在前幾節我們辛苦完成了TCP協議的基本設計，我們的代碼當然無法達到工業級要求，但是基本將TCP協議的要點表達出來，是一個”基本可用版本“。TCP協議類似於一條貨輪，負責把貨物也就是上層數據從一端穩定的運輸到另一端，我們既然已經有了貨輪，如果不讓他來運貨，那麼其作用就難以體現，從本節開始我將從基於TCP之上的協議入手，理解它們的設計原理，並掌握上層協議如何應用TCP實現自己的數據傳輸目的。
我們首先關注的是FTP協議，因爲它到目前依然還有較爲廣泛的應用，前幾節我們實現了基於UDP的TFTP協議，從本節開始我們看看如何實現基於TCP的FTP協議。FTP提供了一系列方便的文件瀏覽，上傳，刪除和複製等操作，而這一系列功能都建立在TCP之上。FTP協議基於客戶端-服務器模式，一旦底層TCP協議建立連接後，客戶端和服務器可以通過交互控制命令來建立連接。整個協議建立在一個所謂的"FTP模型”之上，模型規定了文件傳輸的雙方之間如何互動。
FTP模型要求建立兩條邏輯連接，一條連接用於傳輸控制命令，另一條連接用於控制數據傳輸。一次FTP會話建立時首先要建立用於控制命令的邏輯連接，該鏈接直到斷開時才結束。當雙方需要實現數據傳輸時，第二條連接才需要建立。實現FTP協議的兩端都需要設立兩個組件，一個叫protocol interpreter，用於解讀雙方傳輸的控制命令，另一個叫data transfer process，用於負責數據塊的傳輸,基本流程如下圖所示：
在上圖右邊FTP 服務器中有兩個模塊，一個叫服務器協議解釋器，它負責與左邊幫客戶的的協議解釋器進行交互，相互間發送控制命令。第二個模塊叫服務器數據傳輸進程，它與左邊的客戶端數據傳輸進程交互，雙方負責發送和接收數據。接下來我們看看FTP兩方在協議層面的連接過程。服務器端的協議模塊會在給定端口21監聽來自客戶端的連接，首先是登陸過程，客戶端將自己的用戶名和密碼發送給服務器，客戶端使用USER控制命令發送自己的用戶名，使用PASS控制命令發送密碼，服務器接收後檢索數據庫看是否有給定用戶存在，如果有那麼雙方就可以建立會話過程，該流程如下圖所示：
兩邊在控制命令層面建立連接完成溝通後，接下來就是在數據傳輸層面完成連接。數據傳輸連接有兩種方式，一種是主動連接，也就是服務器端通過TCP，以端口20主動向客戶端發起連接請求，客戶端使用自己的端口來接受服務器端的連接請求。我們看一個具體例子，假設客戶端使用端口1678與服務器端口21在控制命令層面完成了連接，然後服務器會使用端口20向客戶端發起連接請求，客戶端重新使用另一個端口例如1742來承接服務器端的請求，一旦接受服務器端請求後，雙方的數據傳輸通道就可以確立，整個過程如下圖所示：
在使用主動連接模式時，在控制命令傳輸層面，客戶端要通過PORT命令把自己用於數據傳輸的端口告知服務器，這樣服務器才能主動發起連接。第二種數據連通方法是被動連接，也就是連接由客戶端發起，服務器端只能被動等待客戶端的連接請求。這需要在控制命令傳輸時，客戶端向服務器端發送PASV控制命令告訴服務器由它來發起數據傳輸連接。然後服務器會將返回一個端口值例如2223，讓客戶端使用該端口向其發起連接。當客戶端使用該端口發起連接後，服務器端纔會接收然後雙方纔能相互發送文件數據，整個流程如下圖所示：
這兩種連接方式的差別主要在於安全性。通常情況下客戶端極少會收到服務器端的主動連接，因此很多安全配置會讓客戶端封堵掉一切主動連接。使用被動連接時，客戶端主動向服務器發起連接，於是安全防護的責任就落到服務器身上，因爲任何主動進來的連接都會帶有安全隱患。下一節我們看看FTP的數據發送流程。
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