【正文】 以傳輸各種類型的文件，如文本文件、聲音文件、圖像文件等，這個文件傳輸系統(tǒng)由服務器端程序和客戶端程序共同組成，客戶端程序提供用戶操作的界面并完成文件的上傳和下載。實踐表明，研究并實現(xiàn) FTP 服務器技術(shù)對于滿足網(wǎng)絡服務需求、促進網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展有實用意義。 本文的 FTP 服務器 器系統(tǒng)是在 VC 開發(fā)環(huán)境下、基于 C/S 模式、使 用當前模塊化軟件設計思想編程實現(xiàn)的，并對主要的客戶端連接模塊、上傳模塊、下載模塊設計進行詳細分析并附上相關(guān)代碼。然后介紹 TCP/IP 協(xié)議五層體系結(jié)構(gòu)和每一層的功能 ，在此基礎上對 TCP/IP 協(xié)議和 FTP 協(xié)議的基本工作原理進行研究分析。本文就是在此背景下 研究并 實現(xiàn) FTP 服務技術(shù) 。 本科畢業(yè)設計（論文） FTP 服務器技術(shù)研究與實現(xiàn) 學 院 信息工程學院 專 業(yè) 通信工程 年級班別 XXXXX 學 號 XXXXX 學生姓名 XXXXX 指導教師 XXXXX 2020 年 5 月 摘 要 隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的高速發(fā)展，網(wǎng)絡通信技術(shù)在現(xiàn)代科技領域的應用日益深入，網(wǎng)絡通信服務需求也越來越多，這樣就需要有一個良好的服務器平臺來滿足用戶日益增長的網(wǎng)絡服務需求。因此研究 相關(guān)網(wǎng)絡通信技術(shù)并實現(xiàn)軟件平臺設計 成為網(wǎng)絡發(fā)展的一個熱門課題。 論文首先簡述計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程。 根據(jù)FTP 服務器的設計要求和要實現(xiàn)的功能，確定整個系統(tǒng)的總體框架模型。最后對 FTP 服務器系統(tǒng)進行測試，可以滿足實現(xiàn)文件傳輸服務的要求。 關(guān)鍵詞 ： VC++，文件傳輸協(xié)議，客戶端 注：本設計（論文）題目來源于教師的校級科研項目。 在眾多的網(wǎng)絡應用中， FTP 有著非常重要的地位，在 Inter 中一個十分重要的就是資源，而各種各樣的資源大多數(shù)都是放在 FTP 服務器中的，為了獲得這些資源，我們必須使用 FTP 客戶端軟件。 本文首先介紹了計算機網(wǎng)絡和 TCP/IP協(xié)議的相關(guān)知識 ， 然后分析 FTP 協(xié)議， FTP 的工作原理等， 最 后介紹了如何使用 VC++ 工具來設計和實現(xiàn)一個簡單的 FTP 客戶端。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1971 年， 第一個 FTP 的 RFC(RFC 114)由 在 1971 年提出，同時由 MIT與 Harvard 實驗實現(xiàn) ； 1972 年， RFC 172 提供了主機間文件傳輸?shù)囊粋€用戶級協(xié)議 ； 1973年 2 月， 在長期討論（ RFC 265， RFC 294， RFC 354， RFC 385， RFC 430）后，出現(xiàn)了一個官方文檔 RFC 454； 1973 年 8 月，出現(xiàn)了一個修訂后的新官方文檔 RFC 542， 確立了 FTP 的功能、目標和基本模型。用 FTP 傳輸文件，本來用戶事先應在遠方系統(tǒng)注冊，但后來為了便于大家獲取資源， FTP 在互聯(lián)網(wǎng)上有一種特殊的也是非常廣泛的應用是匿名 FTP (anonymous FTP)。在 Inter 上目前有許許多多的這種公用計算機，我們把這種用來做匿名 FTP 服務的計算機稱作 FTP 服務器（ FTPSite），對每一個聯(lián)入 Inter 的用戶，只要知道這些 FTP 服務器的地址 ,就可以 與它們連接并獲取上面各種資源。 