计算机网络综合实验
实验报告
综合实验名称：FTP、TFTP、TELNET
实验学期：
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指导教师：
实验日期：
概述：
FTP是应用层的协议，它基于传输层，为用户服务，它们负责进行文件的传输。FTP是一个8位的客户端-服务器协议，能操作任何类型的文件而不需要进一步处理，就像MIME或Unencode一样。但是，FTP有着极高的延时，这意味着，从开始请求到第一次接收需求数据之间的时间会非常长，并且不时的必需执行一些冗长的登陆进程。FTP服务一般运行在20和21两个端口。端口20用于在客户端和服务器之间传输数据流，而端口21用于传输控制流，并且是命令通向ftp服务器的进口。当数据通过数据流传输时，控制流处于空闲状态。而当控制流空闲很长时间后，客户端的防火墙会将其会话置为超时，这样当大量数据通过防火墙时，会产生一些问题。此时，虽然文件可以成功的传输，但因为控制会话会被防火墙断开，传输会产生一些错误。
FTP的工作原理：
文件传输协议（FTP）是TCP/IP提供的标准机制，用来将文件从一个主机复制到另一个主机。FTP使用TCP的服务。
FTP优缺点：
优点：
1.促进文件的共享（计算机程序或数据）
2.鼓励间接或者隐式的使用远程计算机
3.向用户屏蔽不同主机中各种文件存储系统的细节
4.可靠和高效的传输数据
缺点：
1.密码和文件内容都使用明文传输，可能产生不希望发生的窃听。
2.因为必须开放一个随机的端口以建立连接，当防火墙存在时，客户端很难过滤处于主动模式下的FTP流量。这个问题通过使用被动模式的FTP得到了很大解决。
3.服务器可能会被告知连接一个第三方计算机的保留端口。
FTP虽然可以被终端用户直接使用，但是它是设计成被FTP客户端程序所控制。
运行FTP服务的许多站点都开放匿名服务，在这种设置下，用户不需要帐号就可以登录服务器，默认情况下，匿名用户的用户名是：“anonymous”。这个帐号不需要密码，虽然通常要求输入用户的邮件地址作为认证密码，但这只是一些细节或者此邮件地址根本不被确定，而是依赖于FTP服务器的配置情况。
使用模式：
FTP有两种使用模式：主动和被动。主动模式要求客户端和服务器端同时打开并且监听一个端口以建立连接。在这种情况下，客户端由于安装了防火墙会产生一些问题。所以，创立了被动模式。被动模式只要求服务器端产生一个监听相应端口的进程，这样就可以绕过客户端安装了防火墙的问题。
一个主动模式的FTP连接建立要遵循以下步骤：
1.客户端打开一个随机的端口（端口号大于1024，在这里，我们称它为x），同时一个FTP进程连接至服务器的21号命令端口。此时，源端口为随机端口x，在客户端，远程端口为21，在服务器。
2.客户端开始监听端口（x+1），同时向服务器发送一个端口命令（通过服务器的21号命令端口），此命令告诉服务器客户端正在监听的端口号并且已准备好从此端口接收数据。这个端口就是我们所知的数据端口。
3.服务器打开20号源端口并且建立和客户端数据端口的连接。此时，源端口为20，远程数据端口为（x+1）。
4.客户端通过本地的数据端口建立一个和服务器20号端口的连接，然后向服务器发送一个应答，告诉服务器它已经建立好了一个连接。
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发起，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：
1. 从任何大于1024的端口到服务器的21端口 （客户端的初始化连接）
2. 服务器的21端口到任何大于1024的端口 （服务器响应到客户端的控制端口的连接）
3. 从任何大于1024端口到服务器的大于1024端口 （客户端初始化数据连接到服务器指定的任意端口）
4. 服务器的大于1024端口到远程的大于1024的端口（服务器发送ACK响应和数据到客户端的数据端口）
FTP用户授权
（1）用户授权
要连上 FTP 服务器（即“登陆”），必须要有该 FTP 服务器授权的帐号，也就是说你只有在有了一个用户标识和一个口令后才能登陆FTP服务器，享受FTP服务器提供的服务。
（2）FTP地址格式
FTP地址如下： ftp://用户名：密码@FTP服务器IP或域名：FTP命令端口/路径/文件名
上面的参数除FTP服务器IP或域名为必要项外，其他都不是必须的。
FTP服务器及匿名FTP:
