一、说明

本文主要基于socket实现TFTP文件上传与下载。

测试环境：Win10/Python3.5/tftpd64。

tftpd下载：根据自己的环境选择下载，地址 ：http://tftpd32.jounin.net/tftpd32_download.html

主要内容：TFTP协议介绍、程序运行图示和分析fmt、源代码。

二、TFTP协议介绍(参考网络，详情可搜索)

TFTP(Trivial File Transfer Protocol，简单文件传输协议)，是TCP/IP协议族中的一个用来在客户端与服务端(C/S架构)之间进行文件传输的协议。

1、特点：

> 简单、占用资源少

> 适合小文件传输

> 适合在局域网中进行传输

> 端口号为69

> 基于UDP实现

2、TFTP下载过程分析：

当打开一个tftpd作为服务端，会默认监听69端口，所以客户端发送数据到服务端都是经过69端口。

下载的数据流过程如上图所示，客户端首次发送需要下载的文件名到服务端，(文件存在)服务端收到后会返回该文件的第一个包，客户端收到后本地保存然后再发送ACK应答包给服务端，如此往来多次，一发一答，即实现了文件的下载。

3、TFTP操作码与数据格式：

4、差错码以及对应的提示：

5、TFTP上传过程分析(此处做简单文件说明，可参考下面源码或自行搜索)：

上传的基本流程：客户端发送写请求(操作码为2)到服务端，如果可以进行上传，服务端会返回ACK应答包，客户端收到后即可进行第一个数据包发送，进而服务端收到后会返回ACK应打包，如此多次，当客户端文件读取完成，即可退出上传，此时上传完成。

三、程序运行图示和分析fmt

1、运行起来的tftpd服务端如下所示：

选择作为下载的路径和配置IP

2、下载过程：

运行脚本传入两个参数：服务端IP和文件名

3、上传过程：

4、关于struct.pack() 和 struct.unpack()的参数说明：

参考：https://blog.csdn.net/DaxiaLeeSuper/article/details/82018070

struct.pack(b"!H7sb5sb", b"test.png", 0, b"octet", 0 )

主要分析第一个参数 fmt：如 “!H7sb5sb" => [ 1, b"test.png", 0, b"octet", 0  ]

fmt对后面几个参数说明，其中H代表1,7s表示长度为7的字符串等

1、fmt首个字符：

2、fmt其他字符：

四、源码

1 #-*- coding:utf-8 -*-

2

3 """

4 实现 TFTP 上传与下载功能5 需要配合tftpd 软件测试6 """

7

8 from socket import *

9 importstruct10 importsys11

12

13 classDownloadClient:14 """

15 下载基本流程：16 --------------------------------------17 客户端(Client) 服务端(Server)18 --------------------------------------19 读写请求 --->20 22 24 ....25 --------------------------------------26

27 操作码 功能28 --------------------------------------29 1 读请求，即下载30 2 写请求，即上传31 3 表示数据包，即Data32 4 确认码，即ACK33 5 错误34 --------------------------------------35 """

36 def __init__(self):37 #读取参数

38 if len(sys.argv) != 4:39 print("-" * 30)40 print("Tips:")41 print("python xxx.py 1 127.0.0.1 test.png")42 print("-" * 30)43 exit()44 else:45 self.mid = sys.argv[1] #执行的方法，1下载或2上传

46 self.remoteIp = sys.argv[2] #服务器IP

47 self.filename = sys.argv[3] #下载文件名

48

49 #创建socket实例

50 self.socketClient =socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)51 self.socketClient.bind(('', 7788))52

53 defstart(self):54 """启动执行"""

55 if self.mid == "1":56 self.download()57 elif self.mid == "2":58 self.upload()59 else:60 print(self.mid)61 print("参数输入错误 [python 脚本名 方法id(1下载，2上传) 服务器IP 文件名]：python xxx.py 1 127.0.0.1 test.png")62 exit()63

64 defdownload(self):65 """TFTP 下载"""

66 print("下载启动...")67

68 #构建下载请求数据

69 #第一个参数 !H7sb5sb = "!H"+str(len(filename))+"sb5sb"

70 filenameLen =str(len(self.filename))71 cmdBuf = struct.pack(("!H%ssb5sb" % filenameLen).encode("utf-8"), 1, self.filename.encode("utf-8"), 0, b"octet", 0)72

73 #发送下载文件请求数据到指定服务器

74 self.socketClient.sendto(cmdBuf, (self.remoteIp, 69))75

76 #self.show()

77

78 locPackNum = 0 #请求包号

79 saveFile = '' #保存文件句柄

80 whileTrue:81 recvData, recvAddr = self.socketClient.recvfrom(1024)82 recvDataLen =len(recvData)83

84 #解包

85 cmdTuple = struct.unpack(b"!HH", recvData[:4])86 cmd = cmdTuple[0] #指令

87 curPackNum = cmdTuple[1] #当前包号

88

89 if cmd == 3: #是否为数据包

90 if curPackNum == 1:91 #以追加的方式打开文件

92 saveFile = open(self.filename, "ab")93

94 #包编号是否和上次相等

95 if locPackNum + 1 ==curPackNum:96 saveFile.write(recvData[4:]) #写入数据

97 locPackNum += 1

98

99 #发送ACK应答

100 ackBuf = struct.pack(b"!HH", 4, locPackNum)101 self.socketClient.sendto(ackBuf, recvAddr)102

103 print("(%d)次接收到数据" %locPackNum)104

105 #确认为最后一个包

106 if recvDataLen < 516:107 saveFile.close()108 print("已经下载完成")109 break

110

111 elif cmd == 5: #是否为错误应答

112 print("error num:%d" %curPackNum)113 break

114

115 defupload(self):116 """TFTP 上传"""

117 print("上传启动...")118

119 #1、发送读请求

120 filenameLen =str(len(self.filename))121 cmdBuf = struct.pack(("!H%ssb5sb" % filenameLen).encode("utf-8"), 2, self.filename.encode("utf-8"), 0, b"octet", 0)122

123 self.socketClient.sendto(cmdBuf, (self.remoteIp, 69))124

125 localPackNum = 1 #本地包号

126 sendFile = '' #文件句柄

127 whileTrue:128 #2、接收回复

129 recvData, recvAddr = self.socketClient.recvfrom(1024)130

131 #3、解包

132 cmdTuple = struct.unpack(b"!HH", recvData[:4])133 cmd = cmdTuple[0] #指令

134 curPackNum = cmdTuple[1] #当前包号

135

136 #print(recvData)

137

138 if cmd == 4:139 #打开并读取文件

140 if curPackNum ==0:141 sendFile = open(self.filename, "rb")142

143 #ACK应答的包号是否与本地的一样

144 if localPackNum - 1 ==curPackNum:145 #4、读取 512 byte数据

146 sendData = sendFile.read(512)147

148 #判断文件是否读取完成

149 if len(sendData) <=0:150 sendFile.close()151 print("上传完成")152 break

153

154 #5、打包发送数据

155 sendDataBuf = struct.pack(b"!HH512s", 3, localPackNum, sendData)156 self.socketClient.sendto(sendDataBuf, recvAddr)157

158 #打印过程

159 print("(%d)次已发送,数据长度:%d" %(localPackNum, len(sendData)))160 localPackNum += 1

161

162 elif cmd == 5:163 #sendFile.close()

164 print("error num:%d" %curPackNum)165 break

166

167 defshow(self):168 """测试打印数据"""

169 recvData = self.socketClient.recvfrom(1024)170 print(recvData)171 exit()172

173

174 if __name__ == "__main__":175 demo =DownloadClient()176 demo.start()