FTP 主动模式与被动模式

项目中涉及到媒资传输的地方，均有ftp应用，而关于媒资传输故障的排查中，FTP主被动模式问题占了较高比例，但又容易被忽略，

特此收集相关资料介绍，同时整理了如何通wget、tcpdum分辨FTP的主被动模式

 

1、主被动模式概念

       FTP是仅基于TCP的服务，不支持UDP。与众不同的是FTP使用2个端口，一个数据端口和一个命令端口（也可叫做控制端口）。通常来说这两个端口是21（命令端口）和20（数据端口）。但FTP工作方式的不同，数据端口并不总是20。这就是主动与被动FTP的最大不同之处。

主动模式FTP：

　　主动模式下，FTP客户端从任意的非特殊的端口（N > 1023）连入到FTP服务器的命令端口--21端口。然后客户端在N+1（N+1 >= 1024）端口监听，并且通过N+1（N+1 >= 1024）端口发送命令给FTP服务器。服务器会反过来连接用户本地指定的数据端口，比如20端口。

　　以服务器端防火墙为立足点，要支持主动模式FTP需要打开如下交互中使用到的端口：

• FTP服务器命令（21）端口接受客户端任意端口（客户端初始连接）
• FTP服务器命令（21）端口到客户端端口（>1023）（服务器响应客户端命令）
• FTP服务器数据（20）端口到客户端端口（>1023）（服务器初始化数据连接到客户端数据端口）
• FTP服务器数据（20）端口接受客户端端口（>1023）（客户端发送ACK包到服务器的数据端口）

　　用图表示如下：

                                               图1

　　在第1步中，客户端的命令端口与FTP服务器的命令端口建立连接，并发送命令“PORT 1027”。然后在第2步中，FTP服务器给客户端的命令端口返回一个"ACK"。在第3步中，FTP服务器发起一个从它自己的数据端口（20）到客户端先前指定的数据端口（1027）的连接，最后客户端在第4步中给服务器端返回一个"ACK"。

　　主动方式FTP的主要问题实际上在于客户端。FTP的客户端并没有实际建立一个到服务器数据端口的连接，它只是简单的告诉服务器自己监听的端口号，服务器再回来连接客户端这个指定的端口。对于客户端的防火墙来说，这是从外部系统建立到内部客户端的连接，这是通常会被阻塞的。

 

被动模式FTP

　　为了解决服务器发起到客户的连接的问题，人们开发了一种不同的FTP连接方式。这就是所谓的被动方式，或者叫做PASV，当客户端通知服务器它处于被动模式时才启用。

　　在被动方式FTP中，命令连接和数据连接都由客户端，这样就可以解决从服务器到客户端的数据端口的入方向连接被防火墙过滤掉的问题。当开启一个FTP连接时，客户端打开两个任意的非特权本地端口（N >; 1024和N+1）。第一个端口连接服务器的21端口，但与主动方式的FTP不同，客户端不会提交PORT命令并允许服务器来回连它的数据端口，而是提交PASV命令。这样做的结果是服务器会开启一个任意的非特权端口（P >; 1024），并发送PORT P命令给客户端。然后客户端发起从本地端口N+1到服务器的端口P的连接用来传送数据。

　　对于服务器端的防火墙来说，必须允许下面的通讯才能支持被动方式的FTP:

• FTP服务器命令（21）端口接受客户端任意端口（客户端初始连接）
• FTP服务器命令（21）端口到客户端端口（>1023）（服务器响应客户端命令）
• FTP服务器数据端口（>1023）接受客户端端口（>1023）（客户端初始化数据连接到服务器指定的任意端口）
• FTP服务器数据端口（>1023）到客户端端口（>1023）（服务器发送ACK响应和数据到客户端的数据端口）

 

　　用图表示如下：

 

                               图2

 

以上是摘录的感念，可能有点不太好理解，下面结合抓包来说明一下：

主动模式

客户端产生2个端口42319、6753，其中，通过42319（命令端口）与服务端20端口建立链接，同时客户端监听并通知服务端另外一个端口6753，服务端通过20端口（数据端口）与客户端6753建立链接，并开始传送数据，如图1所示，第4步开始有数据传输，我的理解是客户端从服务端拉取流（不一定准确，方便理解），服务器主动发起数据连接

被动模式：

客户端通过33630端口（每次建立端口不一样）与服务端口40021（数据与命令端口是同一个）建立链接同时建立数据链接，如图2所示，也是第4步产生数据传输，我的理解是服务端向客户端推送流（不一定准确，方便理解），服务器被动等待数据连接

2、通过wget验证主被动模式

ps:通常我们在用wget验证FTP链接的时候，会直接采用wget + ftpURL的方式，如“wget ftp://maguo:1234@127.0.0.1/1.ts”，这个方式，会将文件下载当前执行wget命令的目录，每次去服务器上排查问题时，不是这个目录有一个下载的文件，就是那个目录由一个下载的文件，简直让人崩溃呀，所以，建议用如下命令格式，及方便验证，又不会真的下载文件，

wget -O /dev/null ftp://bjghyx:dxxOPp508IxZCtus@175.6.15.95:21//c1/2018/zongyi/8/21/qiuqiunidongchucaidisanqibochu/ef1b348b244942d494015047cad5d54a.ts

2.1 wget 默认下载FTP链接时采用的是被动模式（PASV），如下图所示

如果FTP服务端设置的是主动模式，采用wget默认方式（被动）下载就会出现无法下载的情况，如下图所示

反之也一样，如果FTP服务端设置的是被动模式，wget采用主动模式也无法下载（设置wget主动模式，只需增加参数--no-passive-ftp，即禁用被动模式），如下图所示：