实战：用Linux构建高效FTP服务器

在众多网络应用中，FTP（文件传输协议）有着非常重要的地位。Internet中一个十分重要的资源就是软件资源，而各种各样的软件资源大多数都放在FTP服务器中。与大多数Internet服务一样，FTP也是一个客户机/服务器系统。用户通过一个支持FTP协议的客户机程序，连接到主机上的FTP服务器程序。用户通过客户机程序向服务器程序发出命令，服务器程序执行用户发出的命令，并将执行结果返回给客户机。

FTP服务可以根据服务对象的不同分为两类：系统FTP服务器只允许系统上的合法用户使用；匿名FTP服务器（Anonymous FTP Server）允许任何人登录到FTP服务器去获取文件。

FTP的数据传输模式针对FTP数据连接而言，分为主动传输模式、被动传输模式和单端口传输模式三种。

1．主动传输模式

当FTP的控制连接建立，客户提出目录列表、传输文件时，客户端发出PORT命令与服务器进行协商，FTP服务器使用一个标准端口20作为服务器端的数据连接端口（ftp-data），与客户建立数据连接。端口20只用于连接源地址是服务器端的情况，并且端口20没有监听进程来监听客户请求。

在主动传输模式下，FTP的数据连接和控制连接方向相反，由服务器向客户端发起一个用于数据传输的连接。客户端的连接端口由服务器端和客户端通过协商确定。

2．被动传输模式

当FTP的控制连接建立，客户提出目录列表、传输文件时，客户端发送PASV命令使服务器处于被动传输模式，FTP服务器等待客户与其联系。FTP服务器在非20端口的其它数据传输端口上监听客户请求。

在被动传输模式下，FTP的数据连接和控制连接方向一致，由客户端向服务器发起一个用于数据传输的连接。客户端的连接端口是发起该数据连接请求时使用的端口。当FTP客户在防火墙之外访问FTP服务器时，需要使用被动传输模式。

3．单端口模式

除上述两种模式之外，还有一种单端口模式。该模式的数据连接请求由FTP服务器发起。使用该传输模式时，客户端的控制连接端口和数据连接端口一致。因为这种模式无法在短时间连续输入数据、传输命令，因此并不常用。

Linux下有很多可用的FTP服务器，其中比较流行的有WU-FTP（Washington University FTP）和VSFTP。Red Hat 8.0中自带了WU-FTP和VSFTP两个软件。WU-FTP是一个著名的FTP服务器软件，它功能强大，能够很好地运行于众多Unix操作系统中。不过作为后起之秀的VSFTP越来越流行，在Red Hat 9.0发行版中就只带有VSFTP。

VSFTP中VS的意思是“Very Secure”。从名称可以看出，从一开始，软件的编写者就非常注重其安全性。除与生俱来的安全性外，VSFTP还具有高速、稳定的性能特点。在稳定性方面，VSFTP可以在单机（非集群）上支持4000个以上的并发用户同时连接。据ftp.redhat.com的数据，VSFTP最多可以支持15000个并发用户。

快速构建FTP服务器

FTP服务器实现的基本功能是上传下载，下面就分几个步骤来搭建一个可以实现下载功能的简易FTP服务器。

1．安装FTP服务器

如果在安装系统时没有选择安装FTP服务器，可以通过Red Hat 9.0中的“添加/删除应用程序”工具进行安装。具体方法是，选择“主选单”→“系统设置”→“添加/删除应用程序”，在弹出的界面中选中FTP服务器，单击“更新”即可。

如果无法确认是否安装了该软件，可以使用以下命令查看：

#rpm -qa|grep vsftpd

vsftpd-1.1.3-8

2．启动FTP服务器

套用Red Hat 9.0的预设范例直接启动VSFTP。

# /sbin/service vsftpd start

为vsftpd启动vsftpd： ［确定］

3．在/var/ftp/pub目录下创建一个名为test.txt的文件，文件内容为“This is a test file”。

4．测试

使用FTP客户端登录到本地服务器，然后以匿名身份（anonymous）登录：

# ftp 127.0.0.1

Connected to 127.0.0.1 （127.0.0.1）。

220 （vsFTPd 1.1.3）

Name （127.0.0.1:root）： anonymous

331 Please specify the password.

Password：

230 Login successful. Have fun.

Remote system type is UNIX.

