深入理解端口、端口号及FTP的基本工作原理

FTP是TCP/IP的一种具体应用，FTP工作在OSI模型的第七层，TCP模型的第四层上，即应用层，FTP使用的是传输层的TCP传输而不是UDP，这样FTP客户在和服务器建立连接前就要经过一个被广为熟知的“三次握手”的过程，其意义在于客户与服务器之间的连接是可靠的，为数据的传输提供了可靠的保证。

一、 什么是端口和端口号

在网络技术中，端口分为物理端口和逻辑端口，物理端口是指物理设备的端口，用来连接其他的网络设备，如交换机端口、路由器端口、J-45端口等；逻辑端口一般用于TCP/IP协议中的端口，端口号的范围从0到65535。

一台服务器主机一般有一个固定的IP地址，但该服务器可能提供多个服务，如Web服务、DNS服务、邮件服务和FTP服务，形成一个IP地址对应多个服务的关系，如何识别不同的服务？引入端口号就解决了这一问题，通过“IP地址+端口号”来区分不同的服务。如该主机IP地址为192.168.1.10，那么192.168.1.10：80表示Web服务，192.168.1.10：25则表示邮件服务了。

逻辑意义上的端口有多种分类标准，主要有三种分类：

（1）知名端口： 也称为熟知端口，顾名思义，即众所周知的端口，该类端口使用固定的端口号，分配给一些服务，如Web服务使用80端口、邮件服务使用25端口、FTP服务使用20和21端口，知名端口号介于1~255之间。

（2）动态端口：动态端口的范围从1024到65535，这些端口号一般不固定分配给某个服务，只要运行的程序向系统提出网路申请，系统就会随机从1024至65535中分配一个供程序使用，使用完后自动释放。

（3）保留端口号

Unix系统有保留的端口号，只有具有超级用户特权的进程才允许给自己分配一个保留端口号。

常用知名端口

网路服务名称	端口号
Web服务	80
DNS服务	53
邮件服务	25
FTP服务	20（数据传输）、21（传输控制）
Telnet服务	23

二、 FTP的基本工作原理

    FTP的基本工作过程如下：

（1）打开熟知端口（端口号为21），使客户进程能连接上；系统给客户端分配一个端口，如2042。

（2）客户端利用2042端口号与FTP服务器建立会话连接。

（3）客户端与服务端传输数据时，自动产生2043（2042+1）端口号，连接服务器熟知端口号20；同时，客户端端口2042继续与服务器端口21保持会话连接。

（4）数据传输完毕，服务器回到等待状态，继续接受其他客户进程发来的请求。

（5）客户端断开与服务器的连接，客户端自动释放产生的端口号。