NAT环境FTP服务器的映射及访问过程详解
ftp特殊性在于有两个通道，一个控制通道，一个数据通道。数据通道的建立依赖于控制通道，且数据通道的建立有两种模式：
主动模式：client和server控制连接建立好后，client通过控制通道告诉服务器使用主动模式，服务器则主动向客户端建立数据通道；
被动模式：client和server控制连接建立好后，client通过控制通道告诉服务器使用被动模式，客户端则主动向服务器建立数据通道。
主动模式下，客户端告诉服务器，客户端用于建立数据通道的地址和端口号(控制通道中的载荷数据)，等待服务器的主动连接；
被动模式下，服务器告诉客户端，服务器用于建立数据通道的地址和端口号(控制通道中的载荷数据)，等待客户端的主动连接。
在非NAT环境下，载荷数据不会发生改变，但在NAT环境中，载荷数据如果不发生改变，会导致数据通道建立失败。
下面详细介绍几种情形(本文中的NAT设备都是指cisco路由器)：
一、FTP 客户端和FTP服务器同在一个局域网，无NAT(主动模式)
二、FTP 客户端和FTP服务器同在一个局域网，无NAT(被动模式)
三、FTP 客户端在内网，FTP服务器在外网，有NAT(主动模式)
此情形下，处于公网的服务器主动去和一个私网ip的客户端建立数据通道，显然是不可能的-私网地址是不可能在公网上路由的。
注：cisco路由器默认是开启FTP ALG的，可以通过修改ftp的默认21号端口为其他端口如：2121，达到关闭FTP ALG的效果（系统会认为目的端口2121的应用才是ftp应用，目的端口21的是其他应用如web等，那么FTP ALG就不会将目的端口21应用中的载荷数据做NAT）。
NAT设备配置：
int g0/0
ip nat inside
ip add 192.168.1.254
int g0/1
ip nat outside
ip add 198.168.10.1
access-list 10 permit 192.168.1.0 0.0.0.255
ip nat inside source list 10 interface g0/1 overload
///修改ftp应用默认端口号21为2121
access-list 100 permit tcp any any eq ftp
ip nat service list 100 ftp tcp port 2121
使系统认为目的端口为2121的才为ftp应用，目的端口为21的为非ftp应用
四、FTP 客户端在内网，FTP服务器在外网，有NAT(主动模式-开启FTP ALG)
此种情形下，FTP ALG将载荷数据中的(192.168.1.10,5567)做了NAT，转换成(198.168.10.1,8878)----一般情况下，端口号不变即(192.168.1.10,5567)-(198.168.10.1,5567),在此为了区别，故意将端口号也改变了。
NAT设备配置：
int g0/0
ip nat inside
ip add 192.168.1.254
int g0/1
ip nat outside
ip add 198.168.10.1
access-list 10 permit 192.168.1.0 0.0.0.255
ip nat inside source list 10 interface g0/1 overload
五、FTP 客户端在内网，FTP服务器在外网，有NAT(被动模式)
NAT设备配置：
int g0/0
ip nat inside
ip add 192.168.1.254
int g0/1
ip nat outside
ip add 198.168.10.1
access-list 10 permit 192.168.1.0 0.0.0.255
ip nat inside source list 10 interface g0/1 overload
///修改ftp应用默认端口号21为2121
access-list 100 permit tcp any any eq ftp
ip nat service list 100 ftp tcp port 2121
总结：服务器在外，不开启FTP ALG的情形下，被动模式通，主动模式不通
六、FTP 客户端在外网，FTP服务器在内网，有NAT(主动模式)
NAT设备配置：
int g0/0
ip nat inside
ip add 192.168.1.254
int g0/1
ip nat outside
ip add 198.168.10.1
ip nat inside source static tcp 192.168.1.10 21 198.168.10.1 21 extendable
///修改ftp应用默认端口号21为2121
access-list 100 permit tcp any any eq ftp
ip nat service list 100 ftp tcp port 2121
或者：ip nat inside source static tcp 192.168.1.10 21 198.168.10.1 21 extendable no-payload
//no-payload关键字 指示载荷数据不要转换
七、FTP 客户端在外网，FTP服务器在内网，有NAT(被动模式)
此情形下，处于公网的客户端主动去和一个私网ip的服务器建立数据通道，显然是不可能的-私网地址是不可能在公网上路由的。
NAT设备配置：
int g0/0
ip nat inside
ip add 192.168.1.254
int g0/1
ip nat outside
ip add 198.168.10.1
ip nat inside source static tcp 192.168.1.10 21 198.168.10.1 21 extendable
///修改ftp应用默认端口号21为2121
access-list 100 permit tcp any any eq ftp
ip nat service list 100 ftp tcp port 2121
或者：ip nat inside source static tcp 192.168.1.10 21 198.168.10.1 21 extendable no-payload
//no-payload关键字 指示载荷数据不要转换
八、FTP 客户端在外网，FTP服务器在内网，有NAT(被动模式-开启FTP ALG)
NAT设备配置：
int g0/0
ip nat inside
ip add 192.168.1.254
int g0/1
ip nat outside
ip add 198.168.10.1
ip nat inside source static tcp 192.168.1.10 21 198.168.10.1 21 extendable
总结：FTP服务器在内网，不开启FTP ALG，主动模式通，被动模式不通。
九、FTP 客户端和FTP服务器在内网，双NAT(主动模式)
十、FTP 客户端和FTP服务器在内网，双NAT(被动模式)
总结： FTP 客户端和FTP服务器同在内网，存在双NAT的情况下：
主动模式：靠近客户端的NAT设备需要开启FTP ALG
被动模式：靠近服务器端的NAT设备需要开启FTP ALG
注：ftp客户端和ftp服务器控制通道建立好了，就一直存在，除非通过命令主动关闭。
数据通道则是一次性的，即传输完数据后，马上就断开了。如果需要再传输数据，则需要新建数据通道。
例如：client端和server端控制通道建好后，client通过控制通道发送ls -l命令给server端
1、主动模式下，服务器主动和客户端建立数据通道，建好通道后，服务器将ls -l的输出内容传输给客户端，数据传输完成后，服务器主动断开数据通道。同时通过控制通道告诉客户端，数据传输完毕。
2、被动模式下，客户端主动和服务器建立数据通道，建好通道后，服务器将ls -l的输出内容传输给客户端，数据传输完成后，服务器主动断开数据通道。同时通过控制通道告诉客户端，数据传输完毕。
client通过控制通道发送get XXXX命令给server端，下载文件XXXX：
1、主动模式下，服务器再次主动和客户端建立数据通道，建好通道后，服务器将文件XXXX传输给客户端，数据传输完成后，服务器主动断开数据通道。同时通过控制通道告诉客户端，数据传输完毕。
2、被动模式下，客户端再次主动和服务器建立数据通道，建好通道后，服务器将文件XXXX传输给客户端，数据传输完成后，服务器主动断开数据通道。同时通过控制通道告诉客户端，数据传输完毕。
前后两次数据传输（ls -l 和get XXXX）过程中，控制通道始终保持连接状态不变，但是数据通道却建立了两次(前后两次的ip地址一样，但是端口号不同，随机的)。
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