用C语言实现FTP

1关于ftp

FTP协议包括两个组成部分,其一为FTP服务器,其二为FTP客户端。其中FTP服务器用来存储文件,用户可以使用FTP客户端通过FTP协议访问位于FTP服务器上的资源。

默认情况下FTP协议使用TCP端口中的 20和21这两个端口,其中20用于传输数据,21用于传输控制信息。

FTP支持两种模式,一种方式叫做Standard (也就是 PORT方式,主动方式),一种是 Passive(也就是PASV,被动方式)。 Standard模式 FTP的客户端发送 PORT 命令到FTP服务器。Passive模式FTP的客户端发送 PASV命令到 FTP Server。

Port

FTP 客户端首先和FTP服务器的TCP 21端口建立连接,通过这个通道发送命令,客户端需要接收数据的时候在这个通道上发送PORT命令。 PORT命令包含了客户端用什么端口接收数据。在传送数据的时候,服务器端通过自己的TCP 20端口连接至客户端的指定端口发送数据。 FTP server必须和客户端建立一个新的连接用来传送数据。

Passive

在建立控制通道的时候和Standard模式类似,但建立连接后发送的不是Port命令,而是Pasv命令。FTP服务器收到Pasv命令后,随机打开一个高端端口(端口号大于1024)并且通知客户端在这个端口上传送数据的请求,客户端连接FTP服务器此端口,然后FTP服务器将通过这个端口进行数据的传送,这个时候FTP server不再需要建立一个新的和客户端之间的连接。

很多防火墙在设置的时候都是不允许接受外部发起的连接的,所以许多位于防火墙后或内网的FTP服务器不支持PASV模式,因为客户端无法穿过防火墙打开FTP服务器的高端端口;而许多内网的客户端不能用PORT模式登陆FTP服务器,因为从服务器的TCP 20无法和内部网络的客户端建立一个新的连接,造成无法工作。

      我这次实现简化了FTP协议过程,原本ftp使用两个端口分别传输数据和控制信息,我只用了一个端口同时完成这两个功能。实现了一些简单命令,如ls、download、upload。

2算法流程

client.c:

server.c:

3代码及注释

client.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <fcntl.h>

#define N 256

void commd_help();
void commd_exit();
void commd_ls(struct sockaddr_in, char *);
void commd_get(struct sockaddr_in , char *);
void commd_put(struct sockaddr_in , char *);

int main(int argc, char *argv[])
{
    char commd[N];
    struct sockaddr_in addr;
    int len;
    bzero(&addr, sizeof(addr));     //将&addr中的前sizeof(addr)字节置为0,包括'\0'
    addr.sin_family = AF_INET;      //AF_INET代表TCP/IP协议
    addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //将点间隔地址转换为网络字节顺序
    addr.sin_port = htons(8989);    //转换为网络字节顺序
    len = sizeof(addr);

    while(1)
    {
        printf("ftp>");
        bzero(commd,N);
        //fgets函数从stdin流中读取N-1个字符放入commd中
        if(fgets(commd,N,stdin) == NULL)
        {
            printf("Fgets Error!\n");
            return -1;
        }

        commd[strlen(commd)-1]='\0';    //fgets函数读取的最后一个字符为换行符,此处将其替换为'\0'

        printf("Input Command Is [ %s ]\n",commd);

        if(strncmp(commd,"help",4) == 0) //比较两个字符串前4个字节,若相等则返回0
        {
            commd_help();
        }else if(strncmp(commd, "exit",4) == 0)
        {
            commd_exit();
            exit(0);   //结束进程
        }else if(strncmp(commd, "ls" , 2) == 0)
        {
            commd_ls(addr, commd);
        }else if(strncmp(commd, "get" , 3) == 0)
        {
            commd_get(addr, commd);
        }else if(strncmp(commd, "put", 3) ==0 )
        {
            commd_put(addr, commd);
        }else
        {
            printf("Command Is Error!Please Try Again!\n");
        }

    }
    return 0;
}
/*
**帮助信息
*/
void commd_help()
{

    printf("\n=---------------------欢迎使用FTP--------------------------|\n");
    printf("|                                                           |\n");
    printf("|                 help:显示所有FTP服务器命令                 |\n");
    printf("|                                                           |\n");
    printf("|                 exit:离开FTP服务器                         |\n");
    printf("|                                                           |\n");
    printf("|                 ls : 显示FTP服务器的文件列表               |\n");
    printf("|                                                           |\n");
    printf("|                 get <file>:从FTP服务器下载文件            |\n");
    printf("|                                                           |\n");
    printf("|                 put <file>:上传文件到FTP服务器             |\n");
    printf("|                                                           |\n");
    printf("|-----------------------------------------------------------|\n");

