計算機網(wǎng)絡(luò)原理FTP實驗實驗報告

[鍵入文檔標題][鍵入日期] 計算機網(wǎng)絡(luò)原理FTP實驗報告XXXXXXXXXXXXXXXXX實驗綜述：本實驗中，筆者通過Socket編程實現(xiàn)了一個簡單的FTP協(xié)議。實現(xiàn)的程序包括客戶端（client.cpp）和服務(wù)端（server.cpp）兩個部分，并支持如下功能：GET命令（下載服務(wù)端文件到客戶端所在目錄）；PUT命令（上傳客戶端文件到服務(wù)端工作目錄）；PWD命令（打印服務(wù)端工作目錄）；DIR命令（列出服務(wù)端工作目錄下的文件）；CD命令（改變服務(wù)端工作目錄）；？命令（查看幫助）；QUIT命令（關(guān)閉客戶端與服務(wù)端的控制連接并退出客戶端和服務(wù)端）。上述支持的命令中，除？命令和QUIT命令外，命令執(zhí)行時，客戶端會先與服務(wù)端建立數(shù)據(jù)連接，在數(shù)據(jù)連接上完成傳輸后再斷開設(shè)計連接，從而實現(xiàn)了FTP協(xié)議的設(shè)計思想。最終實驗程序能夠正確完成FTP協(xié)議基本的文件傳輸功能，對較大的文件同樣支持，符合本實驗的要求。設(shè)計思路說明：本實驗的兩個核心是FTP連接模型的建立和文件、數(shù)據(jù)的傳輸，筆者對二者的實現(xiàn)思路分別如下所述。FTP的連接建立過程如下：服務(wù)器啟動后，建立控制連接Socket并監(jiān)聽控制連接端口；客戶端啟動并連接至該端口；服務(wù)器接受來自客戶端的連接，此時控制連接建立；服務(wù)器建立數(shù)據(jù)連接Socket，將其綁定在數(shù)據(jù)連接端口上并監(jiān)聽；客戶端每接收到除？命令和QUIT命令外的任一命令時，判定命令格式是否合法，將合法的命令發(fā)送到服務(wù)器，等待來自服務(wù)器的響應(yīng)；服務(wù)器接收到命令后，監(jiān)聽數(shù)據(jù)連接端口等待連接，通過控制連接向客戶端發(fā)送響應(yīng)后等待客戶連接至數(shù)據(jù)端口；客戶端接收到響應(yīng)后，連接到數(shù)據(jù)端口，等待來自服務(wù)器的響應(yīng)；服務(wù)器接受來自客戶端的連接，此時數(shù)據(jù)連接建立。服務(wù)器通過數(shù)據(jù)連接向客戶端發(fā)送響應(yīng)；客戶端接收到響應(yīng)后，開始數(shù)據(jù)傳輸操作；數(shù)據(jù)傳輸完成后，客戶端關(guān)閉數(shù)據(jù)Socket，服務(wù)端關(guān)閉接收客戶端數(shù)據(jù)連接所得的Socket；客戶端接收到QUIT命令時，將命令發(fā)送給服務(wù)器后，關(guān)閉控制連接Socket并退出；服務(wù)器接收到QUIT命令時，關(guān)閉自身的控制連接Socket、自身的數(shù)據(jù)連接Socket并退出。各命令的數(shù)據(jù)傳輸過程如下：GET命令和PUT命令：這兩條命令用于進行文件的傳輸，文件的傳輸以4096字節(jié)大小的塊（塊大小可通過修改DATA_BUFFER_SIZE宏更改）進行。傳輸過程如下：發(fā)送方通過Linux的stat結(jié)構(gòu)獲得文件的大小，將其以4字節(jié)的塊發(fā)送給接收方，發(fā)送方、接收方分別計算出文件的塊數(shù)（塊大小為4096），便于后續(xù)使用。發(fā)送方通過Linux的stat結(jié)構(gòu)獲得文件的權(quán)限，將其以mode_t大小的塊發(fā)送給接收方，接收方保存文件的權(quán)限以便后續(xù)使用。以a)步計算出的文件的塊數(shù)作為循環(huán)次數(shù)，發(fā)送方對待發(fā)送文件循環(huán)讀入，每次讀入4096字節(jié)的存入一長4096字節(jié)的讀緩存中，先將實際讀入的字節(jié)數(shù)（即read函數(shù)的返回值）以4字節(jié)的塊發(fā)送給接收方，再將讀緩存的內(nèi)容以4096字節(jié)的塊發(fā)送給接收方。接收方根據(jù)接收到的實際讀入的字節(jié)數(shù)，將接收到的緩存的有效部分寫入新文件中。上一步驟完成后，利用fchmod函數(shù)，將b)步接收到的文件權(quán)限賦予新文件。此時傳輸完成。PWD命令、DIR命令和CD命令：這三條命令的響應(yīng)均以一塊4096字節(jié)的緩存發(fā)送，服務(wù)器端將響應(yīng)寫入緩存中，再將緩存以4096字節(jié)的塊發(fā)送給客戶端，客戶端接收后進行相應(yīng)的操作。思考題回答：答：建立兩個連接分別傳輸命令和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了控制和數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆蛛x，這樣做在多線程實現(xiàn)時好處有二：一是在數(shù)據(jù)傳輸時，控制連接仍可實現(xiàn)對命令的響應(yīng)；二是數(shù)據(jù)傳輸不會影響到控制命令的傳輸，這不僅使得編程更加方便，而且即使數(shù)據(jù)傳輸出錯或卡死，客戶端和服務(wù)端仍可對其他命令作出響應(yīng)。答：主動方式和被動方式的控制連接建立過程相同，區(qū)別在于數(shù)據(jù)連接的建立過程：主動模式下，由客戶端指定并打開數(shù)據(jù)連接使用的端口并通知服務(wù)器連接該端口建立連接；而被動模式下，由服務(wù)器指定并打開數(shù)據(jù)連接使用的端口并通知客戶端連接該端口建立連接。設(shè)計兩個模式是因為主動模式下，服務(wù)器對客戶端數(shù)據(jù)連接端口的連接可能會被客戶端的防火墻屏蔽，而被動模式下，客戶端對服務(wù)器數(shù)據(jù)連接端口的連接可能會被服務(wù)器的防火墻屏蔽，故二者各有利弊。答：原因是傳輸每個文件時，