отвечает трехзначными ASCII-кодами состояния с необязательным текстовым сообщением.

Существует 2 режима работы протокола FTP: активный и пассивный.

В активном режиме клиент создаёт управляющее TCP-соединение с сервером на 21 порту и отправляет серверу свой IP-адрес и произвольный номер клиентского порта, после чего ждёт, пока сервер не запустит TCP-соединение с этим адресом и номером порта.

В пассивном режиме клиент использует поток управления (TCP порт 21), чтобы послать серверу команду PASV, и затем получает от сервера его IP-адрес и номер порта, которые затем используются клиентом для открытия потока данных с произвольного клиентского порта к полученному адресу и порту.

Знание режимов работы FTP помогает, если вам нужно подключаться к FTP серверу или поднимать его в сети, которая спрятана за NAT и\или защищена брендмауэром, что как можно догадаться не редкость. Если клиент не может принимать входящие соединения на произвольный порт, то необходимо настроить сервер в пассивном режиме, тогда входящие соединения к клиенту не потребуются, но сервер же должен быть готов принять входящее соединение на заранее установленные порты. Активный режим подойдет серверу, администратор которого не готов принимать входящие соединения на порты кроме 21, но в этом случае клиент сможет подключится только если сам примет входящие соединение. Так что в любом случае придется кому то открыть дополнительные порты.

При передачи могут быть использованы четыре представления данных:

    ASCII — используется для текста.

    Режим изображения (бинарный) — устройство-отправитель посылает каждый файл байт за байтом, а получатель сохраняет поток байтов при получении.

    EBCDIC — используется для передачи обычного текста между хостами в кодировке EBCDIC.

    Локальный режим — позволяет двум компьютерам с идентичными установками посылать данные в собственном формате без конвертации в ASCII.

Передача данных может осуществляться в любом из трёх режимов:

    Поточный режим — данные посылаются в виде непрерывного потока, освобождая FTP от выполнения какой бы то ни было обработки.

    Блочный режим — FTP разбивает данные на несколько блоков (блок заголовка, количество байт, поле данных) и затем передаёт их TCP.

    Режим сжатия — данные сжимаются единым алгоритмом.

FTP использует для аутентификации логин и пароль для предоставления доступа. Имя пользователя посылается серверу командой USER, а пароль — командой PASS. Если предоставленная клиентом информация принята сервером, то сервер отправит клиенту приглашение и начинается сессия. Логин и пароль передаются открытым текстом, так что безопасным этот способ назвать нельзя. Так же FTP сервер может предоставлять анонимный доступ к данным, то есть для всех желающих, не спрашивая логин и пароль.
Существуют расширения и способы для безопасной передачи данных и аутентификации, например: FTPS SFTP FTP через SSH.

Приведу пример FTP сессии со своими комментариями. Тут показан вывод команд (только в управляющем канале, естественно) которые FTP клиент передавал серверу и ответы сервера без сокращений (звездочками заменю некоторые параметры, например пароль из соображений безопасности):

Status: - это сообщение FTP клиента, при обмене командами с FTP "вручную" вы этих сообщений не увидите. Response: - это ответы FTP сервера Command: - это те команды которые клиент отправляет серверу (в ручном режиме вы будете вводить их с клавиатуры).

S tatus: Connecting to 37.140.*.* ...
Status: Connected with 37.140.*.*. Waiting for welcome message...
Response: 220 (vsFTPd 2.2.2) - итак, стучимся на 21 порт 37.140.*.* и нам говорят что там трудится vsFTPd
Command: USER ********* - посылаем имя пользователя
Response: 331 Please specify the password. - имя пользователя принято
Command: PASS ******** - посылаем пароль
Response: 230 Login successful. -пароль принят
Command: SYST - "и какая у вас ОС?" спросим мы
Response: 215 UNIX Type: L8 - "а вот такая" ответит сервер
Command: FEAT - что ты можешь, сервер?
Response: 211-Features: - а вот что:)
Response: EPRT

Response: UTF8
Response: 211 End - сервер закончил перечислять функции
Command: OPTS UTF8 ON - говори с нами в кодировке UTF-8
Response: 200 Always in UTF8 mode. - да не вопрос
Status: Connected - Это мы оживляем соединение
Command: PWD - покажи нам рабочий каталог
Response: 257 "/" - на! это название рабочего каталога (у нас /)
Command: TYPE A - но сначала зададим режим представления данных
- ок
Command: PASV - и попросимся в пассивный режим
Response: 227 Entering Passive Mode (37,140,192,202,249,140). - получили список портов
Command: LIST - отдай список содержимого каталога

- в этом месте мы получили оглавление по каналу данных
Command: TYPE A
Response: 200 Switching to ASCII mode.
Status: Retrieving directory listing...
Command: CWD www - меняем рабочий каталог на www
Response: 250 Directory successfully changed. -ответ "ок"
Command: PWD - снова запрашиваем рабочий каталог
Response: 257 "/www" - теперь он /www
Command: TYPE A - и выбрав режим представления данных
Response: 200 Switching to ASCII mode.
Command: PASV - опять в пассивном режиме
Response: 227 Entering Passive Mode (37,140,192,202,252,174).
Command: LIST - запрашиваем оглавление каталога
Response: 150 Here comes the directory listing.
Response: 226 Directory send OK.
Status: Directory listing successful -оглавление мы получили и теперь
Status: Starting download of /www/google8f2c0456e362dfaa.html - хотим скачать файл
Command: TYPE A - для этого опять выберем тип
Response: 200 Switching to ASCII mode.
Command: PASV - и режим передачи данных
Response: 227 Entering Passive Mode (37,140,192,202,254,190).
Command: RETR google8f2c0456e362dfaa.html - и скажем: "Отдай на файл"
Response: 150 Opening BINARY mode data connection for google8f2c0456e362dfaa.html (53 bytes).
Response: 226 Transfer complete. - и вот файл был получен по каналу данных
Status: Download successful
Status: Retrieving directory listing...

Command: MKD fff - а вот тут мы создали папку
Response: 257 "/www/moop-nz.ru/02-uslugi/fff" created
Command: RNFR /www/moop-nz.ru/02-uslugi/fff - и хотим переименовать папку fff
Response: 350 Ready for RNTO.
Command: RNTO /www/moop-nz.ru/02-uslugi/eee - в папку eee
Response: 250 Rename successful. - операция прошла успешно

Command: RMD /www/moop-nz.ru/02-uslugi/eee/ - удаляем ранее созданную папку
Response: 250 Remove directory operation successful. - всё получилось
Status: Connected
Status: Starting upload of C:\12345\12345 001.jpg - начинаем загружать файл на сервер

Command: TYPE I
Response: 200 Switching to Binary mode.
Command: PASV
Response: 227 Entering Passive Mode (37,140,192,202,243,234).
Command: STOR 12345 001.jpg - на этот раз отправляем файл на сервер
Response: 150 Ok to send data.
Response: 226 Transfer complete.
Status: Upload successful
Status: Retrieving directory listing...
Command: TYPE A
Response: 200 Switching to ASCII mode.
Command: PASV
Response: 227 Entering Passive Mode (37,140,192,202,251,25).
Command: LIST
Response: 150 Here comes the directory listing.
Response: 226 Directory send OK.
Status: Directory listing successful
Command: DELE /www/moop-nz.ru/02-uslugi/12345 001.jpg - и удаляем его напоследок
Response: 250 Delete operation successful.