FTP的全称是File Transfer Protocol(文件传输协议)，顾名思义，就是专门用来传输文件的协议。FTP的主要作用，就是让用户连接上一个远程计算机(这些计算机上运行着 FTP服务器程序)察看远程计算机有哪些文件，然后把文件从远程计算机上拷到本地计算机，或把本地计算机的文件送到远程计算机去。
其实 早期在Internet上传输文件，并不是一件容易的事，我们知道 Internet是一个非常复杂的计算机环境，有PC、工作站、MAC、服务器、大型机等等，而这些计算机可能运行不同的操作系统，有Unix、Dos、 Windows、MacOS等等，各种操作系统之间的文件交流，需要建立一个统一的文件传输协议，这就是所谓的FTP。虽然基于不同的操作系统有不同的 FTP应用程序，而所有这些应用程序都遵守同一种协议，这样用户就可以把自己的文件传送给别人，或者从其它的用户环境中获得文件。
与大 多数Internet服务一样，FTP也是一个客户机/服务器系统(C/S)。用户通过一个支持FTP协议的客户机程序，连接到远程主机上的FTP服务器 程序。用户通过客户机程序向服务器程序发出命令，服务器程序执行用户所发出的命令，并将执行的结果返回到客户机。比如说，用户发出一条命令，要求服务器向用户传送某一个文件，服务器会响应这条命令，将指定文件送至用户的机器上。客户机程序代表用户接收到这个文件，将其存放在用户指定目录中。FTP客户程序 有字符界面和图形界面两种。字符界面的FTP的命令复杂、繁多。图形界面的FTP客户程序，操作上要简洁方便的多。
在FTP的使用当 中，用户经常遇到两个概念："下载"(Download)和"上载"(Upload)。"下载"文件就是从远程主机拷贝文件至自己的计算机上;"上载"文 件就是将文件从自己的计算机中拷贝至远程主机上。用Internet语言来说，用户可通过客户机程序向(从)远程主机上载(下载)文件。
在ftp的使用过程中，必须首先登录，在远程主机上获得相应的权限以后，方可上传或下载文件。也就是说，要想同哪一台计算机传送文件，就必须具有哪一台计算机的适当授权。换言之，除非有用户ID和口令，否则便无法传送文件。这种情况违背了Internet的开放性，Internet上的FTP主机何止千 万，不可能要求每个用户在每一台主机上都拥有帐号。因此就衍生除了匿名FTP。
TFTP（Trivial File Transfer Protocol,简单文件传输协议）是TCP/IP协议族中的一个用来在客户机与服务器之间进行简单文件传输的协议，提供不复杂、开销不大的文件传输服务。端口号为69。
目的
TFTP是一个传输文件的简单协议，它基于UDP协议而实现，但是我们也不能确定有些TFTP协议是基于其它传输协议完成的。此协议设计的时候是进行小文件传输的。因此它不具备通常的FTP的许多功能，它只能从文件服务器上获得或写入文件，不能列出目录，不进行认证，它传输8位数据。传输中有三种模式：netascii，这是8位的ASCII码形式，另一种是octet，这是8位源数据类型；最后一种mail已经不再支持，它将返回的数据直接返回给用户而不是保存为文件。
概况
任何传输起自一个读取或写入文件的请求，这个请求也是连接请求。如果服务器批准此请求，则服务器打开连接，数据以定长512字节传输。每个数据包包括一块数据，服务器发出下一个数据包以前必须得到客户对上一个数据包的确认。如果一个数据包的大小小于512字节，则表示传输结束。如果数据包在传输过程中丢失，发出方会在超时后重新传输最后一个未被确认的数据包。通信的双方都是数据的发出者与接收者，一方传输数据接收应答，另一方发出应答接收数据。大部分的错误会导致连接中断，错误由一个错误的数据包引起。这个包不会被确认，也不会被重新发送，因此另一方无法接收到。如果错误包丢失，则使用超时机制。错误主要是由下面三种情况引起的：不能满足请求，收到的数据包内容错误，而这种错误不能由延时或重发解释，对需要资源的访问丢失（如硬盘满）。TFTP只在一种情况下不中断连接，这种情况是源端口不正确，在这种情况下，指示错误的包会被发送到源机。这个协议很多，这些都是为了实现起来比较方便而进行的。
初始连接
初始连接时候需要发出WRQ（请求写入远程系统）或RRQ（请求读取远程系统），收到一个确定应答，一个确定可以写出的包或应该读取的第一块数据。通常确认包包括要确认的包的包号，每个数据包都与一个块号相对应，块号从1开始而且是连续的。因此对于写入请求的确定是一个比较特殊的情况，因此它的包的包号是0。如果收到的包是一个错误的包，则这个请求被拒绝。创建连接时，通信双方随机选择一个TID，因此是随机选择的，因此两次选择同一个ID的可能性就很小了。每个包包括两个TID，发送者ID和接收者ID。这些ID用于在UDP通信时选择端口，请求主机选择ID的方法上面已经说过了，在第一次请求的时候它会将请求发到TID 69，也就是服务器的69端口上。应答时，服务器使用一个选择好的TID作为源TID，并用上一个包中的TID作为目的ID进行发送。这两个被选择的ID在随后的通信中会被一直使用。下例是一个写入的例子，其中WRQ，ACK和DATA代表写入请求，确认和数据。
