آشنایی با پروتکل FTP

آشنایی با پروتکل FTP

اسلاید 1: عنوان ارائه :آشنایی با پروتکل FTPارائه دهنده :پیمان مهدی پورزیر نظر استاد راهنما :جناب آقای حاجی میرزابهار 86

اسلاید 2: آشنائی با پروتكل FTP

اسلاید 3: آشنائی با پروتكل FTP امروزه از پروتكل های متعددی در شبكه های كامپيوتری استفاده می گردد كه صرفا تعداد اندكی از آنان به منظور انتقال داده طراحی و پياده سازی شده اند . اينترنت نيز به عنوان يك شبكه گسترده از اين قاعده مستثنی نبوده و در اين رابطه از پروتكل های متعددی استفاده می شود. برای بسياری از كاربران اينترنت همه چيز محدود به وب و پروتكل مرتبط با آن يعنی HTTP است ، در صورتی كه در اين عرصه از پروتكل های متعدد ديگری نيز  استفاده می گردد. FTP  نمونه ای در اين زمينه است .

اسلاید 4: پروتكل FTP چيست ؟ تصوير اوليه اينترنت در ذهن بسياری از كاربران،  استفاده از منابع اطلاعاتی و حركت از سايتی به سايت ديگر است و شايد به همين دليل باشد كه اينترنت در طی ساليان اخير به سرعت رشد و متداول شده است . بسياری از كارشناسان اين عرصه اعتقاد دارند كه اينترنت گسترش و  عموميت خود را مديون  سرويس وب می باشد . فرض كنيد كه سرويس وب را از اينترنت حذف نمائيم . برای بسياری از ما اين سوال مطرح خواهد شد كه چه نوع استفاده ای را می توانيم از اينترنت داشته باشيم ؟ در صورت تحقق چنين شرايطی ،  يكی از عملياتی كه كاربران قادر به انجام آن خواهند بود ،  دريافت داده ، فايل های صوتی ، تصويری و ساير نمونه فايل های ديگر با استفاده از پروتكل FTP (برگرفته از File Transfer Protocol ) است.  

اسلاید 5: ويژگی های پروتكل FTP پروتكل FTP ، اولين تلاش انجام شده برای‌ ايجاد يك استاندارد به منظور مبادله فايل بر روی شبكه های مبتنی بر پروتكل TCP/IP  است كه از اوايل سال 1970 مطرح  و مشخصات استاندارد آن طی RFC 959  در اكتبر سال 1985 ارائه گرديد . پروتكل FTP  دارای حداكثر انعطاف لازم و در عين حال امكان پذير به منظور استفاده در شبكه های مختلف با توجه به نوع پروتكل شبكه است. پروتكل FTP از مدل سرويس گيرنده - سرويس دهنده تبعيت می نمايد . برخلاف HTTP كه يك حاكم مطلق در عرصه مرورگرهای وب و سرويس دهندگان وب است ، نمی توان ادعای مشابهی را در رابطه با پروتكل FTP  داشت و هم اينك مجموعه ای گسترده از سرويس گيرندگان و سرويس دهندگان FTP وجود دارد .

اسلاید 6: برای ارسال فايل با استفاده از پروتكل FTP به يك سرويس گيرنده FTP نياز می باشد . ويندوز دارای يك برنامه سرويس گيرنده FTP از قبل تعبيه شده می باشد ولی دارای محدوديت های مختص به خود می باشد . در اين رابطه نرم افزارهای متعددی تاكنون طراحی و پياده سازی شده است: ulletProof FTP  ، WS FTP Professional، FTP Explorer  و Smart FTP  نمونه هائی در اين زمينه می باشند.

اسلاید 7: پروتكل FTP را می توان به عنوان يك سيستم پرس وجو نيز تلقی نمود چراكه سرويس گيرندگان و سرويس دهندگان گفتگوی لازم به منظور تائيد يكديگر و ارسال فايل را انجام می دهند. علاوه بر اين، پروتكل فوق مشخص می نمايد  كه سرويس گيرنده و سرويس دهنده، داده را بر روی كانال گفتگو ارسال نمی نمايند . در مقابل ،‌ سرويس گيرنده و سرويس دهنده در خصوص نحوه ارسال فايل ها بر روی اتصالات مجزا و جداگانه ( يك اتصال برای هر ارسال داده ) با يكديگر گفتگو خواهند كرد ( نمايش ليست فايل های موجود در يك دايركتوری نيز به عنوان يك ارسال فايل تلقی می گردد ) . پروتكل FTP امكان استفاده از سيستم فايل را مشابه پوسته يونيكس و يا خط دستور ويندوز در اختيار كاربران قرار می دهد .