本課題研究的意義 和方法 進一步熟悉 VC++開發(fā)環(huán)境，掌握一定開發(fā) Windows 應用程序技術(shù)。 制作一個界面友好，快速，穩(wěn)定的 下載 軟件。讓用戶能第一時間和別人共同分享信息資源。 用 VC++ 開發(fā) FTP 客戶端軟件。綜合以前所學的相關(guān)知識：包括計算機網(wǎng)絡技術(shù)、 TCP/IP 詳解、信息安全相關(guān)知識等；查閱Windows 應用程序開發(fā)資料，學習 VC++語言， FTP 通信過程。 并具體分析了標準 FTP 協(xié)議。 第四章重點研究 FTP 整個服務器的具體設計，采用由需求到設計的思路來設計系統(tǒng)。分析各個網(wǎng)絡通信模塊如 FTP 服務對象模塊 等等的工作流程和實現(xiàn)方法，并附上實現(xiàn)各模塊功能的主要代碼， 最終實現(xiàn)了這個 FTP 服務器。并根據(jù)測試結(jié)果對本服務器予以分析。 3 2 計算機網(wǎng)絡與 TCP／ I P 協(xié)議 本章主要對計算機網(wǎng)絡發(fā)展歷程， TCP／ I P 協(xié)議的內(nèi)容進行基本介紹。我們所說的網(wǎng)絡包括三個網(wǎng)，即電信網(wǎng)絡、有線電視網(wǎng)絡和計算機網(wǎng)絡。 計算機網(wǎng)絡涉及到通信和計算機兩個領域。計算機網(wǎng)絡的最基本的形式是兩臺計算機相互連接進行通信。在技術(shù)上都是計算機和通信的結(jié)合。計算機網(wǎng)絡具有如下特點： (1)計算機獨立自主。 (2)借助于通信鏈路，互連手段多樣，可以通過電纜、光纖、微波和通信衛(wèi)星。 根據(jù)規(guī)模和距離的大小，可以將網(wǎng)絡分為局域網(wǎng) (LAN)、城域網(wǎng) (MAN)、 廣域 網(wǎng)(WAN)、互聯(lián)網(wǎng) (Inter)以及無線網(wǎng) (Wireless Network)。根據(jù)當時提 出的要求，這種網(wǎng)絡必須滿足以下的一些基本要求： (1)和傳統(tǒng)的電信網(wǎng)不同，這種新型的網(wǎng)絡不是為了打電話，而是用于計算機 之間的數(shù)據(jù)傳送。 (3)所有的網(wǎng)絡節(jié)點同等重要，這樣就可以提高網(wǎng)絡的生存性。 (5)網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)應當盡可能地簡單，但能夠非常可靠的傳送數(shù)據(jù)。 分組交換的優(yōu)點： (1)不同終 端之問的通信。 (3)可實現(xiàn)信道復用，提高信道利用率。 但是分組交換還存在一些缺點： (1)傳輸時延大，對于長信息傳輸，網(wǎng)絡增加的附加信息太多。 進入 20 世紀 80 年代末期以來，在計算機網(wǎng)絡領域最引入注目的就是起源于美國的Inter的飛速發(fā)展。 Inter對世界的沖擊非常之大，影響到人們生活的各個方面，這就使得 20 世紀 90 年代成為Inter 時代，或者網(wǎng)絡時代。 第二階段的特點是建成了三級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。 第三階段的特點是由三級結(jié)構(gòu)逐步演變成多級結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)。 “ 帶寬 ” 本來是指某個信號具有的頻帶寬度，當通信線路用來傳送數(shù)字信號時，人們愿意將“帶寬”作為數(shù)字信道所能傳送的“最高數(shù)據(jù)率”的同義語，正是因為帶寬代表數(shù)字信號的發(fā)送速率，因此帶寬有時也稱為為吞吐量。時延包括發(fā)送時延、傳播時延和處理時延。 隨著因特網(wǎng)的不斷發(fā)展壯大，人們對互聯(lián)網(wǎng)的需求和使用量越來越大，如何更有效 5 地使用計算機網(wǎng)絡，變成一個越來越復雜的問題。 