FTP客户端的设计与实现
摘要FTP是Internet上用来传送文件的协议。它是为了我们能够在Internet上互相传送文件而制定的文件传送标准，规定了Internet上文件如何传送。通过FTP协议，我们就可以跟Internet上的FTP服务器进行文件的上传或下载。本设计以实现一个简单易用的FTP客户端为目标，通过分析FTP协议的基本工作原理和FTP的数据传输原理，研究如何使用VC++语言对FTP客户端进行设计，用Visual Studio2010设计和实现了FTP客户端的开发。
关键词FTP的工作原理；VC++；FTP客户端
1绪论
1.1 课题背景
FTP是互联网上使用最广泛的文件传输协议[1]。在互联网早期曾占据整个互联网通信的三分之一，它解决了在不同操作系统下处理文件格式的不兼容性。传统方式需要在DOS 下输入命令，对于普通用户是件极困难的事。但有了FTP客户端软件后，只要轻点几下鼠标就可以完成所有操作。FTP客户端应该包含以下功能：登录，浏览目录，上传和下载[2]。它已成为人们不可缺少的软件之一。
1.2 研究现状
FTP服务是Internet上最早应用于主机之间进行数据传输的基本服务之一。起初，FTP 并不是应用于IP网络上的协议，而是20世纪60~80年代美国国防部组建的ARPANET网络中，用于计算机间的文件传输的协议。FTP服务的一个非常重要的特点是其实现可以独立于平台，也就是说在UNIX、DOS、Windows等操作系统中都可以实现FTP的客户端和服务器[3]。尽管目前已经普遍采用HTTP方式传送文件，但FTP仍然是跨平台直接传送文件的主要方式。
目前市面上可通过正规渠道获得的成熟的FTP软件如Server-U、Cuteftp、Transmit、Flashfxp等都是国外开发的，需要注册、付费使用。从其他渠道获取的FTP软件，则存在安全方面的问题。国内也很难找到免费、安全的FTP软件。虽然操作系统有自带的FTP 软件，但它是基于命令行的，没有友好的用户操作界面，对用户的计算机技能要求较高，一般的用户也不会用，而且不支持断点续传和文件夹的上传、下载等功能[4]。因此，设计与实现一个开源的、适合大众需求的FTP客户端和服务器软件是有必要的，是符合社会发展需要的。
1.3 研究方法
本设计主要用VC++语言开发FTP客户端软件[5]。根据以前所学的相关知识：包括计算机网络技术，TCP/IP详解等；查阅Windows应用程序开发资料，学习VC++语言，FTP 通信过程，进而实现FTP软件的功能。
2 FTP协议分析
2.1 FTP内容简介
文件传输协议（File Transfer Protocol，FTP）[RC959]是因特网上使用最为广泛的文件传输协议[6]。FTP提供交互式的访问，允许文件具有存取权限（如访问文件必须经过授权和有效指令），并允许用户指明文件的类型和格式（如指明是否使用ASCII码）。FTP屏蔽了各计算机系统的细节，因而适合于在异构网络/主机间传输文件。
当用户（在Windows操作系统中有同名的应用程序，可以使用Windows中的“运行”对话框或在DOS命令行状态下运行）启动FTP与TCP/IP的网络主机进行文件传输[7]。实际上要用到两个程序：本地机上的FTP客户程序，它提出传输文件的请求；运行在远程主机上的FTP服务器程序，它响应用户请求并把指定的文件传输到相应的主机上。从根本上说，FTP协议就是在网络中各种不同的计算机之间按照TCP/IP协议来传输文件。FTP协议采用客户机/服务器(Client/Sever)模式，由FTP客户端程序和FTP服务器端程序组成。使用时，先启动FTP客户端程序与远程主机建立连接，然后向远程主机发出传输命令，远程主机在收到命令后就给予响应，并执行正确的命令。
FTP是基于TCP的文件传送协议，其传输的可靠性由TCP来保障。在TCP/IP协议族中还有一个基于UDP的文件传送协议TFTP，它与FTP同属于文件共享协议，即在传输过程中复制整个文件，其特点是：若要传输一个文件，就必须先获得本地的文件副本。若要修改文件，就只能对文件的副本进行修改，然后再将修改后的文件副本传回到原主机[8]。一般说来，因特网上有两大类FTP文件服务器。一类是所谓的“匿名FTP服务器”，这类服务器的目的是向公众提供文件资源服务，不要求用户事先在该服务器上进行注册。另一类是非匿名FTP服务器，要进入这类服务之前，用户必须先向服务器系统管理员申请用户名和密码，非匿名FTP服务器通常供内部使用或提供咨询服务。
2.2 FTP工作原理
FTP（FileTransferProtocol），是文件传输协议的简称。用于Internet上的控制文件的双
向传输。同时，它也是一个应用程序。用户可以通过它把自己机器与世界各地所有运行FTP 协议的服务器相连，访问服务器上的资源和信息。FTP协议在TCP/IP协议栈中的位置如表2-1：
表2-1 TCP/IP协议栈
当启动FTP从远程计算机拷贝文件时，事实上启动了两个程序：一个本地机器上的FTP客户端程序，它向FTP服务器提出拷贝文件的请求。另一个是启动在远程计算机的上的FTP服务器程序，它响应请求把你指定的文件传送到你的计算机中[9]。
在典型的FTP会话过程中，用户一般坐在本地主机前进行同远程主机之间的文件传输。为了能够访问远程账户，用户必须提供用户标识和密码。在通过了身份验证之后，用户就可以在本地主机和远程主机之间传输文件了。用户通过FTP的用户代理与FTP进行交互。用户首先需要远程提供主机名或IP地址，以便本地FTP的客户进程能够同远程主机上的FTP服务器进程建立连接。然后，用户提供其标识和密码。一旦验证通过，用户即可在两个系统之间传输文件。
FTP使用两个并行的TCP协议来传输文件，一个称为控制连接，另一个称为数据连接。控制连接用来在两台主机之间传输控制信息，如用户标识、密码、操作远程主机文件目录的命令、发送和取向文件的命令等。而数据连接则真正用来发送文件[10]。FTP的控制和数据连接如图2-1
图2-1 FTP工作原理示意图
当用户启动一次与远程主机的FTP会话时，FTP首先建立一个TCP连接到FTP服务
