基于TCP协议的简易FTP云盘

基于TCP协议的简易FTP云盘

创建基于TCP协议的简易FTP云盘涉及多个方面的知识，包括网络编程、文件传输、用户认证等。以下是一种简单的实现思路，你可以根据需要进行调整和扩展：

  1. 选择编程语言： 选择你熟悉的编程语言，例如Python、Java等。

  2. 网络编程： 使用套接字(Socket)进行网络通信。服务端和客户端之间通过TCP协议建立连接，服务端监听特定端口，等待客户端连接。

  3. 用户认证： 在客户端连接到服务器后，需要进行用户认证。可以实现简单的用户名和密码认证，或者使用其他认证方式，如密钥认证。

  4. 命令交互： 定义FTP命令，例如上传文件、下载文件、列出文件列表等。客户端通过发送这些命令到服务器，服务器执行相应的操作。

  5. 文件传输： 实现文件的上传和下载功能。可以使用FTP的二进制传输模式，按块传输文件。

  6. 目录管理： 允许用户创建、删除、列出目录。服务器需要维护用户的文件和目录结构。

  7. 错误处理： 实现错误处理机制，对于不合法的命令或操作进行适当的处理，并向客户端发送错误信息。

  8. 安全性考虑： 考虑安全性问题，包括数据加密、用户权限管理等。

以下是一个简单的Python示例，演示了一个基于TCP协议的简易FTP云盘的服务端和客户端的通信：

# 服务端代码
import socketserver_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server_socket.bind(('localhost', 12345))
server_socket.listen(5)print("Server listening on port 12345")while True:client_socket, addr = server_socket.accept()print("Connection from", addr)data = client_socket.recv(1024).decode()print("Received:", data)response = "Hello from server"client_socket.send(response.encode())client_socket.close()# 客户端代码
import socketclient_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client_socket.connect(('localhost', 12345))message = "Hello from client"
client_socket.send(message.encode())data = client_socket.recv(1024).decode()
print("Received from server:", data)client_socket.close()

这只是一个简单的例子，实际的FTP云盘需要更多的功能和安全性考虑。你可以在此基础上逐步扩展和完善。

使用套接字(Socket)库来进行网络编程

在C语言中，你同样可以使用套接字(Socket)库来进行网络编程。下面是一个简单的基于C语言的TCP服务器和客户端示例，用于建立简易FTP云盘通信：

服务器端 (ftp_server.c)

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>#define PORT 12345
#define BUFFER_SIZE 1024void handle_client(int client_socket) {char buffer[BUFFER_SIZE];ssize_t bytes_received;// Receive data from the clientbytes_received = recv(client_socket, buffer, sizeof(buffer), 0);if (bytes_received < 0) {perror("Error receiving data");close(client_socket);exit(EXIT_FAILURE);}// Process the received data (you can implement FTP commands here)// Send a response back to the clientconst char *response = "Hello from server";send(client_socket, response, strlen(response), 0);// Close the client socketclose(client_socket);
}int main() {int server_socket, client_socket;struct sockaddr_in server_addr, client_addr;socklen_t client_len = sizeof(client_addr);// Create socketserver_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (server_socket < 0) {perror("Error creating socket");exit(EXIT_FAILURE);}// Bind socket to portmemset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));server_addr.sin_family = AF_INET;server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;server_addr.sin_port = htons(PORT);if (bind(server_socket, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0) {perror("Error binding socket");close(server_socket);exit(EXIT_FAILURE);}// Listen for incoming connectionsif (listen(server_socket, 5) < 0) {perror("Error listening for connections");close(server_socket);exit(EXIT_FAILURE);}printf("Server listening on port %d\n", PORT);while (1) {// Accept connection from clientclient_socket = accept(server_socket, (struct sockaddr *)&client_addr, &client_len);if (client_socket < 0) {perror("Error accepting connection");close(server_socket);exit(EXIT_FAILURE);}// Handle the client in a separate functionhandle_client(client_socket);}// Close the server socketclose(server_socket);return 0;
}

客户端 (ftp_client.c)

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>#define PORT 12345
#define BUFFER_SIZE 1024int main() {int client_socket;struct sockaddr_in server_addr;char buffer[BUFFER_SIZE];// Create socketclient_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (client_socket < 0) {perror("Error creating socket");exit(EXIT_FAILURE);}// Connect to servermemset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));server_addr.sin_family = AF_INET;server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");server_addr.sin_port = htons(PORT);if (connect(client_socket, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0) {perror("Error connecting to server");close(client_socket);exit(EXIT_FAILURE);}// Send data to the serverconst char *message = "Hello from client";send(client_socket, message, strlen(message), 0);// Receive response from the serverssize_t bytes_received = recv(client_socket, buffer, sizeof(buffer), 0);if (bytes_received < 0) {perror("Error receiving data");close(client_socket);exit(EXIT_FAILURE);}// Process the received data (you can print or use as needed)printf("Received from server: %.*s\n", (int)bytes_received, buffer);// Close the client socketclose(client_socket);return 0;
}

