面试题：网络编程中FTP协议数据传输模式

Question

在TCP/IP协议栈的FTP文件传输协议里，描述一下主动模式（Active Mode）和被动模式（Passive Mode）的数据传输过程及两者的区别。

Answer 1

主动模式（Active Mode）数据传输过程

1. 建立控制连接：客户端向服务器的21端口发起TCP连接，用于传输FTP命令和响应。
2. 客户端发送PORT命令：客户端通过控制连接向服务器发送PORT命令，告知服务器自己用于接收数据的端口号。
3. 服务器发起数据连接：服务器收到PORT命令后，使用20端口主动向客户端指定的端口发起TCP连接，建立数据连接用于传输文件数据。

被动模式（Passive Mode）数据传输过程

1. 建立控制连接：同主动模式，客户端向服务器的21端口发起TCP连接，用于传输FTP命令和响应。
2. 服务器发送PASV命令：客户端通过控制连接向服务器发送PASV命令，请求进入被动模式。服务器收到命令后，会开启一个临时端口（通常是1024以上的端口），并通过控制连接将这个端口号和服务器IP返回给客户端。
3. 客户端发起数据连接：客户端收到服务器返回的信息后，使用自己的一个随机端口向服务器指定的临时端口发起TCP连接，建立数据连接用于传输文件数据。

两者区别

1. 连接发起方：
   • 主动模式：数据连接由服务器主动发起，连接到客户端指定的端口。
   • 被动模式：数据连接由客户端主动发起，连接到服务器指定的临时端口。
2. 防火墙穿越：
   • 主动模式：在存在防火墙的环境下，可能会遇到问题。因为防火墙通常配置为只允许外部连接进入特定端口，而主动模式下服务器需要主动连接客户端，防火墙可能阻止该连接。
   • 被动模式：更适合在有防火墙的环境中使用。因为是客户端主动发起数据连接，只要防火墙允许客户端向外发起连接，就可以顺利建立数据连接。
3. 网络环境适应性：
   • 主动模式：适用于客户端处于公网，且没有复杂网络限制的环境。
   • 被动模式：在各种复杂网络环境（如NAT环境）下都能较好地工作，因为数据连接始终由客户端发起，对网络环境的适应性更强。