Using binary mode to transfer files.

这样就成功地登录到FTP服务器。可以显示服务器目录列表如下：

ftp》 ls

227 Entering Passive Mode （127，0，0，1，63，15）

150 Here comes the directory listing.

drwxr-xr-x 2 0 0 4096 Dec 04 01:35 pub

226 Directory send OK.

切换到pub目录下，并显示目录内容，可以找到刚才创建的文件test.txt：

ftp》 cd pub

250 Directory successfully changed.

ftp》 ls

227 Entering Passive Mode （127，0，0，1，232，34）

150 Here comes the directory listing.

-rw-r--r-- 1 0 0 21 Dec 04 01:35 test.txt

226 Directory send OK.

下载test.txt文件：

ftp》 mget test.txt

mget test.txt？ y

227 Entering Passive Mode （127，0，0，1，186，210）

150 Opening BINARY mode data connection for test.txt （21 bytes）。

226 File send OK.

21 bytes received in 0.0108 secs （1.9 Kbytes/sec）

查看本机目录内容，可以看到test.txt已成功下载到本机。

ftp》 ！ls

a EIO_Binders initrd mnt proc tftpboot ylg.txt

bin etc lib mymnt root tmp

boot home lost+found myshare sbin usr

dev id_dsas.pub misc opt test.txt var

尝试上传名为ylg.txt的文件，可以看到请求被拒绝了。

ftp》 put ylg.txt

local： ylg.txt remote： ylg.txt

227 Entering Passive Mode （127，0，0，1，243，10）

550 Permission denied.

退出登录：

ftp》 bye

221 Goodbye.

由测试可以看出，已经可以下载文件，但不能上传文件（也不能在服务器上创建目录和文件）。实际上这是一个专门提供下载服务的匿名FTP服务器。

从上面的步骤可以看出，并不需要做什么配置就可以完成一个简易FTP服务器的架设。这是因为Red Hat已经配置好一个缺省的FTP服务器。不过在实际应用中，大部分情况下这个简易的服务器并不能满足需求。

进一步配置FTP服务器

下面将创建一个能够满足常用需求的FTP服务器。实际应用中，FTP服务器一般要同时提供上传和下载功能。此外，出于安全考虑，还需要有用户身份验证、用户权限设置及空间管理等。下面就来搭建这样一个FTP服务器。

1．创建欢迎语。如果希望使用者在进入目录时，能够看到欢迎语或对本目录的介绍，可以通过以下方法来实现。

确定/etc/vsftpd/vsftpd.conf文件中dirmessage_enable=YES，默认情况下，Red Hat 9.0有此设置。接着，在目录中新增名为.message的文件。本例在/home/ylg目录下创建一个.message文件，其内容为“欢迎来到我的FTP站点”。

2．更换FTP服务器的默认端口。将预设的21端口改为2121，这样做是基于安全的考虑。更改方法为，使用vi打开/etc/vsftpd/vsftpd.conf：

#vi /etc/vsftpd/vsftpd.conf

在文件最后增加如下一行内容：

listen_port=2121

3．取消anonymous登录的功能。在vsftpd.conf文件中找到如下一行，并将其值改为“NO”：

anonymous_enable=YES

4．设定使用者不得更改目录。这样做的目的也是基于安全性的考虑。一般情况下，使用者的预设目录为/home/username。若是不希望使用者在登录后能够切换至上一层目录/home，则可通过以下设置来实现。在/etc/vsftpd/vsftpd.conf文件中找到以下三行内容：