Много создали люди FTP серверов и клиентов (как никак с 1971 живет протокол).

Есть специальные программы работающие в качестве FTP клиента, такие как: FileZilla, gFTP, cURL, lftp и многие другие, но сейчас в качестве FTP клиента может работать почти любой браузер (Mozilla Firefox, Konqueror, Opera, Яндекс.Браузер, Google Chrome, Internet Explorer и т.д.) или файловый менеджер (Midnight Commander, Krusader, GNOME Commander, Konqueror, Nautilus, Dolphin, FAR Manager, Total Commander, Проводник Windows и т. д.), так что в использовании специальных программ нет необходимости (хотя я пользуюсь иногда gFTP).

Для того чтобы поднять свой FTP сервер с преферансом и аутентификацией понадобится специальная программа, которая будет исполнять роль сервера. Таких программ тоже много, в том числе: vsftpd, ProFTPD, Pure-FTPd, glFTPd, oftpd, Serv-U File Server и многие другие.

Кажется в общих чертах понятно, что такое FTP и для чего оно нужно.

  • Назад
  • Вперёд
Добавить комментарий


  • Телеметрия в Windows 10. Отключай, не отключай, всё равно получишь лучшее решение
  • Го. Компьютер смог обыграть чемпиона трехкратного чемпиона Европы по игре го
  • Новые "подарки" от Microsoft - "стабильность" и "приватность"

    Всемирно известная корпароция вновь порадовала нас новостями: После выхода очередного патча, встроенный инструмент для шифрования Bitlocker перестал работать, а Microsoft не в силах...

FTP ) – это стандартный механизм для копирования файла от одного хоста другим . Передача файлов от одного компьютера к другому – это одна из большого числа общих задач, выполнение которой ожидается от организованной сети и взаимодействия между сетями.

Хотя передача файлов от одной системы к другой кажется простой и прямолинейной задачей, вначале должны быть решены некоторые проблемы. Например, две системы могут использовать различные соглашения об именах файлов. Две системы могут иметь различные пути для представления текстов и данных. Две системы могут иметь различные структуры директорий. Все эти проблемы решает FTP очень простым и элегантным методом.

FTP отличается от других приложений типа клиент- сервер тем, что он устанавливает два соединения между хостами. Одно соединение применяется для передачи данных, другое - для управления информацией (команды и отклики). Разделение команд и передачи управляющих данных делает FTP более эффективным. Управление соединением использует очень простые правила для связи. Нам нужна для передачи только линия команд или линия откликов. С другой стороны, соединение для данных нуждается в более сложных правилах из-за разнообразия типов данных.

FTP использует два заданных порта: порт 21 для управления и порт 20 для передачи данных.


Рис. 13.5. Тип файла

FTP может передавать через соединение для передачи данных следующие типы файлов:

  • ASCII-файл . Это формат, используемый по умолчанию для трансляции текстовых файлов. Каждый символ закодирован с использованием NVT ASCII-символов. Передатчик преобразует файл из собственного представления в NVT ASCII, и приемник преобразует символы NVT ASCII в собственное представление.
  • EBCDIC-файл . Если оба конца соединения используют кодирование EBCDIC , файл может быть передан с использованием EBCDIC -кодирования.
  • Image-файл . Этот файл по умолчанию - формат для передачи двоичных файлов. Файл посылается как непрерывный поток бит без всякой интерпретации и кодирования. Он в большинстве случаев используется для передачи двоичных файлов, таких как компилированная программа.

Если файл закодирован в ASCII или EBCDIC , другие атрибуты должны дополняться, чтобы определить возможность печати файла:

  • Запрещенный для печати. Это формат по умолчанию для передачи текстовых файлов. Файл не содержит "вертикальных" спецификаций для печати. Это означает, что файл не может быть напечатан без предварительной обработки, потому что он не содержит символов, интерпретируемых для вертикального передвижения печатающей головки . Этот формат используется для файлов, которые будут накоплены и обработаны позднее.
  • TELNET. В этом формате файл содержит NVT ASCII вертикальные символы, такие, как CR (перевод каретки), LN (перевод строки), NL (новая строка) и VT (вертикальное табулирование). Эти файлы могут быть напечатаны после передачи
  • Структура данных

    FTP может передавать файл по соединению для передачи данных, используя одну из следующих интерпретаций структуры данных:

    • Файловая структура (по умолчанию) . Этот файл не имеет структуры. Это непрерывный поток данных.
    • Структура записи . Этот файл, разделенный внутри записи Он может быть использован только с текстовым файлом.
    • Страничная структура . Это файл, разделенный на страницы, каждая страница имеет номер и заголовок страницы . Страницы могут быть накоплены или достигнуты с помощью произвольного или последовательного доступа.
    Режимы передачи

    FTP может передавать файл по соединению для передачи данных, используя один из трех следующих режимов передачи:

    • Поточный режим . Это режим по умолчанию. Данные доставляются от FTP к TCP как непрерывный поток данных. TCP отвечает за разбиение данных на сегменты соответствующего размера. Если данные - просто поток байтов (файловая структура), то не нужно никакого признака окончания файла. Окончание файла в этом случае - это разъединение соединения данных отправителем. Если данные разделены на записи (структура по записи), каждая запись будет иметь однобайтный символ окончания записи ( EOR - end of record).
    • Блочный режим . Данные могут быть доставлены от FTP и TCP в блоках. В этом случае блоку предшествует трехбайтный заголовок. Первый байт называется дескриптор блока, следующие два байта определяют размер блока в байтах.
    • Сжатый режим . Если файл большой, данные могут быть сжаты. Метод сжатия использует нормальное кодирование длины. В этом методе последовательное повторное появление блока данных заменяется одним вхождением и числом повторений. В тексте файла это обычно пробел (пустоты). В двоичном файле нулевые символы обычно сжимаются.

    FTP использует соединение управления для того, чтобы установить связь между процессом управления клиента. В течение этой связи команды посылаются от клиента к серверу, и отклики посылаются от сервера к клиенту ( рисунок 13.6).


    Рис. 13.6.

    FTP-архивы являются одними из основных информационных ресурсов Internet. Фактически, это распределенный депозитарий текстов, программ, фотографий и прочей информации, хранящейся в виде файлов на различных компьютерах во всем мире.