请注意，这只是一个基础的示例，你可能需要根据具体需求实现更多的FTP功能和安全性考虑。

项目实现

  这个项目分成ftp客户端及服务端，实现的功能和Linux开源的ftp服务器类似，客戶端通过网络，远程获取服务端磁盘上的文件夹内容，下载文件，上传文件等功能。（基本功能描述）

  ftp服务器用到的是Socket通信，当收到客户端接入的时候，创建子进程对接连接，子进程启动后分析来自客户端的指令。比如收到get file1的指令，是客户端想要获取file1文件的，先用strstr函数进行字符串分割，获取到文件名，在判断文件是否存在，如果文件存在，就读取文件內容，再将內容通过套接字发给客户端，客户端收到数据后，创建文件，并将收到的数据写入文件，完成文件的远程下载。

  上传文件和下载文件类似，主要还是涉及文件的操作，字符串的操作，以及网络编程。

  还支持了Is、pwd、cd等Linux系统常用的指令。普通指令的实现用popen来调用系统质量，并读取执行的结构。如果不需要获取执行结果，用system函数调用就可以了。

实现功能点

利用socket，建立起服务端与客户端的对接；（服务端能支持多台客户端的同时连接）

客户端

ls：查看服务端当前路径下的所有文件；
lls：查看客户端当前路径下的所有文件;
cd xx：服务端进入xx路径；
lcd xx：客户端进入xx路径；
pwd：查看服务端当前路径；
lpwd：查看客户端当前路径；
get xx：从服务端当前路径获取xx文件到客户端当前路径上；
put xx：将客户端当前路径xx文件发送到服务端当前路径；
quit：断开客户端连接；

