FTP在Linux中的工作模式详解
FTP（File Transfer Protocol）是一种用于在网络上进行文件传输的标准协议，在Linux系统中，FTP支持两种主要的工作模式：主动模式（Active Mode）和被动模式（Passive Mode），这两种模式在数据传输的发起和连接建立的方式上存在显著差异，以下是对这两种模式的详细解释：
一、主动模式（Active Mode）
1、建立控制连接：客户端首先通过TCP协议连接到FTP服务器的21端口，建立起控制连接，这个连接用于传输控制信息，如登录认证、命令和响应等。
2、认证：客户端向服务器发送用户名和密码进行身份验证，只有认证成功后，客户端才能进行后续的文件操作。
3、请求数据连接：当客户端需要下载或上传文件时，它会向服务器发送一个PORT命令，PORT命令中包含了客户端为即将接收数据而打开的端口号信息（通常是一个大于1023的随机端口号N），客户端通常会在N+1端口上进行监听，等待来自服务器的连接。
4、服务器建立数据连接：FTP服务器收到PORT命令后，使用其固定的20号端口主动发起一个TCP连接到客户端指定的端口N，这个连接就是用于数据传输的数据连接。
5、数据传输：一旦数据连接建立，服务器就可以开始通过这个连接向客户端发送文件数据（下载）或从客户端接收文件数据（上传）。
6、数据连接关闭：数据传输完成后，数据连接会被关闭，但控制连接仍然保持，以便客户端可以继续发送其他命令，如请求更多文件传输或其他FTP操作。
二、被动模式（Passive Mode）
1、建立控制连接：与主动模式相同，客户端首先通过TCP连接到FTP服务器的21端口，建立起控制连接。
2、认证：客户端向服务器发送用户名和密码进行身份验证。
3、请求被动连接：当客户端准备进行文件传输时，它会发送一个PASV命令给服务器，请求进入被动模式。
4、服务器开放端口并通知客户端：服务器收到PASV命令后，会在本地打开一个临时的、未使用的端口（通常大于1024的端口Y），并通过控制连接告知客户端这个端口号以及服务器的IP地址。
5、客户端建立数据连接：客户端收到服务器的响应后，通过控制连接之外的另一个TCP连接（如使用随机端口X+1）主动发起一个连接到服务器指定的端口Y，这个连接就是用于数据传输的数据连接。
6、数据传输：数据连接建立后，服务器开始通过这个连接向客户端发送文件数据（下载）或从客户端接收文件数据（上传）。
7、数据连接关闭：数据传输完成后，数据连接会被关闭，控制连接继续保持，以便客户端可以继续发送其他FTP命令。
三、归纳与比较
主动模式：服务器主动发起数据连接到客户端的指定端口，这可能导致在客户端位于防火墙或NAT后面时连接失败。
被动模式：所有连接都是由客户端发起的，因此更适合穿越防火墙和NAT的场景，是现代网络环境中更常用的模式。
四、网络设置与问题解决
在实际项目中，如果FTP的客户端和服务器分别在不同网络，且两个网络之间有多层防火墙，服务器端只开放了21端口，而客户端机器没开放任何端口，那么FTP客户端连接采用被动模式时可能会遇到无法LIST列表和读取数据的问题，这是因为服务器端没开放被动模式下的随机端口导致的。
解决方案是在ftp服务器配置被动模式下开放随机端口在一定的范围内（如50000-60000），然后在防火墙设置规则，开放服务器端这些端口。
五、FTP服务器配置示例
以vsftpd为例，主动模式和被动模式的配置如下：
主动模式配置：
+ Port_enable=YES 开启主动模式
+ Connect_from_port_20=YES 当主动模式开启的时候是否启用默认的20端口监听
+ Ftp_date_port=%portnumber% 上一选项使用NO参数是指定数据传输端口
被动模式配置：
+ PASV_enable=YES 开启被动模式
+ PASV_min_port=%number% 被动模式最低端口
+ PASV_max_port=%number% 被动模式最高端口
六、FTP命令行工具使用
在Linux中，可以使用命令行工具来进行FTP主动模式的操作，以下是几个常用的命令：
ftp使用ftp命令来连接FTP服务器，命令格式为ftp [options] [hostname]。
get使用get命令来下载文件，命令格式为get filename。
put使用put命令将本地文件上传到服务器，命令格式为put filename。
delete使用delete命令来删除服务器上的文件，命令格式为delete filename。
ls使用ls命令来列出服务器上的文件和目录，命令格式为ls [options] [pathname]。
需要注意的是，默认情况下，FTP客户端使用的是被动模式，要设置主动模式，可以使用命令quote pasv。
七、安全性考虑
FTP协议本身是不加密的，所有的数据包都是明文传输的，如果需要加密传输，可以考虑使用SFTP或FTPS协议。
在主动模式下，数据传输是由服务器端发起的，可能会引起一些安全问题，服务器端需要向客户端发送数据连接请求，这可能被防火墙拦截或被网络安全设备检测到为恶意活动，为了增加安全性，可以在FTP服务器中配置SSL/TLS加密以保护数据传输的机密性。
八、相关问题与解答
问题1：FTP主动模式和被动模式的主要区别是什么？
答：FTP主动模式和被动模式的主要区别在于数据传输的发起方不同，在主动模式下，服务器主动发起数据连接到客户端的指定端口；而在被动模式下，所有连接都是由客户端发起的，服务器只是开放一个端口等待客户端连接。
问题2：为什么FTP客户端默认使用被动模式？
答：FTP客户端默认使用被动模式是因为这种模式更适合穿越防火墙和NAT的场景，在被动模式下，所有连接都是由客户端发起的，因此更容易适应复杂的网络环境，减少了因防火墙或NAT导致连接失败的可能性。
小伙伴们，上文介绍了“ftp linux 工作模式”的内容，你了解清楚吗？希望对你有所帮助，任何问题可以给我留言，让我们下期再见吧。
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