    Информация в FTP-архивах разделена, в основном, на три категории:

    • Защищенная информация, режим доступа к которой определяется ее владельцами и разрешается по специальному соглашению с потребителем. К этому виду ресурсов относятся коммерческие архивы (к примеру, коммерческие версии программ в архивах ftp.microsoft.com ), закрытые национальные и международные некоммерческие ресурсы (например, работы по международным проектам CES или IAEA), частная некоммерческая информация со специальными режимами доступа (например,частные благотворительные фонды).
    • Информационные ресурсы ограниченного использования, к которым относятся, например, программы класса shareware. В данный класс могут входить ресурсы ограниченного времени использования или ограниченного времени действия.
    • Свободно распространяемые информационные ресурсы или freeware, если речь идет о программном обеспечении. К этим ресурсам относится все, что можно свободно получить по сети без специальной регистрации. Это может быть документация, программы или что-либо еще. Следует отметить,что свободно распространяемое программное обеспечение не имеет сертификата качества, но его разработчики открыты для обмена опытом.

    Из выше перечисленных ресурсов наиболее интересными являются две последних категории, которые, как правило, оформлены в виде FTP-архивов.

    Технология FTP была разработана в рамках проекта ARPA и предназначена для обмена большими объемами информации между машинами с различной архитектурой. Главным в проекте было обеспечение надежной передачи, поэтому с современной точки зрения FTP кажется перегруженным излишними редко используемыми возможностями. Стержень технологии составляет FTP-протокол.

    FTP-протокол.

    FTP (File Transfer Protocol, или "Протокол передачи данных") - один из старейших протоколов в Internet и входит в его стандарты. Первые спецификации FTP относятся к 1971 году. С тех пор FTP претерпел множество модификаций и значительно расширил свои возможности. FTP может использоваться как в программах пользователей, так и в виде специальной утилиты операционной системы.

    FTP предназначен для решения задач разделения доступа к файлам на удаленных хостах, прямого или косвенного использования ресурсов удаленных компьютеров, обеспечения независимости клиента от файловых систем удаленных хостов, эффективной и надежной передачи данных.

    Обмен данными в FTP происходит по TCP-каналу. Обмен построен на технологии "клиент-сервер". FTP не может использоваться для передачи конфиденциальных данных, поскольку не обеспечивает защиты передаваемой информации и передает между сервером и клиентом открытый текст. FTP-сервер может потребовать от FTP-клиента аутентификации (т.е. при присоединении к серверу FTP-пользователь должен будет ввести свой идентификатор и пароль). Однако пароль, и идентификатор пользователя будут переданы от клиента на сервер открытым текстом.

    Модели работы FTP.

    Простейшая модель работы протокола FTP представлена на рисунке 1. В FTP соединение инициируется интерпретатором протокола пользователя. Управление обменом осуществляется по каналу управления в стандарте протокола TELNET. Команды FTP генерируются интерпретатором протокола пользователя и передаются на сервер. Ответы сервера отправляются пользователю также по каналу управления. В общем случае пользователь имеет возможность установить контакт с интерпретатором протокола сервера и отличными от интерпретатора протокола пользователя средствами.

    Команды FTP определяют параметры канала передачи данных и самого процесса передачи. Они также определяют и характер работы с удаленной и локальной файловыми системами.

    Сессия управления инициализирует канал передачи данных. При организации канала передачи данных последовательность действий другая, отличная от организации канала управления. В этом случае сервер инициирует обмен данными в соответствии с согласованными в сессии управления параметрами.

    Канал данных устанавливается для того же хоста, что и канал управления, через который ведется настройка канала данных. Канал данных может быть использован как для приема, так и для передачи данных.

    Алгоритм работы протокола FTP состоит в следующем:

  • Сервер FTP использует в качестве управляющего соединение на TCP порт 21, который всегда находится в состоянии ожидания соединения со стороны пользователя FTP.
  • После того как устанавливается управляющее соединение модуля "Интерпретатор протокола пользователя" с модулем сервера - "Интерпретатор протокола сервера", пользователь (клиент) может отправлять на сервер команды. FTP-команды определяют параметры соединения передачи данных: роль участников соединения (активный или пассивный), порт соединения (как для модуля "Программа передачи данных пользователя", так и для модуля "Программа передачи данных сервера"), тип передачи, тип передаваемых данных, структуру данных и управляющие директивы, обозначающие действия, которые пользователь хочет совершить (например, сохранить, считать, добавить или удалить данные или файл и другие).
  • После того как согласованы все параметры канала передачи данных, один из участников соединения, который является пассивным (например, "Программа передачи данных пользователя"), становится в режим ожидания открытия соединения на заданный для передачи данных порт. После этого активный модуль (например, "Программа передачи данных сервера") открывает соединение и начинает передачу данных.
  • После окончания передачи данных, соединение между "Программой передачи данных сервера" и "Программой передачи данных пользователя" закрывается, но управляющее соединение "Интерпретатора протокола сервера" и "Интерпретатора протокола пользователя" остается открытым. Пользователь, не закрывая сессии FTP, может еще раз открыть канал передачи данных.
  • Возможна ситуация, когда данные могут передаваться на третью машину. В этом случае пользователь организует канал управления с двумя серверами и прямой канал данных между ними. Команды управления идут через пользователя, а данные - напрямую между серверами. Канал управления должен быть открыт при передаче данных между машинами. Иначе, в случае его закрытия передача данных прекращается. Соединение с двумя серверами показано на рисунке 2.

    Алгоритм работы при соединение двух FTP-серверов, ни один из которых не расположен на локальном хосте пользователя:

  • Модуль "Интерпретатор протокола пользователя" указал модулю сервера "Интерпретатор протокола сервера 1" работать в пассивном режиме, после чего модуль "Интерпретатор протокола сервера 1" отправил пользователю адрес и номер порта (N) , который он будет слушать.
  • Модуль "Интерпретатор протокола пользователя" назначил модуль сервера 2 "Интерпретатор протокола сервера 2" в качестве активного участника соединения и указал ему передавать данные на хост "Интерпретатор протокола сервера 1" на порт (N).
  • "Интерпретатор протокола пользователя" подал "Интерпретатору протокола сервера 1" команду "сохранить поступившие данные в таком-то файле", а "Интерпретатор протокола сервера 2" - "передать содержимое такого-то файла".
  • Между модулями "Интерпретатор протокола сервера 1" и "Интерпретатор протокола сервера 2" образуется поток данных, который управляется клиентским хостом.
  • Ниже приведена схема организации передачи данных между двумя серверами FTP, соответствующая рисунку 2. Здесь использованы следующие обозначения: User PI - интерпретатор протокола пользователя; Server1(2) интерпретатор протокола сервера1 (сервера2).
    User PI (U) Ы Server1 (S1) User PI (U) Ы Server2 (S2)
    U Ю S1: Connect

    U Ю S1: PASV

    U Ь S1: 227 Entering Passive Mode.

    A1, A2, A3, A4, a1, a2

    U Ю S2 Connect

    U Ю S2: PORT A1, A2, A3, A4, a1, a2

    U Ь S2: 200 Okay
    U Ю S1: STOR ... U Ю S2: RETR ...

    S1 Ю S2: Connect ...

    Основу передачи данных FTP составляет механизм установления соединения между соответствующими портами и выбора параметров передачи. Каждый участник FTP-соединения должен поддерживать порт передачи данных по умолчанию. По умолчанию "Программа передачи данных пользователя" использует тот же порт, что и для передачи команд (обозначим его "U"), а "Программа передачи данных сервера" использует порт L-1, где "L"- управляющий порт. Однако, участниками соединения используются порты передачи данных, выбранные для них "Интерпретатором протокола пользователя", поскольку из управляющих процессов участвующих в соединении, только "Интерпретатор протокола пользователя" может изменить порты передачи данных как у "Программы передачи данных пользователя", так и у "Программы передачи данных сервера".

