基礎知識:
FTP只經過TCP鏈接,沒有用於FTP的UDP組件.FTP不一樣於其餘服務的是它使用了兩個端口, 一個數據端口和一個命令端口(或稱爲控制端口)。一般21端口是命令端口,20端口是數據端口。當混入主動/被動模式的概念時,數據端口就有可能不是20了。
主動模式FTP:
主動模式下,FTP客戶端從任意的非特殊的端口(N > 1023)連入到FTP服務器的命令端口--21端口。而後客戶端在N+1(N+1 >= 1024)端口監聽,而且經過N+1(N+1 >= 1024)端口發送命令給FTP服務器。服務器會反過來鏈接用戶本地指定的數據端口,好比20端口。
以服務器端防火牆爲立足點,要支持主動模式FTP須要打開以下交互中使用到的端口:
- FTP服務器命令(21)端口接受客戶端任意端口(客戶端初始鏈接)
- FTP服務器命令(21)端口到客戶端端口(>1023)(服務器響應客戶端命令)
- FTP服務器數據(20)端口到客戶端端口(>1023)(服務器初始化數據鏈接到客戶端數據端口)
- FTP服務器數據(20)端口接受客戶端端口(>1023)(客戶端發送ACK包到服務器的數據端口)
用圖表示以下:
在第1步中,客戶端的命令端口與FTP服務器的命令端口創建鏈接,併發送命令「PORT 1027」。而後在第2步中,FTP服務器給客戶端的命令端口返回一個"ACK"。在第3步中,FTP服務器發起一個從它本身的數據端口(20)到客戶端先前指定的數據端口(1027)的鏈接,最後客戶端在第4步中給服務器端返回一個"ACK"。
主動方式FTP的主要問題實際上在於客戶端。FTP的客戶端並無實際創建一個到服務器數據端口的鏈接,它只是簡單的告訴服務器本身監聽的端口號,服務器再回來鏈接客戶端這個指定的端口。對於客戶端的防火牆來講,這是從外部系統創建到內部客戶端的鏈接,這是一般會被阻塞的。
被動模式FTP
爲了解決服務器發起到客戶的鏈接的問題,人們開發了一種不一樣的FTP鏈接方式。這就是所謂的被動方式,或者叫作PASV,當客戶端通知服務器它處於被動模式時才啓用。
在被動方式FTP中,命令鏈接和數據鏈接都由客戶端,這樣就能夠解決從服務器到客戶端的數據端口的入方向鏈接被防火牆過濾掉的問題。當開啓一個FTP鏈接時,客戶端打開兩個任意的非特權本地端口(N >; 1024和N+1)。第一個端口鏈接服務器的21端口,但與主動方式的FTP不一樣,客戶端不會提交PORT命令並容許服務器來回連它的數據端口,而是提交PASV命令。這樣作的結果是服務器會開啓一個任意的非特權端口(P >; 1024),併發送PORT P命令給客戶端。而後客戶端發起從本地端口N+1到服務器的端口P的鏈接用來傳送數據。
對於服務器端的防火牆來講,必須容許下面的通信才能支持被動方式的FTP:
- FTP服務器命令(21)端口接受客戶端任意端口(客戶端初始鏈接)
- FTP服務器命令(21)端口到客戶端端口(>1023)(服務器響應客戶端命令)
- FTP服務器數據端口(>1023)接受客戶端端口(>1023)(客戶端初始化數據鏈接到服務器指定的任意端口)
- FTP服務器數據端口(>1023)到客戶端端口(>1023)(服務器發送ACK響應和數據到客戶端的數據端口)
用圖表示以下:
在第1步中,客戶端的命令端口與服務器的命令端口創建鏈接,併發送命令「PASV」。而後在第2步中,服務器返回命令"PORT 2024",告訴客戶端(服務器)用哪一個端口偵聽數據鏈接。在第3步中,客戶端初始化一個從本身的數據端口到服務器端指定的數據端口的數據鏈接。最後服務器在第4 步中給客戶端的數據端口返回一個"ACK"響應。
被動方式的FTP解決了客戶端的許多問題,但同時給服務器端帶來了更多的問題。最大的問題是須要容許從任意遠程終端到服務器高位端口的鏈接。幸運的是,許多FTP守護程序,包括流行的WU-FTPD容許管理員指定FTP服務器使用的端口範圍。詳細內容參看附錄1。
第二個問題是客戶端有的支持被動模式,有的不支持被動模式,必須考慮如何能支持這些客戶端,以及爲他們提供解決辦法。例如,Solaris提供的FTP命令行工具就不支持被動模式,須要第三方的FTP客戶端,好比ncftp。
隨着WWW的普遍流行,許多人習慣用web瀏覽器做爲FTP客戶端。大多數瀏覽器只在訪問ftp://這樣的URL時才支持被動模式。這究竟是好仍是壞取決於服務器和防火牆的配置。
備註:
有讀者指出,當NAT(Network Address Translation)設備以主動模式訪問FTP服務器時,因爲NAT設備不會聰明的變動FTP包中的IP地址,從而致使沒法訪問服務器。
總結
下面的圖表會幫助管理員們記住每種FTP方式是怎樣工做的:
主動FTP:
命令鏈接:客戶端 >1023端口 -> 服務器 21端口
數據鏈接:客戶端 >1023端口 <- 服務器 20端口
被動FTP:
命令鏈接:客戶端 >1023端口 -> 服務器 21端口
數據鏈接:客戶端 >1023端口 -> 服務器 >1023端口
下面是主動與被動FTP優缺點的簡要總結:
主動FTP對FTP服務器的管理有利,但對客戶端的管理不利。由於FTP服務器企圖與客戶端的高位隨機端口創建鏈接,而這個端口頗有可能被客戶端的防火牆阻塞掉。被動FTP對FTP客戶端的管理有利,但對服務器端的管理不利。由於客戶端要與服務器端創建兩個鏈接,其中一個連到一個高位隨機端口,而這個端口頗有可能被服務器端的防火牆阻塞掉。
幸運的是,有折衷的辦法。既然FTP服務器的管理員須要他們的服務器有最多的客戶鏈接,那麼必須得支持被動FTP。咱們能夠經過爲FTP服務器指定一個有限的端口範圍來減少服務器高位端口的暴露。這樣,不在這個範圍的任何端口會被服務器的防火牆阻塞。雖然這沒有消除全部針對服務器的危險,但它大大減小了危險。詳細信息參看附錄1。
參考資料
O'Reilly出版的《組建Internet防火牆》(第二版,Brent Chapman,Elizabeth Zwicky著)是一本很不錯的參考資料。裏面講述了各類Internet協議如何工做,以及有關防火牆的例子。
最權威的FTP參考資料是RFC 959,它是FTP協議的官方規範。RFC的資料能夠從許多網站上下載,例如:ftp://nic.merit.edu/documents/rfc/rfc0959.txt 。