FTP 协议解析与实现
正文:
一、FTP通信原理简述
1.1 FTP简介
FTP是基于TCP/IP协议的一个应用协议。主要实现在不同的计算机之间的数据共享。FTP 采用的是C/S模式。客户既可以下载文件也可以上传文件。当然,FTP给用户一定的权限。用户只能在权限下使用。目前,FTP的服务器种类很多,比如常用的SERV-U,客户端程序也很多,比如:CuteFTP。WINDOWS也提供了一个FTP客户程序。它们都根据相同的协议标准来设计的,具体协议内容可参考RFC文档。
SERV-U工作界面
windows提供的客户端
1.2 FTP工作原理
FTP工作原理与其它的应用协议有些不同。它是用两个端口进行通信的。一个端口用于命令交互。这个端口在用户连接之后一直保持;而另一个端口只是在数据传时打开(比如:上传文件,下载文件,获取服务端文件列表),在数据传输时有两种不同的模式,一是用户开通这个数据端口,这种模式叫做主动模式;二是服务器提供一个接口,这个模式叫被动模式。
FTP原理图
1.3 用户登录
FTP服务器提供了用户的访问权限,有的服务器可以匿名登录,有的服务器要求用户使用密码登录。在每一个与登录有关的命令时,服务器都会有一个返回信息。
下面显示了一个登录过程:
1.4 数据传输
在FTP中可以定义数据的传输格式,比如:二进制(进行图象和应用程序传输这种格式)。下面是一个传输过程:
二、FTP命令
在WINDOWS中提供的命令不是FTP的标准命令。有些命令是许多命令的合集。而FTP标准命令,每发送一个,服务器就会做出一个相应的动作,并把认证信息发送给用户。
具体的命令可以参照有关的资料
三、实例
在这里我们用一个FTP客户端来说明以上的知识。这里面主要是一个封装的类。
CFTPClient这个类实现的文件的上传与下载并能获得服务端文件的信息。
1.1 CFTPClient类
... {
//成员变量
private:
CSocket *m_pSocket;
CArchive *m_pRxarch;
CArchive *m_pTxarch;
CSocketFile *m_psfSokFile;
CString m_strMsg;//服务器发回的消息
CString m_fc;
CftpclientDlg *m_pWnd; //用于对窗口的操作
CByteArray m_btBuf;
//成员函数
public:
CFTPClient(void);
~CFTPClient(void);
//发送命令到服务器
BOOL FtpCommand (CString strCommand);
//登录到FTP服务器,这个函数只支持在没有防火墙的时候
BOOL LogOnToserver ( CString strHostname , int nHostPort , CString strUserName , CString strPassword );
//退出服务器
void LogOffServer();
//上传下载文件
BOOL MoveFile (CString strRemoteFile,CString strLocalFile , BOOL bPasv , BOOL bGet);
//列出文件列表
BOOL List();
void ProcessList();
//获取一行信息
BOOL GetLine(int ndx,CString &strLine);
//发送数据
BOOL WriteStr(CString strOutPut);
//接收数据
BOOL ReadStr();
//设置窗口
void SetWnd(CftpclientDlg *pWnd);
//发送信息
void SetMessage(CString strMsg);
//获取文件信息
BOOL GetFtpFileInfo(int ndx,FTP_FILE_INFO &ftpFileInfo);
protected:
//读取服务器发送的信息
BOOL ReadStr2();
//打开通道
BOOL OpenControlChannel(CString strServerHost , int nServerPort);
//关闭通道
void CloseControlChannel();
} ;
1.2 登录函数
I/**/////
//
// 函数:BOOL CFTPClient::LogOnToserver ()
//
// 描述:
// 这个函数用于登录到FTP服务器,在这个函数没有对系统的防火墙作// 进一步分析,
// 读者可以进一步扩展它的功能
//
//
// 参数:
// -strHostname 登录的主机名
// -nHostPort 主机端口
// -strUserName 用户名
// -strPassword 用户密码
// 返回:
// -BOOL 成功返回 TRUE 否则返回 FALSE
//
// //吴庆民 2005.4.19
/**////
BOOL CFTPClient::LogOnToserver (CString strHostname, int nHostPort,CString strUserName,CString strPassword)
... {
if (!this->OpenControlChannel (strHostname,21)) return FALSE;
if(!this->ReadStr ()) return FALSE;
this->SetMessage (this->m_strMsg );
//发送一个空消息
CString temp;
temp = "USER " + strUserName + " ";
//发送用户名
if (!this->WriteStr (temp))
...{
return FALSE;
}
if (!this->ReadStr ()) return FALSE;
this->SetMessage (this->m_strMsg );
//发送密码
temp = "PASS " + strPassword + " ";
if (!this->WriteStr (temp)) return FALSE;
if (!this->ReadStr ()) return FALSE;
this->SetMessage (this->m_strMsg );
return TRUE;
}
这个函数主要是联接服务器打开一个通道用于命令传输。这个通道是全双工的。
1.3 上传下载文件
/**//////
//
// 函数:BOOL CFTPClient::MoveFile ()
//
// 描述:
// 上传或下载文件,不支持多线程,可以在这个函数上进行一下扩展
//
//
// 参数:
// -strRemoteFile 远程文件名
// -strLocalFile 本地文件名
// -bPasv 是否为被动模式传输
// -bGet 是否为下载文件
//
// 返回:
// -BOOL 成功返回 TRUE 否则返回 FALSE
//
// //吴庆民 2005.4.19
/**///
BOOL CFTPClient::MoveFile (CString strRemoteFile,CString strLocalFile,BOOL bPasv,BOOL bGet)
... {
CFile flDataFile;
CString strCommand ;
int pos = 0;
UINT uServSock,uLocalSock;
CString strHost;
