• FTP的主动传输和被动传输以及实现FTPClient连接池-meethigher


    一、概述

    FTP(File Transfer Protocol)是一种基于TCP实现的用于在计算机之间传输文件的可靠协议,它屏蔽了各种计算机系统的细节,适用于在异构环境中,进行数据传输。它允许用户从一个计算机(FTP客户端)向另一个计算机(FTP服务器)发送文件或从服务器获取文件。

    另有一种基于UDP实现的TFPT协议,使用该协议想要保证可靠性,就需要开发者手动编码实现可靠逻辑。

    二、基本原理

    FTP的主要功能是减少或者消除在不同操作系统下处理文件的不兼容性。

    它使用客户端-服务器(C/S)模型,一个FTP服务器可同时为多个客户端提供服务。

    客户端是文件传输的发起者,而服务器是存储文件并响应客户端请求的计算机。

    FTP的服务器进程由两大部分组成

    • 一个主进程:负责接受新的请求,动态创建副进程
    • 多个副进程:负责处理单个请求

    2.1 主进程

    主进程即FTP服务启动后,一直占用的那个进程。它只有在FTP服务关闭后,才会销毁。

    服务器主进程的工作内容如下

    1. 监听连接:监听客户端发起的控制连接请求
    2. 创建副进程:当监听到客户端建立的控制连接后,便动态创建副进程专门处理该客户端的请求,副进程在运行期间根据需要还可能创建其他子进程。当控制连接关闭后,相应副进程也自动销毁

    主进程本质上,就像一个只负责管理的资本家。有了工作任务后,就下发给打工人。

    2.2 副进程与两种连接

    副进程主要包含控制进程数据传输进程,其中分别维护了两种连接

    • TCP控制连接:默认端口为21,用于收发命令。可以通过listen_port=66修改端口
    • TCP数据传输连接:主动模式下默认端口为20,被动模式下服务端随机开个端口,用于上传、下载数据

    TCP控制连接在整个会话期间,一直保持打开的状态,当会话关闭,才会释放。

    FTP客户端第一次发出请求后,就会建立控制连接,但是控制连接并不会传输文件,实际上用来传输文件的是TCP数据传输连接

    使用两个独立连接的好处是让协议变得更容易实现,且在传输文件时,还可以通过控制连接对数据传输连接进行控制。

    2.3 两种数据传输模式

    FTP的数据传输有两种模式,这两种模式都是从服务端的角度出发的。

    • 被动模式:服务端被动接收TCP数据传输连接
    • 主动模式:服务端主动发起TCP数据传输连接

    以下通过RETR命令,来记录两种模式的区别。

    RETR表示客户端从服务端下载数据

    2.2.1 被动模式

    通过我封装的ftp-client-pool-root,实现RETR命令,日志与TCP连接如下

    综上分析,可知被动模式连接过程

    1. 客户端向服务端发起TCP控制连接,并告诉服务端启用被动模式
    2. 服务端随机开启数据传输端口,并告诉客户端连接地址。其中**(10,0,0,10,252,169)表示连接地址是10.0.0.10:64681**。端口计算规则是252*256+169
    3. 客户端向服务端发起TCP数据传输连接

    2.2.2 主动模式

    通过我封装的ftp-client-pool-root,实现RETR命令,日志与TCP连接如下

    综上分析,可知主动模式连接过程

    1. 客户端开启数据传输端口、向服务端发起TCP控制连接,并告诉服务端启用主动模式,其中连向客户端的数据传输连接端口是10.0.0.1:9287
    2. 服务端向客户端建立TCP数据传输连接。服务端主动模式传输时占用的端口为20,可以通过connect_from_port_20=NO改为随机端口

    2.2.3 应用场景

    主动模式,适用于服务端防火墙有限制,而客户端防火墙无限制的情况。

    被动模式,适用于客户端防火墙有限制,而服务端防火墙无限制的情况。

    三、SpringBoot FTPClient连接池

    源码地址ftp-client-pool-root

    首先创建springboot项目,添加依赖

    <dependency>
        <groupId>top.meethighergroupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-ftp-client-poolartifactId>
        <version>1.1version>
    dependency>
    
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    其次,添加配置application.properties

    ftp-client.pool.host=10.0.0.10
    ftp-client.pool.username=
    ftp-client.pool.password=
    ftp-client.pool.port=66
    ftp-client.pool.jmx-enabled=false
    ftp-client.pool.min-idle=1
    ftp-client.pool.max-total=20
    ftp-client.pool.passive-mode=false
    ftp-client.pool.debug=true
    logging.level.top.meethigher.ftp.client.pool=debug
    
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    最后,添加测试CommandLineRunner

    import org.springframework.boot.CommandLineRunner;
    import org.springframework.boot.SpringApplication;
    import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
    import org.springframework.stereotype.Component;
    import top.meethigher.ftp.client.pool.FTPClientPool;
    import top.meethigher.ftp.client.pool.utils.FTPAutoReleaser;
    
    import javax.annotation.Resource;
    import java.util.Optional;
    
    @SpringBootApplication
    public class TempDemoApplication {
        @Component
        public static class TestRunner implements CommandLineRunner {
            @Resource
            private FTPClientPool ftpClientPool;
            @Resource
            private FTPAutoReleaser ftpAutoReleaser;
    
            @Override
            public void run(String... args) throws Exception {
                Optional<Integer> optional = ftpAutoReleaser.execute(client -> Optional.of(client.list()));
                optional.ifPresent(System.out::println);
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(TempDemoApplication.class, args);
        }
    }
    
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    四、参考致谢

    1. 《计算机网络(第8版)》谢希仁
    2. FTP的主动模式和被动模式 - 知乎
    3. 58.ftp两种模式讲解_哔哩哔哩_bilibili
    4. Linux里面ftp主动模式和被动模式使用场景区别是什么? - 知乎
    5. Linux里面ftp主动模式和被动模式使用场景区别是什么? - 知乎
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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/qq_30460361/article/details/133981024