اسلاید 8: سرويس گيرنده در ابتدا يك پيام را برای سرويس دهنده ارسال و سرويس دهنده نيز به آن پاسخ خواهد داد و در ادامه ارتباط غيرفعال می گردد . وضعيت فوق با ساير پروتكل هائی كه به صورت تراكنشی كار می كنند ،‌ متفاوت می باشد ( نظير پروتكل HTTP ) . برنامه های سرويس گيرنده زمانی قادر به شبيه سازی يك محيط تراكنشی می باشند كه از مسائلی كه قرار است در آينده محقق شوند ، آگاهی داشته باشند . در واقع ، پروتكل FTP يك دنباله stateful  از يك و يا چندين تراكنش است. سرويس گيرندگان ، مسئوليت ايجاد و مقداردهی اوليه درخواست ها را برعهده دارند كه  با استفاده از  دستورات اوليه FTP انجام می گردد. دستورات فوق ،  عموما سه و يا چهار حرفی می باشند (مثلا برای تغيير دايركتوری از دستور CWD استفاده می شود ).  سرويس دهنده نيز بر اساس يك فرمت استاندارد به سرويس گيرندگان پاسخ خواهد داد ( سه رقم كه به دنبال آن از  space استفاده شده است به همراه يك متن تشريحی ) . سرويس گيرندگان می بايست صرفا به كد عددی نتيجه استناد نمايند چراكه متن تشريحی تغيير پذير بوده و در عمل برای اشكال زدائی مفيد است ( برای كاربران حرفه ای ) .

اسلاید 9: پروتكل FTP دارای امكانات حمايتی لازم برای ارسال داده با نوع های مختلف می باشد . دو فرمت  متداول،  اسكی برای متن ( سرويس گيرنده  با ارسال دستور  TYPE A ،‌موضوع را به اطلاع سرويس دهنده می رساند ) و image برای داده های باينری است ( توسط  TYPE I  مشخص می گردد) . ارسال داده با فرمت اسكی در مواردی كه ماشين سرويس دهنده و ماشين سرويس گيرنده از استانداردهای متفاوتی برای متن استفاده می نمايند ، مفيد بوده و  يك سرويس گيرنده می تواند پس از دريافت داده آن را به فرمت مورد نظر خود ترجمه و استفاده نمايد . مثلا در نسخه های ويندوز  از يك دنباله  carriage return و  linefeed برای نشان دادن انتهای خط استفاده می گردد در صورتی كه در  سيستم های مبتنی بر يونيكس صرفا از يك  linefeed استفاده می شود . برای ارسال هرنوع داده كه به ترجمه نياز نداشته باشد،می توان از ارسال باينری استفاده نمود.

اسلاید 10: اتخاذ تصميم در رابطه با نوع ارسال فايل ها  در اختيار سرويس گيرنده است ( برخلاف HTTP كه می تواند به سرويس گيرنده نوع داده ارسالی را اطلاع دهد ) . معمولا سرويس گيرندگان ارسال باينری را انتخاب می نمايند و پس از دريافت فايل ، ترجمه لازم را انجام خواهند داد . ارسال باينری ذاتا دارای كارآئی بيشتری است چراكه سرويس دهنده و سرويس گيرنده نيازی به انجام تراكنش های on the fly نخواهند داشت . ارسال اسكی گزينه پيش فرض انتخابی توسط پروتكل FTP  است و در صورت نياز به ارسال باينری ، سرويس گيرنده می بايست اين موضوع را از سرويس دهنده درخواست نمايد .

اسلاید 11: يك اتصال پروتكل TCP/IP ( نسخه شماره چهار)  شامل دو  نقطه مجزا می باشد كه هر نقطه از يك آدرس IP و يك شماره پورت استفاده می نمايد . برقراری ارتباط بين يك سرويس گيرنده و يك سرويس دهنده منوط به وجود چهار عنصر اطلاعاتی است : آدرس سرويس دهنده ،‌پورت سرويس دهنده ، آدرس سرويس گيرنده و پورت سرويس گيرنده . در زمان برقراری يك ارتباط ، سرويس گيرنده از يك شماره پورت استفاده می نمايد . اين شماره پورت می تواند متناسب با نوع عملكرد برنامه سرويس گيرنده به صورت اختياری و يا اجباری باشد . مثلا  برخی برنامه های سرويس گيرنده به منظور ارتباط با سرويس دهنده ، نيازمند استفاده از يك شماره پورت خاص می باشند ( نظير برنامه های سرويس گيرنده وب و يا مرورگرهای وب كه از پورت