正常终止
传输的结束由DATA数据标记，其包括0-511个字符。这个包可以被其它数据包确认。接收方在发出对最后数据包的确认后可以断开连接，当然，适当的等待是比较好的，如果最后的确定包丢失可以再次传输。如果发出确认后仍然收到最后数据包，可以确定最后的确认丢失。发送最后一个DATA包的主机必须等待对此包的确认或超时。如果响应是ACK，传输完成。如果发送方超时并不准备重新发送并且接收方有问题或网络有问题时，发送也正常结束。当然实现时也可以是非正常结束，但无论如何连接都将被关闭。
早终结
如果请求不能被满足，或者在传输中发生错误，需要发送ERROR包。这仅是一种传输友好的方式，这种包不会被确认也不会被重新传输，因此这种包可能永远不会被接收到。因此需要用超时来侦测错误。
简介
它最初是由ARPANET开发的，但是现在它主要用于Internet会话。它的基本功能是，允许用户登录进入远程主机系统。起初，它只是让用户的本地计算机与远程计算机连接，从而成为远程主机的一个终端。它的一些较新的版本在本地执行更多的处理，于是可以提供更好的响应，并且减少了通过链路发送到远程主机的信息数量。
Telnet的应用不仅方便了我们进行远程登录，也给黑客们提供了又一种入侵手段和后门，但无论如何，在你尽情享受Telnet所带给你的便捷的同时，你是否真正的了解Telnet呢？
TeInet协议
1、 基本内容
Telnet是位于OSI模型的第7层---应用层上的一种协议，是一个通过创建虚拟终端提供连接到远程主机终端仿真的TCP/IP协议。这一协议需要通过用户名和口令进行认证，是Internet远程登陆服务的标准协议。应用Telnet协议能够把本地用户所使用的计算机变成远程主机系统的一个终端。它提供了三种基本服务：
1）Telnet定义一个网络虚拟终端为远程系统提供一个标准接口。客户机程序不必详细了解远程系统，他们只需构造使用标准接口的程序；
2）Telnet包括一个允许客户机和服务器协商选项的机制，而且它还提供一组标准选项； .
3）Telnet对称处理连接的两端，即Telnet不强迫客户机从键盘输入，也不强迫客户机在屏幕上显示输出。
2 、适应异构
为了使多个操作系统间的Telnet交互操作成为可能，就必须详细了解异构计算机和操作系统。比如，一些操作系统需要每行文本用ASCⅡ回车控制符（CR）结束，另一些系统则需要使用ASCⅡ换行符（LF），还有一些系统需要用两个字符的序列回车-换行（CR-LF）；再比如，大多数操作系统为用户提供了一个中断程序运行的快捷键，但这个快捷键在各个系统中有可能不同（一些系统使用CTRL+C，而另一些系统使用ESCAPE）。如果不考虑系统间的异构性，那么在本地发出的字符或命令，传送到远地并被远程系统解释后很可能会不准确或者出现错误。因此，Telnet协议必须解决这个问题。 为了适应异构环境，Telnet协议定义了数据和命令在Internet上的传输方式，此定义被称作网络虚拟终端NVT（Net Virtual Terminal）。它的应用过程如下： 对于发送的数据：客户机软件把来自用户终端的按键和命令序列转换为NVT格式，并发送到服务器，服务器软件将收到的数据和命令，从NVT格式转换为远地系统需要的格式； 对于返回的数据：远地服务器将数据从远地机器的格式转换为NVT格式，而本地客户机将接收到的NVT格式数据再转换为本地的格式。
3 、传送远程命令
我们知道绝大多数操作系统都提供各种快捷键来实现相应的控制命令，当用户在本地终端键入这些快捷键的时候，本地系统将执行相应的控制命令，而不把这些快捷键作为输入。那么对于Telnet来说，它是用什么来实现控制命令的远程传送呢？ Telnet同样使用NVT来定义如何从客户机将控制功能传送到服务器。我们知道ASCⅡ字符集包括95个可打印字符和33个控制码。当用户从本地键入普通字符时，NVT将按照其原始含义传送；当用户键入快捷键（组合键）时，NVT将把它转化为特殊的ASCⅡ字符在网络上传送，并在其到达远地机器后转化为相应的控制命令。
将正常ASCⅡ字符集与控制命令区分的原因：
1）这种区分意味着Telnet具有更大的灵活性：它可在客户机与服务器间传送所有可能的ASCⅡ字符以及所有控制功能；
2）这种区分使得客户机可以无二义性的指定信令，而不会产生控制功能与普通字符的混乱。 .