    Пассивная сторона соединения должна до того, как будет подана команда "начать передачу", "слушать" свой порт передачи данных. Активная сторона, подающая команду к началу передачи данных, определяет направление перемещения данных.

    После того как соединение установлено, между "Программой передачи данных сервера" и "Программой передачи данных пользователя" начинается передача. Одновременно по каналу "Интерпретатор протокола сервера" - "Интерпретатор протокола пользователя" передаются уведомления о получении данных. Протокол FTP требует, чтобы управляющее соединение было открыто, пока по каналу обмена данными идет передача. Сессия FTP считается закрытой только после закрытия управляющего соединения.

    Как правило, сервер FTP ответственен за открытие и закрытие канала передачи данных. Сервер FTP должен самостоятельно закрыть канал передачи данных в следующих случаях:

  • Сервер закончил передачу данных в формате, который требует закрытия соединения.
  • Сервер получил от пользователя команду "прервать соединение".
  • Пользователь изменил параметры порта передачи данных.
  • Было закрыто управляющее соединение.
  • Возникли ошибки, при которых невозможно возобновить передачу данных.
  • Команды протокола .

    Команды управления контролем передачи данных, которыми обмениваются "Интерпретатор протокола сервера" и "Интерпретатор протокола пользователя", можно разделить на три большие группы:

    • Команды управления доступом к системе.
    • Команды управления потоком данных.
    • Команды FTP-сервиса.

    Рассмотрим несколько наиболее характерных команд из каждой группы. Среди команд управления доступом к системе следует отметить следующие:

    USER. Как правило, эта команда открывает сессию FTP между клиентом и сервером. Аргументом команды является имя (идентификатор) пользователя для работы с файловой системой. Эта команда может подаваться не только в начале, но и в середине сессии, если, например, пользователь желает изменить идентификатор, от имени которого будут проводиться действия. При этом все переменные, относящиеся к старому идентификатору, освобождаются. Если во время изменения идентификатора происходит обмен данными, обмен завершается со старым идентификатором пользователя.

    PASS. Данная команда подается после ввода идентификатора пользователя и, в качестве аргумента содержит пароль пользователя. Напомним, что данные аутентификации FTP передаются по сети открытым текстом, поэтому для обеспечения защищенности канала пользователю необходимо предпринимать дополнительные меры.

    CWD. Команда позволяет пользователям работать с различными каталогами удаленной файловой системы. Аргументом команды является строка, указывающая путь каталога удаленной файловой системы, в котором желает работать пользователь.

    REIN. Команда реинициализации. Эта команда очищает все переменные текущего пользователя, сбрасывает параметры соединения. Если в момент подачи команды происходит передача данных, передача продолжается и завершается с прежними параметрами.

    QUIT. Команда закрывает управляющий канал. Если в момент подачи команды происходит передача данных, канал закрывается после окончания передачи данных.

    Команды управления потоком устанавливают параметры передачи данных. Все параметры, описываемые этими командами имеют значение по умолчанию, поэтому команды управления потоком используются только тогда, когда необходимо изменить значение параметров передачи, используемых по умолчанию. Команды управления потоком могут подаваться в любом порядке, но все они должны предшествовать командам FTP-сервиса. Из команд управления потоком данных следует выделить следующие:

    PORT. Команда назначает адрес и порт хоста, который будет использоваться как активный участник соединения по каналу передачи данных. Аргументами команды являются 32-битный IP адрес и 16-битный номер порта соединения. Эти значения разбиты на шесть 8-битных полей и представлены в десятичном виде: h1, h2, h3, h4, p1, p2, где hN - байты адреса (от старшего к младшему), а pN - байты порта (от старшего к младшему).

    PASV. Эта команда отправляется модулю, который будет играть пассивную роль в передаче данных ("слушать" соединение). Ответом на данную команду должна быть строка, содержащая адрес и порт хоста, находящиеся в режиме ожидания соединения в формате команды PORT - "h1, h2, h3, h4, p1, p2".

    Команды TYPE, STRU, MODE определяют, соответственно, тип передаваемых данных (ASCII, Image и другие), структуру или формат передачи данных (File, Record, Page), способ передачи (Stream, Block и другие). Использование этих команд очень важно при построении взаимодействия в гетерогенных средах и весьма отличающихся операционных и файловых систем взаимодействующих хостов.

    Команды FTP-сервиса определяют действия, которые необходимо произвести с указанными файлами. Как правило, аргументом команд этой группы является путь к файлу. Синтаксис указанного пути должен удовлетворять требованиям формата файловой системы обработчика команды. Из команд FTP-сервиса можно выделить следующие:

    RETR. Эта команда указывает модулю "Программа передачи данных сервера" передать копию файла, заданного параметром этой команды, модулю передачи данных на другом конце соединения.

    STOR. Команда указывает модулю "Программа передачи данных сервера" принять данные по каналу передачи данных и сохранить их как файл, имя которого задано параметром этой команды. Если такой файл уже существует, он будет замещен новым, если нет, будет создан новый.

    Команды RNFR и RNTO должны следовать одна за другой. Первая команда содержит в качестве аргумента старое имя файла, вторая - новое. Последовательное применение этих команд переименовывает файл.

    ABOR. Команда предписывает серверу прервать выполнение предшествующей сервисной команды (например, передачу файла) и закрыть канал передачи данных.

    Команда DELE удаляет указанный файл.

    Команды MKD и RMD, соответственно, создают и удаляют указанный в аргументе каталог.

    При помощи команд LIST и NLST можно получить список файлов в указанном каталоге.

    Все команды FTP-протокола отправляются "Интерпретатором протокола пользователя" в текстовом виде - по одной команде в строке. Каждая строка команды - идентификатор и аргументы - заканчиваются символами . Имя команды отделяется от аргумента символом пробела - .

    Обработчик команд возвращает код обработки каждой команды, состоящий из трех цифр. Коды обработки составляют определенную иерархическую структуру и, как правило, определенная команда может возвратить только определенный набор кодов. За кодом обработки команды следует символ пробела - , затем следует текст пояснения. Например, строка успешного завершения операции выглядит следующим образом: "200 Command okay".

    Ниже приведен пример работы с FTP-протокола. Обозначения: S - сервер, U - пользователь.

    S: 220 Service ready for new user
    U: USER Gluk
    > S: 331 User name okay, need password
    U: PASS murmur
    S: 230 User logged in, proceed
    U: RETR test.txt
    S: 150 File status okay; about to open data connection

    S: 226 Closing data connection, file transfer successful
    U: TYPE I
    S: 200 Command okay
    U: STOR /home/images/first.my
    S: 550 Access denied
    U: QUIT

    Протоколы TFTP и SFTP.

    FTP-протокол имеет двух "младших братьев": SFTP - Simple FTP и TFTP - Trivial FTP.

