TCP/IP协议族之应用层协议（FTP、TFTP）

文件传送协议FTP: File Transfer Protocol

    是因特网上使用得最广泛的文件传送协议。提供交互式的访问，允许客户指明文件的类型与格式（如指明是否使用ASCII码），并允许文件具有存取权限（如访问文件的用户必须经过授权，并输入有效的口令）。FTP屏蔽了各计算机系统的细节，可在异构网络中任意计算机之间传送文件。

    FTP基于TCP，TFTP基于UDP，是文件共享协议的一大类，即复制整个文件。其特点是：若要存取一个文件，就必须先获得一个本地的文件副本。若要修改文件，只能对文件的副本进行修改，然后再将修改后的文件副本传回原节点。

    文件共享协议的另一大类是联机访问。联机访问意味着允许多个应用程序同时对一个文件进行存取。和数据库系统不同的是用户不需要调用一个特殊的客户进程，而是由操作系统提供对远地共享文件进行访问的服务，就如同对本地文件的访问一样。使用户可以用远地文件人微言轻输入和输出运行任何应用程序，而操作系统中的文件系统则提供对共享文件的透明存取。透明存取优点：将原来用于处理本地文件的应用程序用来处理远地文件时，不需要对该应用程序作明显改动。属于文件共享协议的有网络文件系统NFS。NFS使本地计算机共享远地的资源，就像这些资源在本地一样。NFS主要应用于TCP/IP网络上。现在也可OS/2、MS-Windows，NetWare等。

    主机间传送文件需要解决的主要问题有：

        计算机存储数据的格式不同；

        文件的目录结构和文件命名的规定不同；

        对于相同的文件存取功能，操作系统使用的命令不同；

        访问控制方法不同。

    FTP只提供文件传送的一些基本的服务，使用TCP可靠的运输服务。

    主要功能是减少或消除在不同操作系统下处理文件的不兼容性。

    使用客户服务器方式。一个FTP服务器进程可同时为多个客户进提供服务。FTP服务器进程主要由两大部分组成：一个主进程，负责接受新的请求；另外有若干个从属进程，负责处理单个请求。

    主进程的工作步骤：

    <1>. 打开熟知端口（TCP21），使客户进程能够连接上。

    <2>. 等待客户进程发出连接请求。

    <3>. 启动从属进程来处理客户进程发来的请求。从属进程对客户进程的请求处理完毕后即终止，但从属进程来运行期间根据需要还可能创建其他一些子进程。

    <4>. 回到等待状态，继续接受其他客户进程发来的请求。主进程与从属进程的处理是并发地进行。

    在进行文件传输时，FTP的客户和服务器之间要建立两个并行的TCP连接：“控制连接”和“数据连接”。控制连接在整个会话期间一直保持打开，FTP客户所发出的传送请求，通过控制连接发送给服务器端的控制进程，但控制连接并不用来传送文件。实际用于传输文件的是“数据传送进程”和“数据连接”，用来连接客户端和服务器端的数据传送进程。数据传送进程实际完成文件的传送，在传送完毕后关闭“数据传送连接”并结束运行。由于FTP使用了一个分离控制连接，因此FTP的控制信息是带外传送的。

    当客户进程向服务器进程发出建立连接请求的时候，要寻找连接服务器进程的熟知端口（21），同时还要告诉服务器进程自己的另一个端口号码，用于建立数据传送连接。接着，服务器进程用自己传送数据的熟知端口（20）与客户进程所提供的端口号码来建立数据传送连接。由于FTP使用了两个不同的端口号，所以数据连接与控制连接不会发生混乱。

    NFS允许应用程序打开一个远地文件，并能在该文件的某一个特定的位置上开始读写数据。这样，NFS可使用户只复制一个大文件中的一个很小的片段，而不需要复制整个大文件。在网络上传送的只是少量的修改数据。

 

简单文件传送协议TFTP: Trivial File Transfer Protocol

    客户服务器方式，使用UDP数据报，需要有自己差错改正措施。TFTP只支持文件传输而不支持交互。TFTP没有一个庞大的命令集，没有列目录的功能，也不能对用户进行身份识别。

    主要优点：<1>.TFTP可用于UDP环境。当需要将程序或文件同时向许多机器下载时就往往需要使用TFTP。<2>.TFTP代码所占内存较小。

    主要特点：

    <1>.每次传送的数据报文有512字节的数据，但最后一次可不足512字节。

    <2>.数据报文按序编号，从1开始。

    <3>.支持ASCII码或二进制传送。

    <4>.可对文件进行读或写。

    <5>.使用很简单的首部。

    TFTP工作很像停止等待协议，每发送完一个文件块后就等待对方的确认，确认时应指明所确认的块编号。发送数据后在规定时间内收不到确认就要重发数据PDU。发送确认PDU的一方若在规定时间内收不到下一个文件块，也要重发确认PDU。这样就可保证文件的传送不致因某一个数据报的丢失而告终。

    在一开始工作时，TFTP客户进程发送一个读请求报文或写请求报文给TFTP服务器进程，其熟知端口号为69。TFTP服务器进程要选择一个新的端口和TFTP客户进程进行通信。若文件长度恰好为512字节的整数倍，则在文件传送完毕后，还必须在最后发送一个只含首部而无数据的数据报文。若文件长度不是512字节的整数倍，则最后传送数据报文中的数据字段一定不满512字节，这正好可以作为文件结束的标志。