计算机网络基础：文件传输协议 FTP（File Transfer Protocol）
FTP 是互联网上最古老且最经典的文件传输协议之一，主要用于在网络上客户端与服务器之间上传、下载、删除、重命名文件或目录。它属于应用层协议，基于 TCP（可靠传输），标准定义在 RFC 959（1985 年）。
1. FTP 的核心特点
- 两个通道（非常重要！）
- 控制连接（Control Connection）：用于传输命令和响应
- 数据连接（Data Connection）：用于真正传输文件内容或目录列表
- 明文传输（默认无加密）
- 用户名、密码、文件内容都以明文传输（极不安全）
- 现代替代：FTPS（FTP over SSL/TLS）、SFTP（SSH File Transfer Protocol）
- 面向会话：控制连接通常保持到整个会话结束
- 支持断点续传（部分实现支持）
- 跨平台：几乎所有操作系统都支持 FTP 客户端
2. FTP 默认端口
| 连接类型 | 端口号 | 说明 |
|---|---|---|
| 控制连接 | 21 | 客户端 → 服务器（命令、响应） |
| 数据连接（主动模式） | 20 | 服务器 → 客户端（文件数据） |
| 数据连接（被动模式） | >1024 | 服务器随机端口，客户端连接 |
注意：被动模式下服务器不一定使用 20 端口。
3. FTP 的两种工作模式（最常考点）
FTP 的数据连接建立方式分为 主动模式（Active / PORT） 和 被动模式（Passive / PASV）。
3.1 主动模式（Active Mode / PORT mode）
流程：
- 客户端随机开一个高端口（>1024，例如 50000）用于数据
- 客户端向服务器 21 端口发起控制连接
- 客户端发送 PORT 命令，告诉服务器：“我的 IP 是 X.X.X.X，数据端口是 50000”
- 格式：
PORT h1,h2,h3,h4,p1,p2（IP 和端口的十进制表示）
- 当需要传输数据时（如 LIST、RETR、STOR），服务器主动从自己的 20 端口连接客户端的 高端口
- 数据传输完成，数据连接关闭（控制连接继续保持）
优点：服务器端配置简单（固定 20 端口）
缺点：客户端必须开放高端口入站 → 大多数客户端防火墙/NAT会阻断 → 几乎无法穿越 NAT 和防火墙
3.2 被动模式（Passive Mode / PASV mode）—— 现代默认
流程：
- 客户端向服务器 21 端口发起控制连接
- 客户端发送 PASV 命令（“请进入被动模式”）
- 服务器随机开一个高端口（>1024，例如 30021），并回复：
227 Entering Passive Mode (h1,h2,h3,h4,p1,p2)- 告诉客户端：我的 IP 是 X.X.X.X，数据端口是 30021
- 客户端主动向服务器的这个高端口发起数据连接
- 数据传输完成，数据连接关闭
优点：客户端只发起出站连接 → 能很好穿越客户端防火墙和 NAT
缺点：服务器必须开放大量高端口（通常 30000–31000 或更大范围），服务器防火墙需放行
现代结论：
几乎所有 FTP 客户端（FileZilla、WinSCP、浏览器等）默认使用被动模式。
4. 常见 FTP 命令（控制连接上发送）
| 命令 | 含义 | 示例 | 常见响应码 |
|---|---|---|---|
| USER | 发送用户名 | USER admin | 331 |
| PASS | 发送密码 | PASS 123456 | 230 |
| PWD | 显示当前工作目录 | PWD | 257 |
| CWD | 改变工作目录 | CWD /pub | 250 |
| LIST | 列出目录内容（长格式） | LIST | 150 → 226 |
| NLST | 列出目录内容（短格式） | NLST | 150 → 226 |
| RETR | 下载文件（get） | RETR file.txt | 150 → 226 |
| STOR | 上传文件（put） | STOR file.txt | 150 → 226 |
| DELE | 删除文件 | DELE old.txt | 250 |
| MKD | 创建目录 | MKD newdir | 257 |
| RMD | 删除目录 | RMD olddir | 250 |
| TYPE | 设置传输模式（A=ASCII, I=Binary） | TYPE I | 200 |
| PASV | 进入被动模式 | PASV | 227 |
| PORT | 指定主动模式数据端口 | PORT 192,168,1,100,195,136 | 200 |
| QUIT | 退出 | QUIT | 221 |
常见响应码（前三位）：
- 1xx：初步应答（数据连接建立中）
- 2xx：成功
- 3xx：需要进一步命令（如登录过程）
- 5xx：错误
5. FTP 的优缺点总结
优点：
- 简单、历史悠久、兼容性极好
- 支持大文件传输、断点续传（部分客户端）
- 很多老系统、嵌入式设备仍然使用
缺点（非常明显）：
- 明文传输 → 密码和数据极易被嗅探
- 两个连接设计 → 防火墙/NAT 穿透困难
- 没有统一的安全机制
- 目录列表效率低（LIST 命令慢）
- 不支持压缩、加密、完整性校验
6. 现代替代方案（强烈推荐）
| 协议 | 端口 | 加密 | 推荐场景 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| FTPS | 21（显式）/990（隐式） | TLS/SSL | 需要兼容老 FTP 系统 | FTP + TLS |
| SFTP | 22 | SSH | 安全性要求高 | 最常用替代，基于 SSH |
| SCP | 22 | SSH | 简单文件拷贝 | 不支持交互式目录浏览 |
| WebDAV | 80/443 | HTTP/HTTPS | 通过浏览器或挂载盘访问 | 企业常用 |
| rsync | 873 | 可选 SSH | 增量同步、大规模传输 | 适合备份 |
7. 小结口诀
- FTP = 控制 21 + 数据（20 或 随机端口）
- 主动模式：服务器主动连客户端（防火墙难过）
- 被动模式：客户端主动连服务器（现代默认）
- PORT 命令 → 主动模式
- PASV 命令 → 被动模式
- 安全第一：生产环境不要用普通 FTP，优先 SFTP / FTPS
如果你想深入某个部分（比如 FTP 主动/被动模式抓包分析、常见错误码排查、vsftpd 配置、SFTP 与 FTP 对比），可以告诉我，我继续展开讲解！