    TFTP-протокол - это простейший протокол передачи файлов. Он работает поверх транспортного протокола UDP и обеспечивает выполнение только самых элементарных операций передачи файлов, а именно, записи и чтения файлов. TFTP был разработан как простой и легкий в применении протокол. Он не позволяет вызвать список каталога и не имеет никаких средств аутентификации, но может передавать 8-битную информацию в соответствии со всеми стандартами Internet.

    Поскольку передача данных осуществляется поверх UDP, протокол TFTP реализует собственные методы надежной доставки данных - пакеты подтверждения, нумерация блоков данных и пакетов подтверждения и т.п. Все очень похоже на упрощенный вариант эмуляции протокола TCP.

    TFTP работает лишь пятью командами:

  • Read request (RRQ) - запрос на чтение.
  • Write request (WRQ) - запрос на запись.
  • Data (DATA) - пакет данных.
  • Acknowledgment (ACK) - подтверждение.
  • Error (ERROR) - ошибка.
  • Процесс передачи данных начинается с поступления от клиента TFTP на сервер запроса на чтение или запись файла. Соединение устанавливается после получения подтверждения готовности на один из запросов, либо на запись, либо на чтение.

    При открытии соединения, каждая из сторон выбирает (случайным образом) уникальный идентификатор - TID, который используется и UDP как порт соединения. Каждый пересылаемый пакет ассоциирован с двумя TID, соответствующими каждой стороне соединения. Первоначальный запрос отправляется инициатором TF TP-соединения на UDP-порт 69 (порт инициализации), в котором указывается порт соединения. Дальнейший обмен уже происходит через порты, выбранные участниками передачи данных.

    Если сервер разрешает запрос, обмен открывается, и указанный файл передается (блоками по 512 байт). Каждый пакет передаваемых данных содержит один блок (512 байт) и номер блока в передаваемом потоке. Поступление каждого блока на хост назначения должно быть подтверждено пакетом ACK (подтверждение), с номером поступившего блока. Только после получения пакета подтверждения будет отправлен следующий пакет данных.

    Если длина пакета менее 512 байт - это служит сигналом для закрытия канала связи. В случае потери пакета при передаче, через некоторый промежуток времени сервер отправит этот пакет данных повторно.

    Три типа ситуаций порождают отправку ошибочных пакетов:

  • Не подтвержденный запрос, например, не был найден файл, нет прав доступа и др.
  • Неправильный формат пакета, например, произошла ошибка коммутации.
  • Потеря доступа к требуемому ресурсу.
  • При большом количестве сообщений об ошибках соединение может быть закрыто по инициативе одной из сторон.

    Схема TFTP-транзакции следующая:

  • Хост A отправляет запрос WRQ хосту B. Порт источника - TIDA, порт назначения - 69. Пакет содержит имя файла, тип передачи.
  • Хост B отправляет ACK (номер блока - 0) хосту A. Порт источника - TIDB, порт назначения - TIDA.
  • Хост A отправляет (по соединению TIDA - TIDB) команду DATA и блок данных. Пакет также содержит номер блока.
  • SFTP-протокол передачи файлов пользуется популярностью в тех случаях, если пользователю необходим чуть более гибкий и надежный протокол, чем TFTP и не такой сложный и громоздкий, как FTP.

    SFTP поддерживает механизмы идентификации пользователя, передачу файлов, просмотр каталогов, изменение текущего каталога, переименование и удаление файлов. В большинстве операций, которые пользователь проводит с удаленным FTP-сервером, этого сервиса вполне достаточно. SFTP может передавать 8-битный поток данных и использует, как TFTP, только один канал соединения - как для команд, так и для данных. В отличие от TFTP, SFTP работает поверх TCP, порт 115.

    Команды SFTP отправляются поочередно, после получения ответа обработки предшествующей команды. Все команды состоят из четырех ASCII-символов и символа пробела, который отделяет команду от аргументов. Ответ сервера состоит из кода ответа и текстового сообщения. Каждая команда и ответ должны заканчиваться символом ("\0"- то же, что и завершение строки в C). SFTP для управления передачей данных использует всего 11 основных команд и только 4 кода ответа (символы: "+" - успешно, "-" - ошибки, "!" - внимание, " " - другое).

    Команда SFTP имеют почти тот же синтаксис и предназначение, что и аналогичные команды FTP.

    В представленном далее сценарии работы SFTP, сервер SFTP - "MIT-XX" находится в состоянии ожидания соединения. Пользователь "MKL" (пароль "foo") подсоединился к SFTP-серверу, запросил список файлов стандартного формата из каталога "PS" - командой "LIST F PS:", затем запросил список файлов в расширенном формате из того же каталога командой "LIST V PS:". Далее пользователь построил запрос на файл с именем "Small.File" - команда "RETR SMALL.FILE". В ответ сервер вернул его размер - 69 и подготовил к отправке. После этого командой SEND пользователь считал файл. По команде DONE соединение закрылось.

    Обозначения: S - сервер SFTP, U - пользователь SFTP.

    S: +MIT-XX SFTP Service
    U: USER MKL
    S: +MKL ok, send password
    U: PASS foo
    S: ! MKL logged in
    U: LIST F PS:
    S: +PS:
    Small.File
    U: LIST V PS:
    S: +PS:
    Small.File 1 69 (7) P775240 2-Aug-94 20:08 MKL
    U: RETR SMALL.FILE
    S: 69
    U: SEND
    S: This is a small file, the file is sent without a terminating null.
    U: DONE
    S: +MIT-XX closing connection

    Как видно из представленного сценария работы, SFTP - простой протокол, построенный по тривиальной схеме "запрос-ответ" с минимальным набором команд, который позволяет выполнять все необходимые операции управления передачей и размещения данных на диске.

    SFTP вполне удовлетворяет работе с одним пользователем и одним сервером, кроме того, его легко использовать и программировать.

    Утилита FTP.

    Обычному пользователю сочетание FTP известно более как название сервисной утилиты, которая позволяет производить обмен файлами между серверами FTP и компьютерами клиентов. Некоторые из утилит используют сервис командной строки, некоторые имеют графический интерфейс, но, как правило, все они поддерживают стандарт протокола FTP и определяют основной набор команд, которые должны поддерживаться всеми вариантами реализации сервиса FTP.

    FTP-утилита предоставляет пользователю оболочку с интерфейсом работы в командной строке. В зависимости от реализации и версии программы FTP, она может поддерживать те или иные функции работы с удаленной файловой системой. Команды FTP-утилиты, как правило, построены по принципу работы с локальной файловой системой и весьма отличаются от команд FTP-протокола.

    По сути, FTP-утилита представляет собой интерпретатор команд оболочки в команды (и их последовательности) FTP-протокола. Отправка команд FTP-соединения, анализ ответов сервера FTP, открытие канала передачи данных, процесс передачи данных - все это происходит внутри FTP-модуля. Обо всех событиях передачи команд и данных пользователь информируется в соответствии с интерпретацией этих событий FTP-утилитой.

