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TCP/IP 與 Internet 網路：第十二章 檔案傳輸系統 上一頁 下一頁
翻轉工作室：粘添壽
12-2 FTP 協定
FTP 協定是採用 TCP 連線來製作，應用模式同樣是主從式（Client/Server）架構，雙方通訊亦使用 Socket 通訊端點（如第十二章介紹）。
FTP 使用兩個 TCP 連線來傳輸檔案，著名埠口 20（tcp/20）做為傳輸資料使用，而另外埠口 21（tcp/21）做為傳輸控制訊息使用，以下分別介紹這兩個連線的管理。
12-2-1 FTP 控制連線
圖 12-1 為 FTP 建立連線方式，其中包含控制連線與資料連線，控制連線運作如下：
圖 12-1 FTP 連線方式
1. FTP 檔案傳輸系統採用主從式模式，FTP 伺服端隨時監視埠口 21（tcp/21）是否有連線要求。FTP 客戶端需要連線時，便由著名埠口 21 連結到 FTP 伺服器。
2. 主從雙方都模擬成 NTV 終端機系統，可由使用者介面輸入 FTP 命令，並將該命令以直譯（Interpret）方式，編譯成 ASCII 命令，再傳送給對方。因此，主從雙方皆具有『使用者協定直譯器』（User Protocol Interpreter, User PI）和『伺服端協定直譯器』（Server Protocol Interpreter, Server PI）。
3. 伺服端同意連線後（驗證使用者名稱及密碼），便建立並保持著控制連線，以便隨時交換訊息，當需要傳輸檔案時，再建立資料連線，傳輸後立即釋放該資料連線，一般伺服端的資料連線都建立在埠口 20（20/tcp）。
4. 雙方透過資料連線來存取各自檔案系統（File System）中的檔案，此時會牽涉到系統檔案的讀取和寫入動作，而它是由主從式雙方各自呼叫系統函數來達成，該工作是由『使用者資料傳輸程序』（User Data Transfer Process, User DTP）和『伺服端資料傳輸程序』（Server Data Transfer Process, Server DTR）來完成。
目前 Internet 網路上有許多圖形化的『使用者介面』，譬如，Cute-FTP 或 WS-FTP 應用軟體。但一般標準化介面是模擬成有如 Telnet 般的終端機系統，由使用者在鍵盤上輸入文字命令，再經過 User PI 編譯成 FTP 命令傳送給對方。FTP 伺服軟體的文字命令也透過 Server PI 編譯成 FTP 命令，傳送給客戶端。但雙方的終端機系統並沒有像 Telnet 系統那麼複雜，選項也較為簡單。
12-2-2 FTP 資料連線
資料連線是當需要傳輸資料時，才建立而成，當傳輸資料完畢後，該連線就自動消失，下次需要傳輸資料時再建立（FTP 控制連線並未中斷）。資料連線是用來銜接 User DTP 和 Server DTP，其中牽涉到檔案的開啟、讀取、寫入等等有關作業系統本身的系統呼叫（System Call）的部分，FTP 利用獨立連線來達成，可省略掉許多處理程序，這也是 FTP 和 Telnet 最大的不同點。資料連線有 3 個功能：
(1) 由 FTP Client 傳送一個檔案到 FTP Server。
(2) 由 FTP Server 傳送一個檔案到 FTP Client。
(3) 由 FTP Server 傳送一檔案或目錄清單到 Client 端。
當主從雙方連線後，即一直保持著控制連線，而資料連線則會隨時依需要建立，或關閉（資料傳送完畢或 ABOR 命令中斷），又在 FTP 協定上允許任何一方開啟此資料連線，開啟者稱為主動開啟（Active Open）；而接受者稱為被動開啟（Passive Open），至於是由誰為主動開啟？這就有協調的必要。
（A）伺服端主動
一般在主從式的應用系統上，任一事件的發生，大多是由客戶端主動要求，而伺服端才會隨著客戶端需求做出適當的反應，因此是否需要建立的決定權在於客戶端，所以建立資料連線的運作程序如下：
1. 當使用者要求傳輸檔案時（執行 STOR 或 LIST），便由 FTP Client 送出 PORT 命令，指定 FTP Client 端的資料連線之埠口位址。
2. FTP Client 便聆聽該資料埠口是否有連線要求。
3. FTP Server 由控制連線收到 Client 的資料連線埠口位址（PORT 命令），便發出要求連線訊號，FTP Server 的資料埠口大多是固定在 20號（tcp/20），但也可能隨需要改變到其它埠口。
圖 12-2 為 FTP Server 主動要求建立資料連線的運作圖，FTP Client 以埠口 1073（1073/tcp）連結到 Server 端的埠口 21（21/tcp），此為控制連線。但當需要傳輸資料時，FTP Client 發出 PORT 163,15,2,62,4,50 來告訴 Server 端，欲傳輸資料的 IP 位址（163.15.2.62）和埠口位址（1074 = 4 *256 +50）。FTP Server 再由埠口 20（20/tcp）要求建立資料連線到 Client 端的 1074 埠口。
圖 12-2 伺服器主動之運作圖
（B）客戶端主動
在 FTP 協定的預設是伺服器主動狀態，但有些情況必須由客戶端主動連接，在這種情況下 FTP Client 可利用 PASV（Passive Mode）命令，要求 Server 端進入聆聽狀態等待連接。一般 Server 端的資料連線都建立在埠口 20，因此，Client 端發出 PASV 後，如 Server 端回應執行正常，便可直接要求連線，如圖 12-3 所示。
圖 12-3 客戶端主動之運作圖