CSocket sServ;
CAsyncSocket asListen;
int i=0,j=0,num,numread,numsent;
CString strTemp;
const int BUFSIZE = 4096;
char cbuf[BUFSIZE];
if (!flDataFile.Open (strLocalFile,(bGet?CFile::modeCreate|CFile::modeWrite:CFile::modeRead)))
...{
this->SetMessage ("上传或下载的文件在本地不能打开!");
return FALSE;
}
//准备传输
strCommand = "TYPE I ";
if (!this->WriteStr (strCommand)) return FALSE;
if (!this->ReadStr ()) return FALSE;
this->SetMessage (this->m_strMsg );
if (bPasv)
...{
strCommand = "PASV ";
if (!this->WriteStr (strCommand)) return FALSE;
if (!this->ReadStr ()) return FALSE;
this->SetMessage (this->m_strMsg );
//if ((==-1&&(j=this->m_strMsg.Find ("/)"))==-1) return FALSE;
i=this->m_strMsg.Find ("(");
j=this->m_strMsg.Find (")");
if (i==-1||j==-1)
...{
this->SetMessage ("响应错误!");
}
strTemp = this->m_strMsg.Mid (i+1,(j-i)-1);
i = strTemp.ReverseFind (',');
uServSock = atol(strTemp.Right (strTemp.GetLength () - (i+1)));
strTemp = strTemp.Left (i);
//this->SetMessage (strTemp);
i = strTemp.ReverseFind (',');
uServSock += 256*atol(strTemp.Right (strTemp.GetLength () - (i+1)));
strHost = strTemp.Left (i);
while(1)
...{
if ((i=strHost.Find (','))==-1) break;
strHost.SetAt (i,'.');
}
//this->SetMessage (strHost);
//CString temp;
//temp.Format (strHost+" %d",uServSock );
//this->SetMessage (temp);
}
else
...{
if (!this->m_pSocket->GetSockName (strHost,uLocalSock)) return FALSE;
while(1)
...{
if ((i=strHost.Find ("."))==-1) break;
strHost.SetAt (i,',');
}
if (!(sServ.Create ())||!(sServ.Listen ())) return FALSE;
if(!sServ.GetSockName (strTemp,uLocalSock )) return FALSE;
strHost.Format (strHost+",%d,%d",uLocalSock/256,uLocalSock%256);
strCommand = "PORT " + strHost ;
strCommand += " ";
if (!(this->WriteStr (strCommand))) return FALSE;
if (!(this->ReadStr ())) return FALSE;
this->SetMessage (this->m_strMsg );
}
//发送下载或上传命令
if (bGet)
...{
strCommand = "RETR" + strRemoteFile;
strCommand += " ";
}
else
...{
strCommand = "STOR" + strRemoteFile;
strCommand += " ";
}
if (!this->WriteStr (strCommand)) return FALSE;
if (bPasv)
...{
if (!(asListen.Create ()) )
return FALSE;
asListen.Connect (strHost, uServSock);
}
if (!this->ReadStr ()) return FALSE;
this->SetMessage (this->m_strMsg );
if (this->m_fc != "1")
...{
this->SetMessage ("文件传输不成功!");
return FALSE;
}
if(!bPasv&&!sServ.Accept (asListen)) return FALSE;
//数据传输
DWORD lpArgument;
if (!asListen.AsyncSelect ()||!asListen.IOCtl (FIONBIO,&lpArgument)) return FALSE;
while(1)
...{
TRY
...{
if (bGet)
...{
if (!(num=asListen.Receive (cbuf,BUFSIZE,0)))
break;
else
flDataFile.Write (cbuf,num);
}
else
...{
if (!(numread = flDataFile.Read (cbuf,BUFSIZE)))
break;
else
if (!(numsent = asListen.Send (cbuf,numread,0))) break;
if (numread != numsent)
flDataFile.Seek (numsent - numread,CFile::current);
pos += numsent;
m_pWnd ->SetPos(pos);
}
}
CATCH(CException ,e)
...{
this->SetMessage ("数据传输过程中被中断!");
return FALSE;
}
END_CATCH
}
asListen.Close ();
flDataFile.Close ();
if (!this->WriteStr (" ")) return FALSE;
this->ReadStr ();
this->SetMessage (this->m_strMsg );
return TRUE;
}
参考资料:
1.Visual C ++ 网络通信协议分析与应用实现 汪晓平 钟军 人民邮电出版社
2. FTP 协议的分析和扩展 elly http://elly.blogdriver.com/index.jsp
3. RFC中 FTP 相关文档 http://www.ietf.org/rfc/
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