TCP/IP协议中的FTP协议是如何工作的

FTP在TCP/IP中的工作机制

核心概念与端口

• FTP（File Transfer Protocol）是应用层协议，采用客户端/服务器模型，在传输层使用TCP实现可靠传输。
• 使用两条并行的TCP连接：
  • 控制连接：默认端口21/TCP，用于发送命令与接收响应，整个会话期间保持打开。
  • 数据连接：用于实际传输文件/目录列表；在主动模式下由服务器从20/TCP端口主动连回客户端，在被动模式下由客户端连接到服务器通告的高位端口。
• 控制信息以7位ASCII文本交换，命令与应答分离，便于命令交互与数据传输互不干扰。

会话流程

1. 客户端向服务器21/TCP发起连接，建立控制连接。
2. 客户端发送USER/PASS等登录命令完成身份认证。
3. 需要传输时：
   • 主动模式：客户端在控制通道发送PORT命令，告知自己的高位数据端口；服务器用20/TCP主动连接到该端口建立数据连接。
   • 被动模式：客户端发送PASV命令；服务器在高位端口监听，并把端口信息返回；客户端主动连接到该端口建立数据连接。
4. 通过数据连接执行STOR/RETR/LIST等操作，完成后数据连接关闭，控制连接保持，可继续下一条命令。
5. 会话结束，客户端发送QUIT断开控制连接。

主动模式与被动模式对比

传输类型与常见命令应答

• 传输类型
  • ASCII模式：面向文本，会对换行等做系统相关转换；适合纯文本。
  • 二进制模式（Image）：逐位传输，不做内容转换；适合可执行文件、压缩包、图片、数据库文件等。实践中对非文本一律使用二进制更安全。
• 常用命令与应答（示例）
  • 命令：USER、PASS、PORT、PASV、RETR、STOR、LIST、TYPE、QUIT。
  • 应答：以三位数字码表示，如220服务就绪、331需密码、230登录成功、150打开数据连接、226关闭数据连接。

使用与安全注意

• 认证与匿名访问
  • 常规需用户名/口令；公共资源可提供匿名FTP（用户名常为anonymous，口令多为邮箱地址），通常仅开放下载目录与只读权限。
• 防火墙与模式选择
  • 客户端无公网IP或位于NAT/严格防火墙后，优先使用PASV；客户端有公网IP且使用PORT时，需在防火墙放行客户端**>1024的高端端口，以接受服务器20/TCP**的入站数据连接。
• 安全性
  • 传统FTP的用户名、口令与数据均为明文，易被窃听；在公网/跨域传输敏感数据时，建议使用**FTPS（FTP over SSL/TLS）或SFTP（SSH File Transfer Protocol）**替代。