    В качестве примера приведен сценарий передачи с FTP-сервера текстового файла на локальный хост.

    C:\>ftp
    ftp> open ftp.sun.com
    220-Welcome to Sun Microsystems Corporate FTP Server.
    220-
    220- ftp FTP server (ftpd Wed Oct 30 23:31:06 PST 1996) ready.
    User (ftp.sun.com: (none)): ftp
    331 Guest login ok, send your complete e-mail address as password.
    Password:
    230 Guest login ok, access restrictions apply.
    ftp> dir
    200 PORT command successful.
    150 Opening ASCII mode data connection for /bin/ls.
    total 34
    dr-xr-xr-x 8 root 0 512 Feb 14 1997 .
    d--x--x--x 3 root users 512 Oct 31 1996 etc
    drwxrwx-wt 3 root 42 5120 Nov 21 10:37 incoming
    drwxrwxr-x 12 root 42 4096 Nov 19 23:26 pub
    dr-xr-xr-x 4 root users 512 Jun 7 1996 usr
    -rw-r--r-- 1 root users 49 Sep 27 1996 welcome.msg
    226 Transfer complete.
    624 bytes received in 19,66 seconds (0,03 Kbytes/sec)
    ftp> get welcome.msg primer.txt
    200 PORT command successful.
    150 Opening ASCII mode data connection for welcome.msg (49 bytes).
    226 Transfer complete.
    50 bytes received in 2,73 seconds (0,02 Kbytes/sec)
    ftp> quit
    221 Goodbye.

    Синтаксис команды:

    ftp [-v] [-d] [-n]

    • v - подавляет ответы серверы и статистику передачи данных;
    • n - управляет режимом идентификации пользователя. Если указан этот ключ, то сначала проверяется файл.netrc;
    • i - выключает подтверждения передачи файла при массовом копировании файлов;
    • d - включает режим отладки;
    • g - отключает прозрачность передачи имен.

    Важными командами являются команды приема/передачи данных get, put, mget, mput и bin. Команды get и put предназначены соответственно для приема и передачи одного файла. Команды mget и mput выполняют те же действия, что и предыдущие, но для группы файлов. Команда bin позволяет передавать данные в двоичном режиме, что важно для передачи программ и архивов, кроме того, этот режим бывает полезен для символьных данных с произвольной длиной строки (ASCII ограничивает длину строки 254 символами). Другой полезной командой является команда hash. Строка: "ftp> hash #" при работе с медленными линиями или передаче больших файлов позволяет видеть процесс передачи данных (знак # выдается после передачи каждого блока, вместо # можно поставить и другой символ).

    Служба архивов FTP.

    FTP-архивы являются одними из основных информационных ресурсов Internet. Фактически, это распределенный депозитарий текстов, программ, фотографий и прочей информации, хранящейся в виде файлов на различных компьютерах во всем мире.

    Информация в FTP-архивах разделена, в основном, на три категории: Защищенная информация, режим доступа к которой определяется ее владельцами и разрешается по специальному соглашению с потребителем. К этому виду ресурсов относятся коммерческие архивы (к примеру, коммерческие версии программ в архивах ftp.microsoft.com ), закрытые национальные и международные некоммерческие ресурсы (например, работы по международным проектам CES или IAEA), частная некоммерческая информация со специальными режимами доступа (например,частные благотворительные фонды). Информационные ресурсы ограниченного использования, к которым относятся, например, программы класса shareware. В данный класс могут входить ресурсы ограниченного времени использования или ограниченного времени действия. Свободно распространяемые информационные ресурсы или freeware, если речь идет о программном обеспечении. К этим ресурсам относится все, что можно свободно получить по сети без специальной регистрации. Это может быть документация, программы или что-либо еще. Следует отметить,что свободно распространяемое программное обеспечение не имеет сертификата качества, но его разработчики открыты для обмена опытом.

    Из выше перечисленных ресурсов наиболее интересными являются две последних категории, которые, как правило, оформлены в виде FTP-архивов.

    Технология FTP была разработана в рамках проекта ARPA и предназначена для обмена большими объемами информации между машинами с различной архитектурой. Главным в проекте было обеспечение надежной передачи, поэтому с современной точки зрения FTP кажется перегруженным излишними редко используемыми возможностями. Стержень технологии составляет FTP-протокол.

    FTP-протокол.

    FTP (File Transfer Protocol, или “Протокол передачи данных”) - один из старейших протоколов в Internet и входит в его стандарты. Первые спецификации FTP относятся к 1971 году. С тех пор FTP претерпел множество модификаций и значительно расширил свои возможности. FTP может использоваться как в программах пользователей, так и в виде специальной утилиты операционной системы.

    FTP предназначен для решения задач разделения доступа к файлам на удаленных хостах, прямого или косвенного использования ресурсов удаленных компьютеров, обеспечения независимости клиента от файловых систем удаленных хостов, эффективной и надежной передачи данных.

    Обмен данными в FTP происходит по TCP-каналу. Обмен построен на технологии “клиент-сервер”. FTP не может использоваться для передачи конфиденциальных данных, поскольку не обеспечивает защиты передаваемой информации и передает между сервером и клиентом открытый текст. FTP-сервер может потребовать от FTP-клиента аутентификации (т.е. при присоединении к серверу FTP-пользователь должен будет ввести свой идентификатор и пароль). Однако пароль, и идентификатор пользователя будут переданы от клиента на сервер открытым текстом.

    Модели работы FTP.

    Простейшая модель работы протокола FTP представлена на рисунке 1. В FTP соединение инициируется интерпретатором протокола пользователя. Управление обменом осуществляется по каналу управления в стандарте протокола TELNET. Команды FTP генерируются интерпретатором протокола пользователя и передаются на сервер. Ответы сервера отправляются пользователю также по каналу управления. В общем случае пользователь имеет возможность установить контакт с интерпретатором протокола сервера и отличными от интерпретатора протокола пользователя средствами.

    Команды FTP определяют параметры канала передачи данных и самого процесса передачи. Они также определяют и характер работы с удаленной и локальной файловыми системами.

    Сессия управления инициализирует канал передачи данных. При организации канала передачи данных последовательность действий другая, отличная от организации канала управления. В этом случае сервер инициирует обмен данными в соответствии с согласованными в сессии управления параметрами.

    Канал данных устанавливается для того же хоста, что и канал управления, через который ведется настройка канала данных. Канал данных может быть использован как для приема, так и для передачи данных.