4 、数据流向
上面我们提到过将Telnet设计为应用级软件有一个缺点，那就是：效率不高。这是为什么呢？下面给出Telnet中的数据流向：
数据信息被用户从本地键盘键入并通过操作系统传到客户机程序，客户机程序将其处理后返回操作系统，并由操作系统经过网络传送到远程机器，远程操作系统将所接收数据传给服务器程序，并经服务器程序再次处理后返回到操作系统上的伪终端入口点，最后，远程操作系统将数据传送到用户正在运行的应用程序，这便是一次完整的输入过程；输出将按照同一通路从服务器传送到客户机。 因为每一次的输入和输出，计算机将切换进程环境好几次，这个开销是很昂贵的。还好用户的键入速率并不算高，这个缺点我们仍然能够接受。 .
5、 强制命令
我们应该考虑到这样一种情况：假设本地用户运行了远地机器的一个无休止循环的错误命令或程序，且此命令或程序已经停止读取输入，那么操作系统的缓冲区可能因此而被占满，如果这样，远程服务器也无法再将数据写入伪终端，并且最终导致停止从TCP连接读取数据，TCP连接的缓冲区最终也会被占满，从而导致阻止数据流流入此连接。如果以上事情真的发生了，那么本地用户将失去对远程机器的控制。
为了解决此问题，Telnet协议必须使用外带信令以便强制服务器读取一个控制命令。我们知道TCP用紧急数据机制实现外带数据信令，那么Telnet只要再附加一个被称为数据标记（date mark）的保留八位组，并通过让TCP发送已设置紧急数据比特的报文段通知服务器便可以了，携带紧急数据的报文段将绕过流量控制直接到达服务器。作为对紧急信令的相应，服务器将读取并抛弃所有数据，直到找到了一个数据标记。服务器在遇到了数据标记后将返回正常的处理过程。
由于Telnet两端的机器和操作系统的异构性，使得Telnet不可能也不应该严格规定每一个telnet连接的详细配置，否则将大大影响Telnet的适应异构性。因此，Telnet采用选项协商机制来解决这一问题。
Telnet选项的范围很广：一些选项扩充了大方向的功能，而一些选项制涉及一些微小细节。例如：有一个选项可以控制Telnet是在半双工还是全双工模式下工作（大方向）；还有一个选项允许远地机器上的服务器决定用户终端类型（小细节）。
Telnet选项的协商方式也很有意思，它对于每个选项的处理都是对称的，即任何一端都可以发出协商申请；任何一端都可以接受或拒绝这个申请。另外，如果一端试图协商另一端不了解的选项，接受请求的一端可简单的拒绝协商。因此，有可能将更新，更复杂的Telnet客户机服务器版本与较老的，不太复杂的版本进行交互操作。如果客户机和服务器都理解新的选项，可能会对交互有所改善。否则，它们将一起转到效率较低但可工作的方式下运行。所有的这些设计，都是为了增强适应异构性，可见Telnet的适应异构性对其的应用和发展是多么重要。
下面让我们来看看Win2000的Telnet服务。
6 、子选项协商
有些选项不是仅仅用“激活”或“禁止”就能够表达的。指定终端类型就是一个例子，客户进程必须发送用一个A S C I I字符串来表示终端类型。为了处理这种选项，我们必须定义子选项协商机制。
在R F C 1 0 9 1 [ VanBokkelen 19]中定义了如何表示终端类型这样的子选项协商机制。首先连接的某一方（通常是客户进程）发送3个字节的字符序列来请求激活该选项。