    return ;
}
/*
**退出FTP服务器
*/
void commd_exit()
{
    printf("Bye!\n");
}
/*
**显示文件列表
*/
void commd_ls(struct sockaddr_in addr, char *commd)
{
    int sockfd;
    //创建套接字
    if((sockfd=socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
    {
        printf("Socket Error!\n");
        exit(1);
    }

    if(connect(sockfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0)
    {
        printf("Connect Error!\n");
        exit(1);
    }
    //将commd指向的内容写入到sockfd所指的文件中,此处即指套接字
    if(write(sockfd, commd, N) < 0)
    {
        printf("Write Error!\n");
        exit(1);
    }

    while(read(sockfd, commd, N) > 0)  //从sockfd中读取N字节内容放入commd中,
    {                                   //返回值为读取的字节数
        printf(" %s ",commd);
    }
    printf("\n");

    close(sockfd);
    return ;
}
/*
**实现文件的下载                            
*/
void commd_get(struct sockaddr_in addr, char *commd)
{
    int fd;
    int sockfd;
    char buffer[N];
    int nbytes;
    //创建套接字,并进行错误检测
    if((sockfd=socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
    {
        printf("Socket Error!\n");
        exit(1);
    }
    //connect函数用于实现客户端与服务端的连接,此处还进行了错误检测
    if(connect(sockfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0)
    {
        printf("Connect Error!\n");
        exit(1);
    }
    //通过write函数向服务端发送数据
    if(write(sockfd, commd, N) < 0)
    {
        printf("Write Error!At commd_get 1\n");
        exit(1);
    }
    //利用read函数来接受服务器发来的数据
    if(read(sockfd, buffer, N) < 0)
    {
        printf("Read Error!At commd_get 1\n");
        exit(1);
    }
    //用于检测服务器端文件是否打开成功
    if(buffer[0] =='N')
    {
        close(sockfd);
        printf("Can't Open The File!\n");
        return ;
    }
    //open函数创建一个文件,文件地址为(commd+4),该地址从命令行输入获取
    if((fd=open(commd+4, O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0644)) < 0)
    {
        printf("Open Error!\n");
        exit(1);
    }
    //read函数从套接字中获取N字节数据放入buffer中,返回值为读取的字节数
    while((nbytes=read(sockfd, buffer, N)) > 0)
    {
        //write函数将buffer中的内容读取出来写入fd所指向的文件,返回值为实际写入的字节数
        if(write(fd, buffer, nbytes) < 0)
        {
            printf("Write Error!At commd_get 2");
        }
    }

    close(fd);
    close(sockfd);

    return ;

}
/*
**实现文件的上传                            
*/
void commd_put(struct sockaddr_in addr, char *commd)
{
    int fd;
    int sockfd;
    char buffer[N];
    int nbytes;
    //创建套接字
    if((sockfd=socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
    {
        printf("Socket Error!\n");
        exit(1);
    }
    //客户端与服务端连接
    if(connect(sockfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0)
    {
        printf("Connect Error!\n");
        exit(1);
    }
    //从commd中读取N字节数据,写入套接字中
    if(write(sockfd, commd, N)<0)
    {
        printf("Wrtie Error!At commd_put 1\n");
        exit(1);
    }
    //open函数从(commd+4)中,读取文件路径,以只读的方式打开
    if((fd=open(commd+4, O_RDONLY)) < 0)
    {
        printf("Open Error!\n");
        exit(1);
    }
    //从fd指向的文件中读取N个字节数据
    while((nbytes=read(fd, buffer, N)) > 0)
    {
        //从buffer中读取nbytes字节数据,写入套接字中
        if(write(sockfd, buffer, nbytes) < 0)
        {
            printf("Write Error!At commd_put 2");
        }
    }

    close(fd);
    close(sockfd);

    return ;
}

server.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <dirent.h>
#include <fcntl.h>

#define N 256//文件名和命令名最长为256字节

void commd_ls(int);
void commd_get(int, char *);
void commd_put(int, char *);

int main(int arg, char *argv[])
{
    int ser_sockfd,cli_sockfd;
    struct sockaddr_in ser_addr,cli_addr;
    int ser_len, cli_len;
    char commd [N];
    bzero(commd,N);//将commd所指向的字符串的前N个字节置为0,包括'\0'

    if((ser_sockfd=socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0) ) < 0)
    {
        printf("Sokcet Error!\n");
        return -1;
    }

    bzero(&ser_addr,sizeof(ser_addr));
    ser_addr.sin_family = AF_INET;
    ser_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//本地ip地址
    ser_addr.sin_port = htons (8989);//转换成网络字节
    ser_len = sizeof(ser_addr);
    //将ip地址与套接字绑定
    if((bind(ser_sockfd, (struct sockaddr *)&ser_addr, ser_len)) < 0)
    {
        printf("Bind Error!\n");
        return -1;
    }
    //服务器端监听
    if(listen(ser_sockfd, 5) < 0)
    {
        printf("Linsten Error!\n");
        return -1;
    }