    Алгоритм работы протокола FTP состоит в следующем:

    Сервер FTP использует в качестве управляющего соединение на TCP порт 21, который всегда находится в состоянии ожидания соединения со стороны пользователя FTP. После того как устанавливается управляющее соединение модуля “Интерпретатор протокола пользователя” с модулем сервера - “Интерпретатор протокола сервера”, пользователь (клиент) может отправлять на сервер команды. FTP-команды определяют параметры соединения передачи данных: роль участников соединения (активный или пассивный), порт соединения (как для модуля “Программа передачи данных пользователя”, так и для модуля “Программа передачи данных сервера”), тип передачи, тип передаваемых данных, структуру данных и управляющие директивы, обозначающие действия, которые пользователь хочет совершить (например, сохранить, считать, добавить или удалить данные или файл и другие). После того как согласованы все параметры канала передачи данных, один из участников соединения, который является пассивным (например, “Программа передачи данных пользователя”), становится в режим ожидания открытия соединения на заданный для передачи данных порт. После этого активный модуль (например, “Программа передачи данных сервера”) открывает соединение и начинает передачу данных. После окончания передачи данных, соединение между “Программой передачи данных сервера” и “Программой передачи данных пользователя” закрывается, но управляющее соединение “Интерпретатора протокола сервера” и “Интерпретатора протокола пользователя” остается открытым. Пользователь, не закрывая сессии FTP, может еще раз открыть канал передачи данных.

    Возможна ситуация, когда данные могут передаваться на третью машину. В этом случае пользователь организует канал управления с двумя серверами и прямой канал данных между ними. Команды управления идут через пользователя, а данные - напрямую между серверами. Канал управления должен быть открыт при передаче данных между машинами. Иначе, в случае его закрытия передача данных прекращается. Соединение с двумя серверами показано на рисунке 2.

    Алгоритм работы при соединение двух FTP-серверов, ни один из которых не расположен на локальном хосте пользователя:

    Модуль “Интерпретатор протокола пользователя” указал модулю сервера “Интерпретатор протокола сервера 1” работать в пассивном режиме, после чего модуль “Интерпретатор протокола сервера 1” отправил пользователю адрес и номер порта (N) , который он будет слушать. Модуль “Интерпретатор протокола пользователя” назначил модуль сервера 2 “Интерпретатор протокола сервера 2” в качестве активного участника соединения и указал ему передавать данные на хост “Интерпретатор протокола сервера 1” на порт (N). “Интерпретатор протокола пользователя” подал “Интерпретатору протокола сервера 1” команду “сохранить поступившие данные в таком-то файле”, а “Интерпретатор протокола сервера 2” - “передать содержимое такого-то файла”. Между модулями “Интерпретатор протокола сервера 1” и “Интерпретатор протокола сервера 2” образуется поток данных, который управляется клиентским хостом. Ниже приведена схема организации передачи данных между двумя серверами FTP, соответствующая рисунку 2. Здесь использованы следующие обозначения: User PI - интерпретатор протокола пользователя; Server1(2) интерпретатор протокола сервера1 (сервера2).

    User PI (U) Ы Server1 (S1) User PI (U) Ы Server2 (S2)
    U Ю S1: Connect

    U Ь S1: 227 Entering Passive Mode.

    A1, A2, A3, A4, a1, a2

    U Ю S2 Connect

    U Ю S2: PORT A1, A2, A3, A4, a1, a2

    U Ь S2: 200 Okay
    U Ю S1: STOR ... U Ю S2: RETR ...

    S1 Ю S2: Connect ...

    Основу передачи данных FTP составляет механизм установления соединения между соответствующими портами и выбора параметров передачи. Каждый участник FTP-соединения должен поддерживать порт передачи данных по умолчанию. По умолчанию “Программа передачи данных пользователя” использует тот же порт, что и для передачи команд (обозначим его “U”), а “Программа передачи данных сервера” использует порт L-1, где “L”- управляющий порт. Однако, участниками соединения используются порты передачи данных, выбранные для них “Интерпретатором протокола пользователя”, поскольку из управляющих процессов участвующих в соединении, только “Интерпретатор протокола пользователя” может изменить порты передачи данных как у “Программы передачи данных пользователя”, так и у “Программы передачи данных сервера”.

    Пассивная сторона соединения должна до того, как будет подана команда “начать передачу”, “слушать” свой порт передачи данных. Активная сторона, подающая команду к началу передачи данных, определяет направление перемещения данных.

    После того как соединение установлено, между “Программой передачи данных сервера” и “Программой передачи данных пользователя” начинается передача. Одновременно по каналу “Интерпретатор протокола сервера” - “Интерпретатор протокола пользователя” передаются уведомления о получении данных. Протокол FTP требует, чтобы управляющее соединение было открыто, пока по каналу обмена данными идет передача. Сессия FTP считается закрытой только после закрытия управляющего соединения.

    Как правило, сервер FTP ответственен за открытие и закрытие канала передачи данных. Сервер FTP должен самостоятельно закрыть канал передачи данных в следующих случаях:

    Сервер закончил передачу данных в формате, который требует закрытия соединения. Сервер получил от пользователя команду “прервать соединение”. Пользователь изменил параметры порта передачи данных. Было закрыто управляющее соединение. Возникли ошибки, при которых невозможно возобновить передачу данных.

    Команды протокола .

    Команды управления контролем передачи данных, которыми обмениваются “Интерпретатор протокола сервера” и “Интерпретатор протокола пользователя”, можно разделить на три большие группы:

    Команды управления доступом к системе. Команды управления потоком данных. Команды FTP-сервиса.

    Рассмотрим несколько наиболее характерных команд из каждой группы. Среди команд управления доступом к системе следует отметить следующие:

    USER. Как правило, эта команда открывает сессию FTP между клиентом и сервером. Аргументом команды является имя (идентификатор) пользователя для работы с файловой системой. Эта команда может подаваться не только в начале, но и в середине сессии, если, например, пользователь желает изменить идентификатор, от имени которого будут проводиться действия. При этом все переменные, относящиеся к старому идентификатору, освобождаются. Если во время изменения идентификатора происходит обмен данными, обмен завершается со старым идентификатором пользователя.

    PASS. Данная команда подается после ввода идентификатора пользователя и, в качестве аргумента содержит пароль пользователя. Напомним, что данные аутентификации FTP передаются по сети открытым текстом, поэтому для обеспечения защищенности канала пользователю необходимо предпринимать дополнительные меры.

    CWD. Команда позволяет пользователям работать с различными каталогами удаленной файловой системы. Аргументом команды является строка, указывающая путь каталога удаленной файловой системы, в котором желает работать пользователь.

    REIN. Команда реинициализации. Эта команда очищает все переменные текущего пользователя, сбрасывает параметры соединения. Если в момент подачи команды происходит передача данных, передача продолжается и завершается с прежними параметрами.

    QUIT. Команда закрывает управляющий канал. Если в момент подачи команды происходит передача данных, канал закрывается после окончания передачи данных.

    Команды управления потоком устанавливают параметры передачи данных. Все параметры, описываемые этими командами имеют значение по умолчанию, поэтому команды управления потоком используются только тогда, когда необходимо изменить значение параметров передачи, используемых по умолчанию. Команды управления потоком могут подаваться в любом порядке, но все они должны предшествовать командам FTP-сервиса. Из команд управления потоком данных следует выделить следующие:

    PORT. Команда назначает адрес и порт хоста, который будет использоваться как активный участник соединения по каналу передачи данных. Аргументами команды являются 32-битный IP адрес и 16-битный номер порта соединения. Эти значения разбиты на шесть 8-битных полей и представлены в десятичном виде: h1, h2, h3, h4, p1, p2, где hN - байты адреса (от старшего к младшему), а pN - байты порта (от старшего к младшему).