然后服务器进程再发送如下的字符串： 第4个字节“0”代表“我的终端类型是”（在Assigned Numbers RFC文档中有正式的关于终端类型的数值定义，但是最起码在U n i x系统之间，终端类型可以用任何对方可理解的数据进行表示。只要这些数据在t e r m c a p或t e r m i n f o数据库中有定义）。在Te l n e t子选项协商过程中，终端类型用大写表示，当服务器收到该字符串后会自动转换为小写字符。 远程登录 Telnet用于Internet的远程登录.它可以使用户坐在已上网的电脑键盘前通过网络进入的另一台电脑已上网的电脑，使它们互相连通.这种连通可以发生在同一房间里面的电脑或是在世界各范围内已上网的电脑.习惯上来说，被连通计算机，并且为网络上所有用户提供服务的计算机称之为服务器（Server），而自己在使用的机器称之为客户机（Client).一旦连通后，客户机可以享有服务器所提供的一切服务.用户可以运行通常的交互过程（注册进入，执行命令），也可以进入很多的特殊的服务器如寻找图书索引.网上不同的主机提供的各种服务都可以被使用. TeInet常用命令 help 联机求助 open后接IP地址或域名 即可进行远程登录 close 正常结束远程会话，回到命令方式 display 显示工作参数 mode 进入行命令或字符方式 send 向远程主机传送特殊字符（键入send?可显示详细字符） set 设置工作参数（键入set?可显示详细参数） status 显示状态信息 toggle 改变工作参数（键入toggle?可显示详细参数） ^]换码符（escape character）， 在异常情况下退出会话，回到命令方式 quit退出telnet，返回本地机 z使telnet进入暂停状态 telnet.exe 的安全问题 建议修改权限，删除所有的用户只保存Administrators 和SYSTEM为所有权限 Telnet 常见问题 1． Telnet是什么? 答：Telnet是teletype network的缩写，现在已成为一个专有名词，表示远程登录协议和方式，分为Telnet客户端和Telnet服务器程序. Telnet可以让用户在本地Telnet客户端上远端登录到远程Telnet服务器上. 2． Telnet有什么作用? 答： Telnet提供远程登录功能，使得用户在本地主机上运行Telnet客户端，就可登录到远端的Telnet服务器. 在本地输入的命令可以在服务器上运行，服务器把结果返回到本地，如同直接在服务器控制台上操作. 这样就可以在本地远程操作和控制服务器. 3． Telnet工作模式有哪些? 答：Telnet共有四种工作模式： 1） 半双工：客户端在接收用户输入之前，必须从服务器进程获得GO AHEAD (G A）命令. 现在已很少使用. 2）一次一个字符： 客户端把用户输入的每个字符都单独发送给服务器，服务器回显字符给客户端. 是目前大多数Telnet程序的默认方式. SUPPRESS GO AHEAD选项和ECHO选项必须同时有效. 3） 准行方式（kludge line mode): 用户每键入一行信息，客户端向服务器发送一次. 当上面两个选项其中之一无效时采用此模式. 4） 行方式：类似准行方式，纠正了准行方式的缺点. 较新的Telnet程序支持这种方式. 4． SUPPRESS GO AHEAD和ECHO选项作用和意义是什么? 答： 如果激活"GO AHEAD"选项，则是一个半双工模式，为了工作在“一次一个字符”，需要抑制此选项，即激活"SUPPRESS GO AHEAD".ECHO选项使回显功能有效. 两者同时激活表示采用“一次一个字符” 工作方式. 5． 为何有时无法成功建立Telnet连接? 如何解决? 答：如果服务器不在23号端口，而在其它端口等待用户连接，此时Telnet将失败，客户端需要更改连接的端口. 另外Telnet是一个明文传送协议，为了安全起见，许多防火墙将其禁用，如果需要进行远程登录，可以设置防火墙以允许Telnet. 6． Telnet是明文传送的，具有安全隐患，请问该怎么办? 答： Telnet将用户的所有内容，包括用户名和密码都明文在互联网上传送，具有安全隐患，因此许多服务器都禁用Telnet服务. 但有时又需要远程登录到服务器上进行操作，此时可以选择具有加密功能的SSH(Secure Shell）程序。下载本文
