基于Linux的FTP服务器的研究与实现

【摘 要】本文通过C语言编程，运用FTP协议、共享内存、信号量以及哈希表算法等各项技术对整个FTP服务器所需要的各个模块进行实现。本文通过在服务器里面添加文件的上传下载速度和IP连接数的控制等手段，从而提高整个服务的可靠性和共享性。

【关键词】Linux FTP 服务器

【中图分类号】TP31 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）34-0200-01

用户联网的主要目的就是进行信息共享，而随着互联网的快速发展，信息共享的方式也多种多样。FTP服务器就像是一个平台，把用户上传的数据存储在硬盘中，然后让具有上传下载等权限的用户通过FTP客户端进行资源的上传和下载等操作，以此来达到资源共享的目的。可想而知，对于一个公司或重要机构来说，没有一个资源共享的平台，那么在信息技术高速发展的今天，如果员工之间的信息传递还是靠传统的手写或者打印，那么效率是很低的。本文所实现的FTP服务器是在Linux的虚拟机平台上运行的，主要包括登录模块、目录操作模块、文件操作模块、文件传输模块、工作模式、监控模块。通过登录模块进行用户的用户名和密码验证，然后判断其权限对共享资源进行操作。

一 基于Linux的FTP服务器设计要求

登录模块：包含本地用户登录和匿名用户登录两种方式，匿名用户登录时只能将其控制在/var/ftp目录下，但是在客户端只能默认出现在根目录下。登录用户方式的用户名必须是运行该程序的Linux环境下的一个用户，否则将无权进行登录。因为用户登录是根据Linux下的用户来确定登录的用户名和密码是否正确。

目录操作模块：主要实现的功能有添加目录，删除目录，重命名目录，返回父目录，改变工作目录，列出目录详细清单等，这些都是用户对目录的一些基本操作，当然要求这个用户不可以是匿名用户。

文件操作模块：包括删除文件、重命名文件，它一般和目录操作命令混合使用。这里说的混合使用是指在客户端进行相应的操作的时候，客户端会对所进行的操作转化为多个命令发送到服务器端。

文件传输模块：实现上传文件、下载文件、断点续传等。这里上传、下载文件是FTP服务器的一项功能，而断点续传也是大部分客户要用到的功能。所谓的断点续传就是可以在断点的地方继续传，这是解决TCP协议中的重传问题，因此极大地方便了用户上传、下载文件，例如有时用户的一个文件没下载完，如果没有断点续传的功能，那么下次下载该文件时，就只能从头开始下载了，这样很不方便而且浪费时间，而有了这项断点续传功能，那么客户就可以在下次下载该文件时利用断点续传的功能实现整个文件在上传或下载没有传好的地方继续上传或是下载。

工作模式：指的是pasv模式和port模式。pasv模式即平常说的被动模式，这里的被动是针对服务器来说的，被动模式即由客户端主动连接服务器以实现通信。而port模式即平常说的主动模式，是由服务器主动连接客户端以达到通信的目的。

监控模块：该模块所运用到的技术点比较多，如共享内存、哈希表、信号量还有进程等，它监控的信息主要有：上传、下载文件的速度限制;服务器最大连接数限制;每个IP的最大连接数的限制。

二 关键模块的实现

本文以监控模块为例来阐述关键模块的实现。监控模块主要设计了以下内容：限制上传、下载速度;限制每个IP最大连接数及总IP连接数;统计上传下载的文件个数及大小。在这里用到了信号量、共享内存和哈希表等技术。信号量在这里相当于一个标志，就是IP是否已连接的标志，而共享内存中存放的是IP的总连接数，即总共有几台主机连到了服务端。而哈希表在这里的主要作用是通过一个进程号找到IP地址，再通过IP地址找到目前为单IP的连接数。

struct ip_process

{ int process_id; //进程号

char ip_address[15]; //IP地址

};

该结构体用于统计服务器创建的进程号和与该进程相关的客户端IP，一个IP可能多次连接服务器，每次连接服务器都会创建一个进程进行处理该连接，所以存在相同IP地址不同进程号的情况。

三 结束语

本文是基于Linux的FTP服务器的研究与实现，以Linux操作系统的虚拟机为平台，实现让资源得到共享的目的。除了实现FTP服务器所具有的登录模块、目录操作模块、文件操作模块、数据传输模块之外，还增加了一个监控模块的内容。这使得本文所实现的FTP服务器在客户的应用体验上和数据安全方面有进一步的提升。

参考文献

[1]IT同路人编著.Linux标准学习教程[M].北京：人民邮电出版社，2008