اسلاید 12: شماره 80 به منظور ارتباط با سرويس دهنده وب استفاده می نمايد) . در مواردی كه الزامی در خصوص شماره پورت وجود ندارد از يك شماره پورت موقتی و يا   ephemeral  استفاده می گردد . اين نوع پورت ها موقتی بوده و توسط IP stack ماشين مربوطه به متقاضيان نسبت داده شده و پس از خاتمه ارتباط ، پورت آزاد می گردد . با توجه به اين كه اكثر IP Stacks بلافاصله از پورت موقت آزاد شده استفاده نخواهند كرد ( تا زمانی كه تمام pool تكميل نشده باشد ) ،‌در صورتی كه سرويس گيرنده مجددا درخواست  برقراری يك ارتباط را نمايد ، يك شماره پورت موقتی ديگر به وی تخصيص داده می شود .

اسلاید 13:  پروتكل FTP منحصرا از پروتكل TCP استفاده می نمايد( هرگز از پروتكل UDP  استفاده نمی شود) . معمولا پروتكل های لايه Application ( با توجه به مدل مرجع OSI ) از يكی از پروتكل های TCP و يا UDP استفاده می نمايند ( به جزء پروتكل DNS  ) . پروتكل FTP نيز از برخی جهات شرايط خاص خود را دارد و برای انجام وظايف محوله از دو پورت استفاده می نمايد . اين پروتكل معمولا از پورت شماره 20 برای ارسال داده و از پورت 21 برای گوش دادن به فرامين استفاده می نمايد . توجه داشته باشيد كه برای ارسال داده همواره از پورت 20 استفاده نمی گردد و ممكن است در برخی موارد از پورت های ديگر استفاده شود .

اسلاید 14: اكثر سرويس دهندگان FTP  از روش خاصی برای رمزنگاری اطلاعات استفاده نمی نمايند و در زمان  login  سرويس گيرنده به سرويس دهنده ، اطلاعات مربوط به نام و  رمز عبور كاربر به صورت متن معمولی در شبكه ارسال می گردد . افرادی كه دارای يك Packet sniffer  بين سرويس گيرنده و سرويس دهنده می باشند ، می توانند به سادگی اقدام به سرقت نام و رمز عبور نمايند . علاوه بر سرقت رمزهای عبور ، مهاجمان می توانند تمامی مكالمات بر روی اتصالات FTP را شنود و محتويات داده های ارسالی را مشاهده نمايند . پيشنهادات متعددی به منظور ايمن سازی سرويس دهنده FTP مطرح می گردد ولی تا زمانی كه رمزنگاری و امكانات حفاظتی در سطح لايه پروتكل IP اعمال نگردد ( مثلا رمزنگاری توسط  IPsecs  ) ،‌ نمی بايست از FTP استفاده گردد خصوصا اگر بر روی شبكه اطلاعات مهم و حياتی ارسال و يا دريافت می گردد .

اسلاید 15: همانند بسياری از پروتكل های لايه Application ، پروتكل FTP دارای كدهای وضعيت خطاء مختص به خود می باشد ( همانند HTTP ) كه اطلاعات لازم در خصوص وضعيت ارتباط ايجاد شده و يا درخواستی را ارائه می نمايد . زمانی كه يك درخواست ( GET , PUT   ) برای يك سرويس دهنده FTP ارسال می گردد ، سرويس دهنده پاسخ خود را به صورت يك رشته اعلام می نمايد . اولين خط اين رشته معمولا شامل نام سرويس دهنده و نسخه نرم افزار FTP است .در ادامه می توان  دستورات GET و يا PUT را برای سرويس دهنده ارسال نمود . سرويس دهنده با ارائه يك پيام وضعيت به درخواست سرويس گيرندگان پاسخ می دهد . كدهای وضعيت برگردانده شده را می توان در پنج گروه متفاوت تقسيم نمود :

اسلاید 16: كدهای 1xx : پاسخ اوليه كدهای 2xx : درخواست بدون خطاء‌ اجراء گرديد . كدهای 3xx : به اطلاعات بشتری نياز است . كدهای 4xx : يك خطاء موقت ايجاد شده است . كدهای 5xx : يك خطاء دائمی ايجاد شده است .