服务端

1、不断监听客户端的指令（等待指令）。
2、在接收上面客户端的指令后，去执行指令。

代码实现

服务端

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>          
#include <sys/socket.h>
#include <sys/stat.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include "msg.h"int get_cmd_type(char *cmd)    // 将从客户端发送过来的指令转换成整数返回
{if (!strcmp("ls", cmd))			return LS;if (!strcmp("quit", cmd))		return QUIT;if (!strcmp("pwd", cmd))		return PWD;if (strstr(cmd, "cd") != NULL)	return CD;if (strstr(cmd, "get") != NULL)	return GET;if (strstr(cmd, "put") != NULL)	return PUT;return 11;
}char *getdir(char *cmsg)      // 将需要带参数的指令进行指令参数分离，返回分离出的参数
{char *p;p = strtok(cmsg, " ");   // 以空格分离p = strtok(NULL, " ");return p;
}void msg_handle(struct Msg msg, int fd)  // 对客户端发送的消息进行相对应处理
{char dataBuf[1024] = {0};     	// 用来存放GET的文件数据char *file = NULL;       		// 用来放GET的文件名int fdfile;         			// GET时open的fdchar *dir;    					// 存放cd函数进入地址，即文件夹名字printf("cmd:%s\n", msg.cmd);     	// 打印客户端发来消息里的指令名int ret = get_cmd_type(msg.cmd);	// 获取指令所对应的整数switch (ret){case LS:case PWD:FILE *r = popen(msg.cmd, "r");			// 使用popen调用msg.cmd里的ls或pwd指令,并将运行结果读入到文件流rfread(msg.cmd, sizeof(msg.cmd), 1, r);	// 将文件流r里的数据读入到msg.cmdwrite(fd, &msg, sizeof(msg));			// 将msg里的数据通过fd发送给客户端break;case CD:dir = getdir(msg.cmd);		// 将提取cd后面的参数，即文件夹名字，赋给dirprintf("dir:%s\n", dir);	// 服务端打印要进入的文件夹名字chdir(dir);					// 使用chdir改变服务器当前路径，进入到dir文件夹，不使用systembreak;case GET:	// 从服务端获取文件file = getdir(msg.cmd);					// 分离get后面的参数，即文件名，赋给fileif (access(file, F_OK) == -1) {			// 使用access函数判断该文件是否存在，不存在返回值为-1strcpy(msg.cmd, "no the file!");	// 复制该字符串到msg.cmdwrite(fd, &msg, sizeof(msg));		// 将该字符串发送给客户端}else {fdfile = open(file, O_RDWR);			// 将file文件以可读可写方式打开read(fdfile, dataBuf, sizeof(dataBuf));	// 将fdfile中的数据读入到dataBuf中close(fdfile);							// 关闭文件strcpy(msg.cmd, dataBuf);				// 将dataBuf中的数据复制到msg.cmd中write(fd, &msg, sizeof(msg));			// 将msg里的数据通过fd发送给客户端}break;case PUT:	// 将服务端文件发送给客户端fdfile = open(getdir(msg.cmd), O_RDWR|O_CREAT, 0666);	// 将客户端发送的文件在服务端打开，如果没有就创建该文件write(fdfile, msg.buf, strlen(msg.buf));				// 将msg.buf里的数据写入到fdfile所指的文件里close(fdfile);											// 关闭文件break;case QUIT:printf("client quit!\n");exit(-1);}
}int main(int argc, char **argv)
{		int c_fd;  int s_fd;  char readBuf[128];int n_read;struct sockaddr_in s_addr;		// 该结构体用来处理网络通信的地址族、端口号、IP地址等。s_addr服务端struct sockaddr_in c_addr;		// 客户端struct Msg msg;					// 一个包含种类type，指令cmd，缓冲secondBuf的结构体memset(&s_addr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));	// 初始化s_addrmemset(&c_addr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));if (argc != 3)    // 判断参数个数是否正确，不正确则退出程序{printf("Parameter error: ip prot \n");exit(-1);}// 1.sockets_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);   // 创建socket,设置TCP协议if (s_fd == -1) {perror("socket:");exit(-1);}// 2.binds_addr.sin_family = AF_INET;     s_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));			// argv[2]为端口号，需要通过htons函数将主机字节序转网络字节序inet_aton(argv[1], &s_addr.sin_addr);			// argv[1]为IP地址，需要通过inet_aton将argv[1]字符串转网络字节序bind(s_fd, (struct sockaddr *)&s_addr, sizeof(struct sockaddr_in));	// 绑定设置数据// 3.listenlisten(s_fd,10);	//监听，最多10个// 4.acceptint len = sizeof(struct sockaddr_in);while (1) {c_fd = accept(s_fd, (struct sockaddr *)&c_addr, &len);   // 接受客户端连接if (c_fd == -1) {  // 判断是否连接失败，方便查错perror("accept:");}printf("get connect: %s\n", inet_ntoa(c_addr.sin_addr));   // 连接成功后服务端打印接入的客户端IP地址if (fork() == 0) {	//创建子进程执行客户端所发信息，父进程继续监听，每有一个客户端接入，则创建一个子进程为其服务// 5.readwhile (1) {memset(msg.cmd, 0, sizeof(msg.cmd));	// 初始化msg.cmdn_read = read(c_fd, &msg, sizeof(msg));	// 读取客户端通过c_fd发送过来的消息，没有就阻塞在这，知道消息发送过来if (n_read == -1) {						// 如果n_read==-1，则read失败，方便排错perror("read:");}else if (n_read == 0) {           printf("client out\n");break;}else {msg_handle(msg, c_fd);				// 对客户端发送的消息进行处理}}	}}close(c_fd);close(s_fd);return 0;
}

