一種基于Linux平臺下的文件傳輸服務(wù)器的設(shè)計與實現(xiàn)

譚玲麗

摘要：目前的文件傳輸服務(wù)器大多是基于Windows操作系統(tǒng)的，很少有針對Linux系統(tǒng)?；贚inux平臺，設(shè)計并實現(xiàn)了一種自定義FTP文件傳輸協(xié)議的系統(tǒng)，用C/C++作為開發(fā)語言編寫實現(xiàn)的，并詳細分析了該服務(wù)器的優(yōu)勢與不足。

關(guān)鍵詞：FTP；服務(wù)器；Linux

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）25-0025-02

1 引言

FTP（File Transfer Protocol文件傳輸協(xié)議）服務(wù)器是一種傳統(tǒng)的文件傳輸系統(tǒng)，也是當前互聯(lián)網(wǎng)上比較實用的文件傳輸系統(tǒng)，以其管理簡單和能夠?qū)崿F(xiàn)雙向傳輸?shù)膬?yōu)勢，受到了國際互聯(lián)網(wǎng)用戶的普遍歡迎。

隨著 Internet/Intranet 技術(shù)的迅速發(fā)展，許多公司、企業(yè)和網(wǎng)站開發(fā)了不少基于FTP（File Transfer Protocol文件傳輸協(xié)議）的應(yīng)用系統(tǒng)。尤其在Windows系統(tǒng)下，但是在涉及一些需要保密性極其高的行業(yè)時，Windows平臺下的FTP服務(wù)器在安全性上的劣勢就顯而易見了。Linux操作系統(tǒng)是一個開源平臺，其安全性好、價格低，越來越多對穩(wěn)定性要求高的用戶和對成本控制要求嚴格的電腦生產(chǎn)廠商都選擇了Linux操作系統(tǒng)。因此，相對應(yīng)的Linux下文件傳輸服務(wù)器的開發(fā)也是業(yè)界現(xiàn)在最重要的課題之一。

2 FTP服務(wù)器的設(shè)計

2.1 基本原理

文件傳輸協(xié)議是Internet上的一個主要功能，其主要功能就是將文件從一臺計算機傳遞到另一臺計算機。本服務(wù)器使用的是自定義的FTP（File Transfer Protocol）協(xié)議。本服務(wù)器采用的是一種客戶端/服務(wù)器（client/server）模式，在客戶端和服務(wù)器端之間使用TCP協(xié)議建立連接。本服務(wù)器使用的FTP的組成及結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2 FTP服務(wù)器工作過程

一般的FTP文件傳輸服務(wù)器所使用的數(shù)據(jù)端口取決于FTP的連接模式，一般分為主動模式（Active Mode）和被動模式（Passive Mode）。本服務(wù)器采用的是自定義的FTP協(xié)議，所以端口（大于1024）由自己決定，并采用了類似一般FTP服務(wù)器數(shù)據(jù)連接中的主動模式。工作過程：

1）客戶端打開一個動態(tài)選擇的端口（1024以上）向服務(wù)器端自定義的控制端口（1024以上）發(fā)起連接，經(jīng)過TCP的3次握手之后，建立控制連接。

2）客戶端在控制連接上通知服務(wù)器自己所用的臨時數(shù)據(jù)端口。

3）服務(wù)器接到通知之后與客戶端的數(shù)據(jù)端口建立起數(shù)據(jù)連接，并開始傳輸數(shù)據(jù)。

2.3 業(yè)務(wù)流程

詳細研究用戶需求后，確定服務(wù)器的業(yè)務(wù)流程如圖2所示：

3 實現(xiàn)開發(fā)平臺及編譯運行

硬件環(huán)境是Linux，編輯環(huán)境我們選擇的是VI（Visual Interface），絕大多數(shù)情況下都是使用C語言為Linux開發(fā)應(yīng)用程序，目前 Linux 下使用最頻繁的 C 語言編譯器是gcc（GNU Compiler Collection），它能夠編譯用C、C++和Object C等語言編寫的程序，語言我們使用的是C語言，選用的是MySQL開發(fā)后臺數(shù)據(jù)庫。預(yù)期實現(xiàn)功能要求，在用戶登錄、文件創(chuàng)建、上傳、下載、查詢及刪除等方面都測試運行通過。其中多用戶登錄測試運行界面截圖如圖3所示：

系統(tǒng)程序的安裝和加載運行：

1）將文件傳輸服務(wù)器的服務(wù)器端代碼和客戶端代碼復(fù)制一份到Linux平臺的Ubantu系統(tǒng)下；

2）用gcc編譯器分別編譯服務(wù)器端和客戶端代碼，然后運行服務(wù)器；

3）在確保服務(wù)器運行之后，運行客戶端，并在運行客戶端時輸入服務(wù)器的IP地址和自定義的端口號；

4）完成客戶端登陸到服務(wù)器上之后，用戶就可以通過命令在客戶端上遠程操作服務(wù)器上的文件。

4 結(jié)論

經(jīng)測試，該FTP服務(wù)器實現(xiàn)了局域網(wǎng)內(nèi)用戶登錄、上傳、下載、查詢、刪除文件資料等功能，并能在確保安全穩(wěn)定的前提下，方便內(nèi)部工作人員在工作中共享資源，使資源利用達到最大化。測試階段發(fā)現(xiàn)的部分漏洞雖已修補，但仍存在一些不足，在后續(xù)工作中會繼續(xù)予以改進：

1）由于設(shè)計時間較為倉促，沒有交互界面的美化方面有所欠缺，因此用戶界面的設(shè)計還有一定的完善空間。

2）在上傳和下載文件時可能出現(xiàn)粘包問題，在上傳文件時，客戶端連續(xù)發(fā)送幾次數(shù)據(jù)很可能被服務(wù)器端一次性接收，可以采用應(yīng)答模式解決此問題。

3）緩沖區(qū)不滿的問題，在傳輸文件的時候，接受數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)定義的有點大，接受到最后的時候，發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)不足以填滿緩沖區(qū)，就會出現(xiàn)接受文件數(shù)據(jù)已經(jīng)完成，但是操作不能正常結(jié)束的問題。這里的解決方案是，在文件傳送之前將要被傳送的文件的大小信息先提取出來發(fā)送給接收端，然后再發(fā)送，一直到該文件剩余大小比緩沖區(qū)小的時候，就動態(tài)創(chuàng)建一個大小跟文件剩余大小一樣的緩沖區(qū)，一次將剩余文件接收，這樣就可以解決接收緩沖區(qū)不滿的問題了。

參考文獻：

[1] （美）W.Richard Stevens.TCP/IP詳解卷1：協(xié)議[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002.

[2] 徐斌.當前嵌入式Linux分析與應(yīng)用[J].電子制作，2015（2）.

[3] 趙偉光.Linux的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測[J].網(wǎng)絡(luò)安全，2015（4）.