計算機網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)是講述我們?nèi)绾慰傮w規(guī)劃計算機網(wǎng)絡軟硬件的設計，以實現(xiàn)整個數(shù)據(jù)通信 系統(tǒng)。 (2)網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)的目的在于描述網(wǎng)絡通信功能的分層方式、協(xié)議標準和信息格式。 網(wǎng)絡按層來組織優(yōu)點是為了降低設計的復雜性，使每層建立在下面一層的基礎之上。國際標準化組織 ISO 在 1983 年就提出了著名的開放系統(tǒng)互連基本參考模型。但是 OSI 的七層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)既復雜又不實用，沒有占領市場。這樣， TCP／ IP 就是常被稱為是事實上的國際標準。 圖 是 TCP／ IP 參考模型和 OSI 參考模型的對比示意圖。從概念上講，當兩臺主機進行通信的時候，它們的相應層也進行對話。實際上，網(wǎng)絡中計算機之間的通 信在網(wǎng)絡的最低層 (物理層 )，只有那里才存在真正的物理連接。 TCP／ IP 協(xié)議 協(xié)議是控制兩個對等實體進行通信規(guī)則的集合。在協(xié)議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務。在協(xié)議方面由于 TCP／ IP 協(xié)議已經(jīng)占領了市場。所以下面我們重點說明 TCP／ IP 各層的功能。在物理層上所傳數(shù)據(jù)的單位是比特。 2．數(shù)據(jù)鏈路層，通常包括操作系統(tǒng)中的設備驅(qū)動程序和計 算機中對應的網(wǎng)絡 接口卡。在發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)鏈路層的任務是將在網(wǎng)絡層交下來的 IP 數(shù)據(jù)報組裝成幀，在兩個相鄰結(jié)點間的鏈路上傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡層的另一個任務就是要選擇合適的路由。 IP 是網(wǎng)絡層上的主要協(xié)議，同時被 TCP 和 UDP 使用。 7 ICMP 是 IP 協(xié)議的附屬協(xié)議。如兩個流行的診斷工具， Ping 和 Traceroute，它們都使用了 ICMP。它用來把一個 IP 數(shù)據(jù)報多播到多個主機。 4． 運輸層，主要為兩臺主機上的應用進程提供端到端的通信。 TCP 為兩臺主機提供高可靠性的數(shù)據(jù)通信。由于運輸層提供可靠的端到端的通信，因此應用層可以忽略所有 這些細節(jié)。它只是把稱作數(shù)據(jù)報的分組從一臺主機發(fā)送到另一臺主機，但并不保證該數(shù)據(jù)報能到達另一端。運輸層協(xié)議根據(jù)具體應用的不同要求來選擇這兩種不同的運輸協(xié)議。 5． 應用層，應用層是體系結(jié)構(gòu)中最高層。應用層不僅要求提供應用進程所需要的信息交換和遠地操 作，而且還要作為互相作用的應用進程的用戶代理，來完成一些為進行語義上有意義的信息交換所必須的功能。 圖 說明的是應用進程的數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過程中所經(jīng)歷的變化。 8 圖 數(shù)據(jù)在各層之間的傳遞過程 假定計算機 1 的應用進程 AP1 向計算機 2 的應用進程 AP2 傳送數(shù) 據(jù)。第 5 層加上必要的控制信息 H5 就變成了下一層的數(shù)據(jù)單元。再交給 第 3 層 (網(wǎng)絡層 )，成為第 3 層的數(shù)據(jù)單元。不過到了第 2 層 (數(shù)據(jù)鏈路層 )后，控制信息分成兩部分，分別加 到本層數(shù)據(jù)單元的首部 (H2)和 尾部 (T2)，而第 1 層 (物理層 )由于是比特流的傳送，所以不再加上控制信息。