前言

學習了Java網路程式設計了，為了檢驗自己的學習程式和熟悉相關的知識點，為此，使用Java Socket程式設計實現了一個簡單的FTP伺服器。以下記錄了自己整個開發的流程。

FTP協議

自己平時也有用過ftp協議進行檔案的傳輸，知道FTP協議的預設埠是21，可對於底層是如何實現，客戶端與服務端之間的通訊時如何進行的並不是瞭解，為此，專門查看了TCP/IP詳解協議卷中對FTP的描述，理解FTP的工作機制。

工作機制概要

FTP是檔案傳輸協議，與大多數其他的TCP應用不同，它在客戶程序和伺服器程序之間使用兩個TCP連線，一個控制連線，預設使用TCP的21埠，它一直持續到客戶程序與服務程序之間的通訊完成為止，另一個按需可以隨時建立和撤銷的資料連線，用於資料傳輸，這條TCP連線是按照與控制用的連線相反的方向建立的，即客戶端建立ServerSocket，而服務端建立Socket，而檔案傳輸的處理過程如下：

資料表示

FTP協議規範提供了控制檔案傳送與儲存的多種選擇。在以下四個方面中的每一個方面須作出一個選擇。
1. 檔案型別
1. ASCII碼檔案型別（預設選擇）文字檔案已NVT ASCII碼形式在資料連線中傳輸。這要求發方將本地文字檔案轉換成NVT ASCII碼形式，而收方則將NVT ASCII碼再還原成本地檔案。其中用於NVT ASCII碼傳輸的每行都帶有一個回車，而後是一個換行。這意味著收方必須掃描每個位元組，查詢CR、LF對。
2. EBCDIC檔案型別，該文字型別傳輸方式要求兩端都是EBCDIC系統
3. 影象檔案型別（也稱為二進位制檔案型別），資料傳送呈現為一個連線的位元流。通常用於傳輸二進位制檔案。
4. 本地檔案型別，該方式在具有不同位元組大小的主機間傳輸二進位制檔案。每一位元組的位元數由發方規定。對使用8bit位元組的系統來說，本地檔案以8bit位元組傳輸就等同於影象檔案傳輸。
2. 格式控制，該選項只對ASCII和EBCDIC檔案型別有效
1. 非列印（預設選擇），檔案中不含有垂直格式資訊
2. 遠端登入格式控制，檔案含有向印表機解釋的遠端登入垂直格式控制。
3. Fortran回車控制，每行首字元是Fortran格式控制符。
3. 結構
1. 檔案結構（預設選擇），檔案被認為是一個連續的位元組流。不存在內部的檔案結構
2. 記錄結構，該結構只用於文字檔案（ASCII或EBCDIC）
3. 頁結構，每頁都帶有頁號傳送，以便收方能隨機地儲存各頁。該結構由TOPS-20作業系統提供
4. 傳輸方式，主要規定檔案在資料連線中如何傳輸。
1. 流方式（預設選擇），檔案以位元組流的形式傳輸。對於檔案結構，發方在檔案尾提示關閉資料連線。對於記錄結構，有專用的兩字序列碼標誌記錄結束和檔案結束。
2. 塊方式，檔案以一系列塊來傳輸，每塊前面都帶有一個或多個首部位元組。
3. 壓縮方式，一個簡單的全長的編碼壓縮方法，壓縮連續出現的相同位元組。在文字檔案中常用來壓縮空白串。

上述的內容，在實現簡單的FTP伺服器過程中，對於檔案型別中用於NVT ASCII碼傳輸的每行都帶有一個回車和換行，即CR、LF對這一點比較深刻，本人在實現檔案上傳指令STOR時，伺服器傳輸回客戶端的開啟binary模式的響應150 open binary mode時，遺漏了CR、LF對，導致服務端的socket讀取不到客戶端傳輸過來的二進位制資料。

FTP主要命令

響應資訊

實踐過程

用於測試的ftp客戶端：windows自帶的ftp客戶端

實現的FTP命令

目前的版本已基本實現了USER、PASS、PORT、QUIT、RETR、PWD（對應Windows的ftp客戶端的XPWD）、CWD、STOR、QUIT、NLIST、LIST，後續將會繼續開發完善給伺服器。

實現思想

1. 建立容量固定的執行緒池對控制連線進行處理
2. 使用ServerSocket進行監聽，每個控制連線的請求到來之後，提交給執行緒池進行處理。
3. 對於命令使用工廠方法模式進行設計，當需要新增新的命令時，只需要新增一個命令類，修改工廠方法，其餘模組不需要改動，可擴充套件性較好，符合開閉原則

遇到的問題

1. 實現STOR命令時，無法從Socket中獲取客戶端上傳的檔案，其原因是返回的狀態碼中遺漏了CR、LF對。
2. 實現首先需要PORT命令傳輸socket埠的命令時，如DIR，不知道客戶端會預設地傳送PORT命令傳輸Socket埠，以為是在客戶端中自行傳輸Socket埠，後來通過Debug命令的執行過程發現客戶端在傳送DIR命令前，會先發送PORT命令。
3. 如何避免網路攻擊，提高伺服器的安全性，如DOS攻擊等（該問題暫時沒有解決）

注：以上是本人在實現FTP伺服器時的過程記錄，歡迎有興趣的同學評論或Email一起交流分享，Email地址：[email protected]。