    bzero(&cli_addr, sizeof(cli_addr));
    ser_len = sizeof(cli_addr);

    while(1)
    {
        printf("server>");
        //服务器端接受来自客户端的连接,返回一个套接字,此套接字为新建的一个,并将客户端的地址等信息存入cli_addr中
        //原来的套接字仍处于监听中
        if((cli_sockfd=accept(ser_sockfd, (struct sockaddr *)&cli_addr, &cli_len)) < 0)
        {
            printf("Accept Error!\n");
            exit(1);
        }
        //由套接字接收数据时,套接字把接收的数据放在套接字缓冲区,再由用户程序把它们复制到用户缓冲区,然后由read函数读取
        //write函数同理
        if(read(cli_sockfd, commd, N) < 0)  //read函数从cli_sockfd中读取N个字节数据放入commd中
        {
            printf("Read Error!\n");
            exit(1);
        }

        printf("recvd [ %s ]\n",commd);

        if(strncmp(commd,"ls",2) == 0)
        {
            commd_ls(cli_sockfd);
        }else if(strncmp(commd,"get", 3) == 0 )
        {
            commd_get(cli_sockfd, commd+4);
        }else if(strncmp(commd, "put", 3) == 0)
        {
            commd_put(cli_sockfd, commd+4);
        }else
        {
            printf("Error!Command Error!\n");
        }
    }

    return 0;
}
/*
**显示文件列表
*/
void commd_ls(int sockfd)
{
    DIR * mydir =NULL;
    struct dirent *myitem = NULL;
    char commd[N] ;
    bzero(commd, N);
    //opendir为用来打开参数name 指定的目录, 并返回DIR*形态的目录流
    //mydir中存有相关目录的信息
    if((mydir=opendir(".")) == NULL)
    {
        printf("OpenDir Error!\n");
        exit(1);
    }

    while((myitem = readdir(mydir)) != NULL)//用来读取目录,返回是dirent结构体指针
    {
        if(sprintf(commd, myitem->d_name, N) < 0)//把文件名写入commd指向的缓冲区
        {
            printf("Sprintf Error!\n");
            exit(1);
        }

        if(write(sockfd, commd, N) < 0 )//将commd缓冲区的内容发送会client
        {
            printf("Write Error!\n");
            exit(1);
        }
    }

    closedir(mydir);//关闭目录流
    close(sockfd);

    return ;
}
/*
**实现文件的下载                            
*/
void commd_get(int sockfd, char *filename)
{
    int fd, nbytes;
    char buffer[N];
    bzero(buffer, N);

    printf("get filename : [ %s ]\n",filename);
    if((fd=open(filename, O_RDONLY)) < 0)//以只读的方式打开client要下载的文件
    {
        printf("Open file Error!\n");
        buffer[0]='N';
        if(write(sockfd, buffer, N) <0)
        {
            printf("Write Error!At commd_get 1\n");
            exit(1);
        }
        return ;
    }

    buffer[0] = 'Y';    //此处标示出文件读取成功
    if(write(sockfd, buffer, N) <0)
    {
        printf("Write Error! At commd_get 2!\n");
        close(fd);
        exit(1);
    }

    while((nbytes=read(fd, buffer, N)) > 0)//将文件内容读到buffer中
    {
        if(write(sockfd, buffer, nbytes) < 0)//将buffer发送回client
        {
            printf("Write Error! At commd_get 3!\n");
            close(fd);
            exit(1);
        }
    }

    close(fd);
    close(sockfd);

    return ;
}
/*
**实现文件的上传                            
*/
void commd_put(int sockfd, char *filename)
{
    int fd, nbytes;
    char buffer[N];
    bzero(buffer, N);

    printf("get filename : [ %s ]\n",filename);
    if((fd=open(filename, O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0644)) < 0)//以只写的方式打开文件,若文件存在则清空,若文件不存在则新建文件
    {
        printf("Open file Error!\n");
        return ;
    }

    while((nbytes=read(sockfd, buffer, N)) > 0)//将client发送的文件写入buffer
    {
        if(write(fd, buffer, nbytes) < 0)//将buffer中的内容写到文件中
        {
            printf("Write Error! At commd_put 1!\n");
            close(fd);
            exit(1);
        }
    }
    close(fd);
    close(sockfd);

    return ;
}

效果:

server:

client:

因为我在代码中将读取文件的大小设置为不超过256字节,当上传(或下载)文件大小超过256字节,后面内容则为空。

所以上穿(或下载)一个超过256字节的文件后,查看文件,发现文件部分内容丢失,则可以证明FTP实现成功,文件是从服务器端下载的。

posted @ 2017-12-13 20:39  奇热行  阅读(15630)  评论(4编辑  收藏  举报