    PASV. Эта команда отправляется модулю, который будет играть пассивную роль в передаче данных (“слушать” соединение). Ответом на данную команду должна быть строка, содержащая адрес и порт хоста, находящиеся в режиме ожидания соединения в формате команды PORT - “h1, h2, h3, h4, p1, p2”.

    Команды TYPE, STRU, MODE определяют, соответственно, тип передаваемых данных (ASCII, Image и другие), структуру или формат передачи данных (File, Record, Page), способ передачи (Stream, Block и другие). Использование этих команд очень важно при построении взаимодействия в гетерогенных средах и весьма отличающихся операционных и файловых систем взаимодействующих хостов.

    Команды FTP-сервиса определяют действия, которые необходимо произвести с указанными файлами. Как правило, аргументом команд этой группы является путь к файлу. Синтаксис указанного пути должен удовлетворять требованиям формата файловой системы обработчика команды. Из команд FTP-сервиса можно выделить следующие:

    RETR. Эта команда указывает модулю “Программа передачи данных сервера” передать копию файла, заданного параметром этой команды, модулю передачи данных на другом конце соединения.

    STOR. Команда указывает модулю “Программа передачи данных сервера” принять данные по каналу передачи данных и сохранить их как файл, имя которого задано параметром этой команды. Если такой файл уже существует, он будет замещен новым, если нет, будет создан новый.

    Команды RNFR и RNTO должны следовать одна за другой. Первая команда содержит в качестве аргумента старое имя файла, вторая - новое. Последовательное применение этих команд переименовывает файл.

    ABOR. Команда предписывает серверу прервать выполнение предшествующей сервисной команды (например, передачу файла) и закрыть канал передачи данных.

    Команда DELE удаляет указанный файл.

    Команды MKD и RMD, соответственно, создают и удаляют указанный в аргументе каталог.

    При помощи команд LIST и NLST можно получить список файлов в указанном каталоге.

    Все команды FTP-протокола отправляются “Интерпретатором протокола пользователя” в текстовом виде - по одной команде в строке. Каждая строка команды - идентификатор и аргументы - заканчиваются символами . Имя команды отделяется от аргумента символом пробела - .

    Обработчик команд возвращает код обработки каждой команды, состоящий из трех цифр. Коды обработки составляют определенную иерархическую структуру и, как правило, определенная команда может возвратить только определенный набор кодов. За кодом обработки команды следует символ пробела - , затем следует текст пояснения. Например, строка успешного завершения операции выглядит следующим образом: “200 Command okay”.

    Ниже приведен пример работы с FTP-протокола. Обозначения: S - сервер, U - пользователь.

    S: 220 Service ready for new user
    U: USER Gluk
    > S: 331 User name okay, need password
    U: PASS murmur
    S: 230 User logged in, proceed
    U: RETR test.txt
    S: 150 File status okay; about to open data connection

    S: 226 Closing data connection, file transfer successful
    U: TYPE I
    S: 200 Command okay
    U: STOR /home/images/first.my
    S: 550 Access denied
    U: QUIT

    Протоколы TFTP и SFTP.

    FTP-протокол имеет двух “младших братьев”: SFTP - Simple FTP и TFTP - Trivial FTP.

    TFTP-протокол - это простейший протокол передачи файлов. Он работает поверх транспортного протокола UDP и обеспечивает выполнение только самых элементарных операций передачи файлов, а именно, записи и чтения файлов. TFTP был разработан как простой и легкий в применении протокол. Он не позволяет вызвать список каталога и не имеет никаких средств аутентификации, но может передавать 8-битную информацию в соответствии со всеми стандартами Internet.

    Поскольку передача данных осуществляется поверх UDP, протокол TFTP реализует собственные методы надежной доставки данных - пакеты подтверждения, нумерация блоков данных и пакетов подтверждения и т.п. Все очень похоже на упрощенный вариант эмуляции протокола TCP.

    TFTP работает лишь пятью командами:

    Read request (RRQ) - запрос на чтение. Write request (WRQ) - запрос на запись. Data (DATA) - пакет данных. Acknowledgment (ACK) - подтверждение. Error (ERROR) - ошибка.

    Процесс передачи данных начинается с поступления от клиента TFTP на сервер запроса на чтение или запись файла. Соединение устанавливается после получения подтверждения готовности на один из запросов, либо на запись, либо на чтение.

    При открытии соединения, каждая из сторон выбирает (случайным образом) уникальный идентификатор - TID, который используется и UDP как порт соединения. Каждый пересылаемый пакет ассоциирован с двумя TID, соответствующими каждой стороне соединения. Первоначальный запрос отправляется инициатором TF TP-соединения на UDP-порт 69 (порт инициализации), в котором указывается порт соединения. Дальнейший обмен уже происходит через порты, выбранные участниками передачи данных.

    Если сервер разрешает запрос, обмен открывается, и указанный файл передается (блоками по 512 байт). Каждый пакет передаваемых данных содержит один блок (512 байт) и номер блока в передаваемом потоке. Поступление каждого блока на хост назначения должно быть подтверждено пакетом ACK (подтверждение), с номером поступившего блока. Только после получения пакета подтверждения будет отправлен следующий пакет данных.

    Если длина пакета менее 512 байт - это служит сигналом для закрытия канала связи. В случае потери пакета при передаче, через некоторый промежуток времени сервер отправит этот пакет данных повторно.

    Три типа ситуаций порождают отправку ошибочных пакетов:

    Не подтвержденный запрос, например, не был найден файл, нет прав доступа и др. Неправильный формат пакета, например, произошла ошибка коммутации. Потеря доступа к требуемому ресурсу.

    При большом количестве сообщений об ошибках соединение может быть закрыто по инициативе одной из сторон.

    Схема TFTP-транзакции следующая:

    Хост A отправляет запрос WRQ хосту B. Порт источника - TIDA, порт назначения - 69. Пакет содержит имя файла, тип передачи. Хост B отправляет ACK (номер блока - 0) хосту A. Порт источника - TIDB, порт назначения - TIDA. Хост A отправляет (по соединению TIDA - TIDB) команду DATA и блок данных. Пакет также содержит номер блока.

    SFTP-протокол передачи файлов пользуется популярностью в тех случаях, если пользователю необходим чуть более гибкий и надежный протокол, чем TFTP и не такой сложный и громоздкий, как FTP.

    SFTP поддерживает механизмы идентификации пользователя, передачу файлов, просмотр каталогов, изменение текущего каталога, переименование и удаление файлов. В большинстве операций, которые пользователь проводит с удаленным FTP-сервером, этого сервиса вполне достаточно. SFTP может передавать 8-битный поток данных и использует, как TFTP, только один канал соединения - как для команд, так и для данных. В отличие от TFTP, SFTP работает поверх TCP, порт 115.

    Команды SFTP отправляются поочередно, после получения ответа обработки предшествующей команды. Все команды состоят из четырех ASCII-символов и символа пробела, который отделяет команду от аргументов. Ответ сервера состоит из кода ответа и текстового сообщения. Каждая команда и ответ должны заканчиваться символом (‘