面向連接意味著兩個使用 TCP 的應用（通常是一個客戶和一個服務器）在彼此交換數(shù)據(jù)之前必須先 建立一個 TCP 連接。在一個 TCP 連接中，僅有兩方進行彼此通信。 TCP 的連接和建立都是采用客戶服務器方式。 設主機 B 中運行一個服務器進程（圖 ），它先發(fā)出一個被動打開命令，告訴它的 9 TCP 要準備接受客戶進程的連接請求。如有，即作出響應。它先向其 TCP 發(fā)出主動打開命令，表明要向某個 IP 地址的某個端口建立運輸連接。主機 B 的 TCP 收到連接請求報文段后，如同意，則發(fā)回確認。主機 A 的 TCP 收到 B的確認后，要向 B 給出確認，其 ACK 置 1，確認號為 y+1，而自己的序號為 x+l。當運行服務器進程的主機 B 的 TCP 收到 A 的確認后，也通知其上層應用進程，連接已經(jīng)建立。 TCP 這樣的連接建立叫做三次握手。 設圖 A的應用進程先向其 TcP發(fā)出連接釋放請求，并且不再發(fā) 送數(shù)據(jù)。 10 圖 TCP 連接釋放的過程 主機 B 的 TCP 收到釋放連接通知后即發(fā)出確認，其序號為 y，確認號為 x+1，同 時通知高層應用進程，見上圖箭頭①。若主機 B 不再向主機 A 發(fā)送數(shù)據(jù)，其應用進程就通知 TCP 釋放連接，見上圖箭頭②。主機 A 必須對此進行確認，將 ACK 置 1， ACK=y+1，而自己的序號是 x+l。 11 3 FTP 協(xié)議分析 本章旨在介紹 FTP 的主要相關(guān)內(nèi)容，包括 FTP 的工作原理，在了解其工作原理的基礎上分析了 FTP 的工作模式，包括主動模式和被動模式，最后說明了 FTP 的兩種數(shù)據(jù)傳輸模式，對 FTP 協(xié)議進行了詳細的介紹。用于 Inter 上的控制文件的雙向傳輸。用戶可以通過它把自己機器與世界 各地所有運 FTP 協(xié)議的服務器相連，訪問服務器上的資源和信息。另一個是啟動在遠程計算機的上的 FTP 服務器程序，它響應請求把你指定的文件傳送到你的計算機中。 從根本上說， FTP 協(xié)議就是在網(wǎng)絡中各種不同的計算機之間按照 TCP/IP 協(xié)議來傳輸文件。使用時，先啟動 FTP 客戶端程序與遠程主機建立連接，然后向遠程主機發(fā)出傳輸命令，遠程主機在收到命令后就給予響應，并執(zhí)行正確的命令。但匿名 FTP 服務器除外，它能夠使用戶與遠程主機建立連接并以匿名身份從遠程主機上拷貝文件，而不必是該遠程主機的注冊用戶。現(xiàn)在許多系統(tǒng)要求用戶將 Emai1 地址作為口令，以便更好地對訪問者進行跟綜。也就是說，用戶只能從匿名 FTP 主機拷貝其需要的文件而不能把文件拷貝到匿名FTP 主機。匿名 FTP 一直是 Inter 上獲取信息資源的最主要方式，在 Inter 成千上萬的匿名 FTP 主機中存儲著無以計數(shù)的文件，這些文件包含了各種各樣的信息、數(shù)據(jù)和軟件。 FTP 工作模式 FTP 采用 C/S（客戶端 /服務器）模式進行通信，但與其他的 C/S 模式網(wǎng)絡通信協(xié)議又有一個很大的區(qū)別。即客戶端只需要連接一個端口進行數(shù)據(jù)通信。但是 FTP 通信除了有一個默認端口 21 之外，還 需要其他的端口。至于非標準端口的產(chǎn)生則要根據(jù)用戶選擇的連接模式而定：如果客戶選擇的是主動模式（ PORT），則需要用戶端提供給服務器一個 IP 地址和一個非標準端口；而如果用戶采用被動模式（ PASV），則服務器端需要提供給客戶端一個 IP 地址和一個非標準端口。后者通常是 8 位，而前者可不一定是多少了?？刂七B接是建立在 USERPIT 和 SERVERPI 之間用于交換命令與應答的通信鏈路。服務器 DTP 代表一種傳輸過程，它通常處于“主動”狀態(tài)，它和偵聽端口建立數(shù)據(jù)連接，它還可以為傳輸和存儲設置參數(shù)，并根據(jù) PI 的指令傳輸數(shù)據(jù)。服務器 FTP 進程，它是和用戶 FTP 進程一起工作的，它由PI 和 DTP 組成。