客户端

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>          
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include "msg.h"int get_cmd_type(char *cmd)	// 将命令字符串转换成整数
{if (!strcmp("ls", cmd))	 	return LS;if (!strcmp("quit", cmd)) 	return QUIT;if (!strcmp("lpwd", cmd))	return LPWD;if (!strcmp("pwd", cmd))	return PWD;if (!strcmp("lls", cmd))	return LLS;if (strstr(cmd, "lcd"))		return LCD;     // LCD必须写在CD前，否则当输入lcd时将会返回CDif (strstr(cmd, "cd"))		return CD;if (strstr(cmd, "get"))		return GET;if (strstr(cmd, "put"))		return PUT;return -1;
}char *getdir(char *cmd)      // 分离参数
{char *p;p = strtok(cmd, " ");      // strtok函数会破坏被分解字符串的完整，调用前和调用后的cmd已经不一样了。p = strtok(NULL, " ");return p;
}int cmd_handle(struct Msg msg, int fd)    // 命令处理
{char buf[32];   // put时用来存放msg.cmdint ret;int filefd;char *dir = NULL;ret = get_cmd_type(msg.cmd);      // 判断输入的是哪个命令switch (ret){case LS:case CD:case PWD:                    // 当输入命令是ls、cd、pwd等只对服务器操作的指令时，将msg里的所有数据发送给服务器write(fd, &msg, sizeof(msg));break;case GET:                  // 当为get时，将msg里数据发给服务器write(fd, &msg, sizeof(msg));break;case PUT:strcpy(buf, msg.cmd);     // 当为put时，将msg.cmd复制给bufdir = getdir(buf);         // 分离参数，即所需发送的文件名，buf破坏if (access(dir, F_OK) == -1) {     // 判断客户端是否存在该文件printf("%s not exsit\n", dir);}else {filefd = open(dir, O_RDWR);     // 如果有就打开该文件read(filefd, msg.buf, sizeof(msg.buf));    // 将文件里的数据读入到msg.bufclose(filefd);                 // 关闭文件write(fd, &msg, sizeof(msg));      // 将msg里的数据发送给服务器}break;case LLS:	// 当为lls指令时，在客户端调用ls即可system("ls");    	// system函数调用完ls后，将自动打印输出结果break;case LPWD:	// 当为lpwd指令时，在客户端调用pwd即可system("pwd");    	// system函数调用完pwd后，将自动打印输出结果break;case LCD:	// 当为lcd指令时，分离得出路径名，调用chdir函数改变客户端当前路径dir = getdir(msg.cmd);chdir(dir);break;case QUIT:	// 当为quit指令时，将消息发送给服务器，然后关闭fd，结束客户端strcpy(msg.cmd, "quit");write(fd, &msg, sizeof(msg));close(fd);exit(-1);}return ret;
}void handle_server_msg(int c_fd, struct Msg msg)   // 当接受到ls，get、pwd等指令时，客户端处理服务器发送来的消息
{int n_read;struct Msg msgget;int newfilefd;n_read = read(c_fd, &msgget, sizeof(msgget));   // 将服务器发送来的信息读入msggetif (n_read == 0) {printf("server is out,quit\n");exit(-1);}else if (strstr(msg.cmd, "get")) {         	// 当指令为get时执行char *p = getdir(msg.cmd);            	// 提取想要从服务器端获取的文件名newfilefd = open(p, O_RDWR|O_CREAT, 0600);  // 在客户端打开该文件，没有就创建write(newfilefd, msgget.cmd, strlen(msgget.cmd));   // 将msgget里的数据写入该文件close(newfilefd);putchar('>');fflush(stdout);}else {printf("-------------------------------\n");      // 当指令为ls或pwd时，打印msgget.cmd里的数据printf("\n%s\n", msgget.cmd);printf("-------------------------------\n");putchar('>');fflush(stdout);}
}int main(int argc, char **argv)
{		int c_fd;struct sockaddr_in c_addr;     struct Msg msg;memset(&c_addr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));if (argc!=3) {printf("Parameter error: ip prot\n");exit(-1);}//1.socketc_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (c_fd == -1) {perror("socket:");exit(-1);}c_addr.sin_family = AF_INET;c_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));inet_aton(argv[1], &c_addr.sin_addr);//2.connectif (connect(c_fd, (struct sockaddr *)&c_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1) {	// connect函数连接服务器，连接失败则返回-1perror("connect:");exit(-1);}printf("connect...\n");                 // 连接成功打印connect...int mark = 0;while (1) {memset(msg.cmd, 0, sizeof(msg.cmd));   // 初始化msg.cmdif (mark == 0) {printf(">");                      // 使界面好看gets(msg.cmd);                   // 从按键获取msg.cmd，即输入指令}if (strlen(msg.cmd) == 0) {           // 如果输入的指令长为0，判断是否打印>，continue后下面语句不执行，从while循环第一句重新开始if (mark == 1) {printf(">");continue;}}mark = 1;int ret = cmd_handle(msg, c_fd);   // 命令处理函数if (ret > IFGO) {       // IFGO的值为3，即指令为lcd、lls、cd、put、quit、lpwd时，打印>,然后重新循环，下面语句不执行putchar('>');fflush(stdout);continue;}if (ret == -1) {              // 如果命令处理函数返回的值为-1，则说明该命令不存在printf("cmd no have!\n");printf(">");fflush(stdout);continue;}handle_server_msg(c_fd, msg);    // 当接受到ls，get、pwd等指令时，客户端处理服务器发送来的消息}return 0;
}

msg.h

#define LS 0
#define GET 1
#define PWD 2#define IFGO 3#define LCD 4
#define LLS 5
#define CD 6
#define PUT 7#define QUIT 8
#define LPWD 9struct Msg
{int type;char cmd[1024];char buf[128];
};

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