اسلاید 17: متداولترين كدهای وضعيت FTP به همراه مفهوم هريك در جدول زير نشان داده شده است :

اسلاید 18:

اسلاید 19:

اسلاید 20:

اسلاید 21:

اسلاید 22: FTP ،‌ يك پروتكل ارسال فايل است كه با استفاده از آن سرويس گيرندگان می توانند به سرويس دهندگان متصل و صرفنظر از نوع سرويس دهنده اقدام به دريافت و يا ارسال فايل نمايند . پروتكل FTP به منظور ارائه خدمات خود از دو حالت متفاوت استفاده می نمايد : Active Mode و Passive Mode .  مهمترين تفاوت بين روش های فوق جايگاه سرويس دهنده و يا سرويس گيرنده  در ايجاد و خاتمه يك ارتباط است . همانگونه كه در بخش اول اشاره گرديد ، يك اتصال پروتكل TCP/IP ( نسخه شماره چهار)  شامل دو  نقطه مجزا می باشد كه هر نقطه از يك آدرس IP و يك شماره پورت استفاده می نمايد . برقراری ارتباط بين يك سرويس گيرنده و يك سرويس دهنده منوط به وجود چهار عنصر اطلاعاتی است : آدرس سرويس دهنده ،‌پورت سرويس دهنده ، آدرس سرويس گيرنده و پورت سرويس گيرنده . در زمان

اسلاید 23: برقراری يك ارتباط ، سرويس گيرنده از يك شماره پورت استفاده می نمايد . اين شماره پورت می تواند متناسب با نوع عملكرد برنامه سرويس گيرنده به صورت اختياری و يا اجباری باشد . مثلا  برخی برنامه های سرويس گيرنده به منظور ارتباط با سرويس دهنده ، نيازمند استفاده از يك شماره پورت خاص می باشند ( نظير برنامه های سرويس گيرنده وب و يا مرورگرهای وب كه از پورت شماره 80 به منظور ارتباط با سرويس دهنده وب استفاده می نمايد) . در مواردی كه الزامی در خصوص شماره پورت وجود ندارد از يك شماره پورت موقتی و يا   ephemeral  استفاده می گردد . اين نوع پورت ها موقتی بوده و توسط IP stack ماشين مربوطه به متقاضيان نسبت داده شده و پس از خاتمه ارتباط ، پورت آزاد می گردد . با توجه به اين كه اكثر IP Stacks بلافاصله از پورت موقت آزاد شده استفاده نخواهند كرد ( تا زمانی كه تمام pool تكميل نشده باشد ) ،‌در صورتی كه سرويس گيرنده مجددا درخواست  برقراری يك ارتباط را نمايد ، يك شماره پورت موقتی ديگر به وی تخصيص داده می شود .

اسلاید 24: پس از اين مقدمه ،‌ در ادامه به بررسی هر يك از روش های Active و Passive در پروتكل FTP خواهيم پرداخت . Active Mode Active Mode ، روش سنتی ارتباط بين يك سرويس گيرنده FTP و يك سرويس دهنده می باشد كه عملكرد آن بر اساس فرآيند زير است :

اسلاید 25: سرويس گيرنده  يك ارتباط با پورت 21 سرويس دهنده  FTP برقرار می نمايد . پورت 21 ، پورتی است كه سرويس دهنده  به آن گوش فرا می دهد تا از صدور فرامين آگاه و آنان را به ترتيب پاسخ دهد . سرويس گيرنده برای برقراری ارتباط با سرويس دهنده از يك پورت تصادفی و موقتی ( بزرگتر از 1024 ) استفاده می نمايد( پورت x ). سرويس گيرنده شماره پورت لازم برای ارتباط سرويس دهنده با خود را  از طريق صدور دستور PORT N+1 به وی اطلاع می دهد ( پورت x+1 ) سرويس دهنده يك ارتباط را از طريق پورت 20  خود با پورت مشخص شده سرويس گيرنده ( پورت x+1 ) برقرار می نمايد .

اسلاید 26: در فرآيند فوق ، ارتباط  توسط  سرويس گيرنده آغاز  و پاسخ به آن توسط سرويس دهنده و از طريق پورت x+1 كه توسط سرويس گيرنده مشخص شده است ،  انجام می شود . در صورتی كه سرويس گيرنده از سيستم ها و دستگاه های امنيتی خاصی نظير فايروال استفاده كرده باشد ، می بايست تهميدات لازم به منظور ارتباط كامپيوترهای ميزبان راه دور به سرويس گيرنده پيش بينی تا آنان بتوانند به هر پورت بالاتر از 1024 سرويس گيرنده دستيابی داشته باشند . بدين منظور لازم است كه پورت های اشاره شده بر روی ماشين سرويس گيرنده open باشند . اين موضوع می‌ تواند تهديدات و چالش های امنيتی متعددی را برای سرويس گيرندگان به دنبال داشته باشد .

