2.6 搭建FTP服務器與客戶端

熟悉FTP的讀者可能會覺得這個太簡單了，直接在網上下載軟件安裝運行就可以了，客戶端和服務器都有，但是只能滿足一些簡單的工作需求。如果我們通過寫Python代碼搭建FTP服務器和客戶端，就能實現一些更為精細化的控制，如精細的訪問權限配置、詳細的日志記錄等，根據工作經驗，Python搭建FTP服務器也非常簡單，而且更為穩定，下面就讓我們一起來學習吧。

2.6.1 搭建FTP服務器

FTP（File Transfer Protocol，文件傳輸協議）運行在TCP協議上，使用兩個端口，即數據端口和命令端口，也稱控制端口。默認情況下，20是數據端口，21是命令端口。

FTP有兩種傳輸模式：主動模式和被動模式。

（1）主動模式：客戶端首先從任意的非特殊端口n（大于1023的端口，也是客戶端的命令端口）連接FTP服務器的命令端口（默認是21），向服務發出命令PORT n+1，告訴服務器自己使用n+1端口作為數據端口進行數據傳輸，然后在n+1端口監聽。服務器收到PORT n+1后向客戶端返回一個’ACK’，然后服務器從它自己的數據端口（20）到客戶端先前指定的數據端口（n+1端口）的連接，最后客戶端向服務器返回一個'ACK'，過程結束，如圖2.17所示。

圖2.17 ftp的主動模式

（2）被動模式：為了解決服務器發起到客戶的連接問題，人們開發了被動FTP，或者叫作PASV，當客戶端通知服務器處于被動模式時才啟用。在被動方式FTP中，命令連接和數據連接都由客戶端發起。當開啟一個FTP連接時，客戶端打開兩個任意的非特權本地端口（大于1023）。第一個端口連接服務器的21端口，但與主動方式的FTP不同，客戶端不會提交PORT命令并允許服務器來回連接數據端口，而是提交PASV命令。這樣做的結果是服務器會開啟一個任意的非特權端口，并發送PORT P命令給客戶端，然后客戶端發起從本地端口N+1到服務器的端口P的連接用來傳送數據，如圖2.18所示。

圖2.18 ftp的被動模式

簡單總結：主動方式對FTP服務器的管理有利，但對客戶端的管理不利。因為FTP服務器企圖與客戶端的高位隨機端口建立連接，而這個端口很有可能被客戶端的防火墻阻塞掉。被動方式對FTP客戶端的管理有利，但對服務器端的管理不利。因為客戶端要與服務器端建立兩個連接，其中一個連到一個高位隨機端口，而這個端口很有可能被服務器端的防火墻阻塞掉。

使用Python搭建一個FTP服務器需要pyftpdlib模塊，安裝非常簡單。執行以下命令進行安裝：

pip install pyftpdlib

（1）快速搭建一個簡單的FTP服務器。執行：

python -m pyftpdlib -p 21

即可在執行命令所在的目錄下建立一個端口為21的供下載文件的FTP服務器，注意Linux系統需要root用戶才能使用默認端口21，windows系統中目錄文件名可能是亂碼，原因是pyftpdlib內部使用utf8，而windows使用gbk，參照下面的步驟可解決windows系統的亂碼問題。

首先，找到pyftpdlib源文件所在的目錄。

>>> import pyftpdlib
>>> pyftpdlib.__path__
['C:\\Users\\xx\\projectA_env\\lib\\site-packages\\pyftpdlib']

其次，在目錄pyftpdlib源文件所在的目錄找到文件filesystems.py和handlers.py，先備份。

再次，打開filesystems.py，找到

yield line.encode('utf8', self.cmd_channel.unicode_errors)

共有兩處，修改'utf8'為'gbk'，保存并退出。

打開handlers.py，找到

return bytes.decode('utf8', self.unicode_errors)

修改utf8為gbk，保存并退出。

最后，驗證亂碼已解決。

（2）搭建一個具有訪問權限，可配置相關信息的FTP服務器（ftpserver.py）。

執行python ftpserver.py得到如圖2.19所示的結果。

圖2.19 運行結果

同時該目錄下也會生成一個myftpserver.log文件，文件內容與屏幕上的信息一致。

下面我們登錄該FTP并列出目錄進行測試，如圖2.20所示。

圖2.20 客戶端運行結果

對應服務器的打印信息如圖2.21所示。

圖2.21 服務端運行結果

至此，一個FTP服務器已經搭建完成，大家可以修改ftpserver.py來滿足自己的需求。

在此附上用戶權限的代碼及說明，參見表2-7和表2-8。

表2-7 讀權限

表2-8 寫權限

2.6.2 編寫FTP客戶端程序

在實際應用中可能經常訪問FTP服務器來上傳或下載文件，Python也可以替我們做這些。

【示例2-28】下面請看一個例子（ftpclient）。

運行結果如圖2.22所示。

圖2.22 運行結果

FTP客戶端程序的編寫還可以參照官方文檔，以滿足個性化的需求。