Linux平臺下FTP客戶端的設計思路

馮媛媛　劉建科

摘要；近年來，互聯(lián)網在全球范圍內的發(fā)展和普及，人們得以更方便地共享網絡資源。FTP（File Transfer Protocol，文件傳輸協(xié)議）是支持網絡中文件傳輸的標準協(xié)議。本文首先分析FTP，介紹了FTP工作原理。在此基礎上，利用C語言進行一個簡單的設計思路。

關鍵詞：客戶端；服務器；文件傳輸協(xié)議；數據傳輸

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）07-0043-02

互聯(lián)網在全球范圍內的發(fā)展和普及，方便更快捷的共享網絡資源，由此可見，開發(fā)Linux平臺下的Mini FTP客戶端具有重要的現實意義

1FTP總體分析

文件傳輸協(xié)議（File Transfer Protocol，英文簡寫FTP）是支持網絡中文件傳輸的標準協(xié)議。它屬于網絡協(xié)議組的應用層。FTP服務使用的是C/S模式，即FTP服務器和客戶端的通信實際是點對點的通信。

FTP服務模型如圖1。

注意：在整個FTP過程中數據連接是雙向的，而且數據連接無需在整個時間存在。

在FTP過程中，各模塊之間互相交互，共同實現FTP服務。它們在此期間充當的角色如下：

PI：協(xié)議解釋器。用戶、服務器分別關聯(lián)著任務user-PI、server-PI。

服務器-PI：服務器協(xié)議解釋器從端口L處“監(jiān)聽”，確認有無user-PI連接，形成控制通信連接?；趗ser-PI獲得FTP指令，隨后給予回應，對server-DTP進行控制。

用戶-PI：用戶協(xié)議解釋器對其U端口至server-FTP過程進行管理，若此過程屬于文件傳輸的一個組成，可以初始化FTP指令，接著控制user-DTP。

DTP：數據傳輸過程，與管理數據相連，存在主動、被動兩種形式。

服務器-DTP；數據傳輸過程，通常表現為“主動”狀態(tài)，形成具備“監(jiān)聽”端口的數據連接。考慮到傳輸與存儲設置參數問題，應當由PI經指令傳輸數據。DTP處于“被動”狀態(tài)時，接收信息，相比直接相連數據端口，作用更加理想。

用戶-DTP：主要負責server-FTP過程的數據連接，傳輸時監(jiān)控數據端口。若服務器間進行數據傳輸，那么user-DTP隨之結束。

服務器-FTP過程：可以與user-FTP過程，或相關服務器協(xié)作，實現文件傳輸功能的過程，包含大量處理構建的集合，其核心部分是協(xié)議解釋器（PI）與數據傳輸過程（DTP）。

用戶-FTP過程；可以和1個及以上server-FTP過程協(xié)作，實現文件傳輸功能的集合。主要由但部分構成，分別是協(xié)議解釋器、數據傳輸過程、用戶界面。而對于用戶界面，能夠依靠本地語言呈現回應的對話。

FTP指令；FTP指令分為三類，訪問控制指令，傳輸參數指令，FTP服務指令。訪問控制指令指定訪問控制標識符。各個數據傳輸參數均存在缺省值，只有通過缺省值的控制，才可以通過相關指令明確傳輸參數。FTP服務指令表示用戶要求的文件傳輸與系統(tǒng)。

FTP回應：可以使數據傳輸請求、過程始終一致，也可以是用戶進程直觀確認服務器運行情況。

每個FTP回應均由3個數字以及相關文本組成。前者可以對下一步即將出現的狀態(tài)進行確認，而后者能夠主要呈現給真實用戶。

回應碼首個數字包含以下5個值。

1yz確認預備應答。及請求的操作處于初始化狀態(tài)，后續(xù)指令處理前接受其他應答。

2yz確認完成回應。該操作執(zhí)行完畢，能夠重新進行請求。

3yz確認中間回應。獲得質量，而操作遭到中止，此時可以獲取其他信息。

4yz暫拒完成回應。指令尚未接受，操作也未執(zhí)行，然而錯誤條件呈現出暫時狀態(tài)，能夠接著請求。

5yz拒絕完成應答。指令尚未接受，操作也未執(zhí)行。

以下代表第二個數字相關的功能編碼。

x0z語法——主要確認語法中的錯誤并給予標記。指令輸入正常，但不具備相應功能；無用、沒有執(zhí)行的指令。

x1z信息——主要確認請求信息，包含狀態(tài)、幫助等信息。

x2z連接——主要確認控制、數據連接狀態(tài)。

x3z認證與帳戶——主要確認登錄操作與賬戶程序。

x4z保存。

x5z文件系統(tǒng)——主要確認服務器文件系統(tǒng)狀態(tài)，和請求的傳輸、部分文件系統(tǒng)操作存在聯(lián)系。

第三個數字在前者的基礎上對功能類別進行了更全面的描述。

在整個FTP過程模型中，用戶-PI首先按照Telnet協(xié)議控制連接。用戶初始化期間，能夠借助用戶-PI生成有效的FTP指令，同時依靠控制連接發(fā)送至服務器過程。標準回應同樣可以借此由服務器-PI傳輸至用戶-PI。FTP指令能夠給數據連接、文件系統(tǒng)操作（存儲，下載等等）設置參數（數據端口、結構等）。用戶-DTP必須通過特定數據端口進行“監(jiān)聽”，服務器原始數據連接，依靠合適的參數確保傳輸過程始終同步。在此強調一點，數據端口、初始化FTP指令需要的主機可以存在區(qū)別，然而，用戶-FTP過程應當通過特定數據端口進行“監(jiān)聽”。同時，數據連接不僅包括傳輸，而且包含接收。

2FTP總體設計思路

基于上面對FTP協(xié)議模型的分析，設計程序流程、用戶交互接口以及控制連接和數據連接的管理。

2.1用戶FTP流程

整個程序流程圖如圖2。

2.2用戶接口設計

用戶接口主要是用來實現用戶和程序的通信。本系統(tǒng)向用戶提供的命令接口有：

2.3用戶-Pl設計

在系統(tǒng)中，用戶-PI的作用是將用戶輸入的指令進行解析，然后將指令翻譯成標準的FTP指令通過控制連接發(fā)送給FTP服務器。在本系統(tǒng)中通過定義一個cmd結構體數組cmd_tab[]，列出了用戶PI所能解析的命令。它將用戶的命令cmd_name轉化為cmd_handler處理函數?？刂七B接訪問在本系統(tǒng)中是通過訪問創(chuàng)建的socket套接字ftp_sock_fd來實現。

2.4用戶-DTP設計

在系統(tǒng)中，用戶-DTP負責在客戶端和服務器進行數據傳輸，系統(tǒng)中通過函數initconn（）和dataconn（）創(chuàng)建數據連接，數據連接的套接字用變量data表示。而數據傳輸則通過函數ftp_send_and_resv（）對套接字data讀寫來實現。

3結束語

本論文分析了當前網絡的發(fā)展狀況，對FTP協(xié)議進行分析，在FTP工作原理上，簡單的概括了開發(fā)Linux平臺下的FTP客戶端的設計思路。