اسلاید 27: Passive Mode در Passive Mode ، كه به آن مديريت و يا اداره سرويس گيرندگان FTP نيز گفته می شود از فرآيند زير استفاده می گردد : سرويس گيرنده دو پورت را فعال می نمايد ( پورت x و x+1 ) ارتباط اوليه از طريق پورت x سرويس گيرنده با پورت 21  سرويس دهنده  آغاز می گردد . سرويس دهنده يك پورت را فعال ( Y ) و به سرويس گيرنده شماره پورت را اعلام می نمايد . در ادامه سرويس گيرنده يك اتصال از طريق پورت x+1 با پورت y سرويس دهنده برقرار می نمايد .

اسلاید 28: لطفا به من بگوئيد  كه از كجا می توانم داده را دريافت نمايم سرويس گيرنده  با من از طريق پورت 4023  بر روی آدرس  IP: 192.168.1.25 ارتباط برقرار نمائيد .سرويس دهنده در فرآيند فوق ، سرويس گيرنده دارای نقش محوری است و فايروال موجود بر روی سرويس گيرنده می تواند درخواست های دريافتی غيرمجاز به پورت های بالاتر از 1024 را به منظور افزايش امنيت بلاك نمايند .  در صورتی كه بر روی كامپيوترهای سرويس دهنده نيز فايروال نصب شده باشد ، می بايست پيكربندی لازم به منظور استفاده از پورت های بالاتر از 1024 بر روی آن آنجام و آنان open گردند . باز نمودن پورت های فوق بر روی سرويس دهنده می تواند چالش های امنيتی خاصی را برای سرويس دهنده به دنبال داشته باشد .

اسلاید 29: متاسفانه تمامی سرويس گيرندگان FTP از Passive Mode حمايت نمی نمايند . اگر يك سرويس گيرنده بتواند به يك سرويس دهنده  login نمايد ولی قادر به ارسال داده بر روی آن نباشد ، نشاندهنده اين موضوع است كه فايروال و يا Gateway برای استفاده از Passive Mode  به درستی پيكربندی نشده است .

اسلاید 30: ملاحضات امنيتی در صورتی كه فايروال های موجود بر روی كامپيوترهای سرويس گيرنده به درستی پيكربندی نگردند ، آنان نمی توانند از Active Mode استفاده نمايند .  در Passive Mode استحكام سيستم امنيتی در سمت سرويس دهنده و توسط فايروال مربوطه انجام خواهد شد . بنابراين لازم است به سرويس دهنده اجازه داده شود كه به اتصالات هر پورت بالاتر از 1024 پاسخ دهد . ترافيك فوق ، معمولا توسط فايروال سرويس دهنده بلاك می گردد . در چنين شرايطی امكان استفاده از Passive Mode وجود نخواهد داشت .

اسلاید 31: Passive Mode  و يا Active Mode ؟ با توجه به مستندات درج شده در RFC 1579 ، استفاده از Passive Mode به دلايل متعددی به Active Mode ترجيح داده می شود :  تعداد سرويس دهندگان موجود بر روی اينترنت به مراتب كمتر از سرويس گيرندگان می باشد . با استفاده از امكانات موجود می توان سرويس دهندگان را پيكربندی تا بتوانند از مجموعه پورت های محدود و تعريف شده ای با در نظر گرفتن مسائل امنيتی ، استفاده نمايند.

اسلاید 32: پيكربندی فايروال جدول زير  پيكربندی فايروال در Active Mode و  Passive Mode  را نشان می دهد .

اسلاید 33:

اسلاید 34: و اما يك نكته ديگر در رابطه با پروتكل FTP ! در صورتی كه در زمان دريافت يك فايل با استفاده از پروتكل FTP مشكلات خاصی ايجاد  كه منجر به قطع ارتباط با سرويس دهنده FTP گردد ،‌ سرويس گيرنده می تواند با مشخص كردن يك offset از فايل دريافتی  به سرويس دهنده اعلام نمايد كه عمليات ارسال را از جائی كه ارتباط قطع شده است ، ادامه دهد ( سرويس گيرنده از محلی شروع به دريافت فايل می نمايد كه ارتباط غيرفعال شده بود ) . استفاده از ويژگی فوق به امكانات سرويس دهنده FTP بستگی دارد

اسلاید 35: با تشكر از شما دوستان كه حوصله به خرج داده و اينجانب را همراهي نموديد .

اسلاید 36: پايان