#chroot_list_enable=YES

# （default follows）

#chroot_list_file=/etc/vsftpd.chroot_list

将其改为：

chroot_list_enable=YES

# （default follows）

chroot_list_file=/etc/vsftpd/chroot_list

新增一个文件/etc/vsftpd/chroot_list，文件内容为两个用户名：

ylg

user1

5．针对不同的使用者限制不同的速度。假设用户ylg所能使用的最高速度为500Kb/s，用户user1所能使用的最高速度为250Kb/s，可以通过以下方法设置。在/etc/vsftpd/vsftpd.conf文件尾部新增以下一行：

user_config_dir=/etc/vsftpd/userconf

增加一个名为/etc/vsftpd/userconf的目录：

#mkdir /etc/vsftpd/userconf

在/etc/vsftpd/userconf下新增一个名为ylg的文件，其内容如下所示：

local_max_rate=500000

在/etc/vsftpd/userconf目录下新增一个名为user1的文件，其内容如下所示：

local_max_rate=250000

VSFTP对于速度的限制范围大概在80％到120％之间，也就是限制最高速度为100Kb/s，但实际的速度可能在80Kb/s到120Kb/s之间。如果频宽不足，数值会低于此限制。

6．对于每一个联机用户，都以独立的进程来运行。一般情况下，在启动VSFTP时，只会看到一个名为vsftpd的进程在运行。但若是读者希望每一个联机用户都能以独立的进程来呈现，则可通过在/etc/vsftpd/vsftpd.conf文件中增加以下一行来实现：

setproctitle_enable=YES

7．保存/etc/vsftpd/vsftpd.conf文件，然后重新启动vsftpd：

#service vsftpd restart

8．测试刚创建的FTP服务器。

以缺省方式登录会被拒绝，因为此时的默认端口号已经更改为2121，所以登录时需指定端口。

# ftp 127.0.0.1

ftp： connect： Connection refused

此时也不能再使用匿名方式登录：

# ftp 127.0.0.1 2121

Connected to 127.0.0.1 （127.0.0.1）。

220 （vsFTPd 1.1.3）

Name （127.0.0.1:root）： anonymous

331 Please specify the password.

Password：

530 Login incorrect.

Login failed.

如果以用户ylg则可以成功登录（指定端口2121），并显示欢迎信息：

# ftp 127.0.0.1 2121

Connected to 127.0.0.1 （127.0.0.1）。

220 （vsFTPd 1.1.3）

Name （127.0.0.1:root）： ylg

331 Please specify the password.

Password：

230-欢迎来到我的FTP站点

230 Login successful. Have fun.

Remote system type is UNIX.

Using binary mode to transfer files.

因为在设置中设定了不能切换目录，所以下列命令无法正确执行：

ftp》 cd /home

550 Failed to change directory.

再来测试一下上传和下载。首先下载服务器目录中的test.txt文件：

ftp》 get test.txt

local： test.txt remote： test.txt

227 Entering Passive Mode （127，0，0，1，243，215）

150 Opening BINARY mode data connection for test.txt （21 bytes）。

226 File send OK.

21 bytes received in 0.00308 secs （6.7 Kbytes/sec）

可以通过！ls命令看到本机目录中已成功下载该文件。然后上传本机目录中的ylg.txt文件到服务器：

ftp》 put ylg.txt

local： ylg.txt remote： ylg.txt

227 Entering Passive Mode （127，0，0，1，133，248）

150 Ok to send data.

226 File receive OK.

19 bytes sent in 0.0401 secs （0.46 Kbytes/sec）

用ls命令查看服务器目录，会发现该文件已成功上传。

为了测试不同连机用户使用的是不同进程，可以使用ps -ef指令，显示如下所示：

# ps -ef|grep ftp

root 12972 1356 0 13:44 pts/1 00:00:00 ftp 127.0.0.1 2121

nobody 12973 12908 0 13:44 ？ 00:00:00 ［vsftpd］

ylg 12975 12973 0 13:44 ？ 00:00:00 ［vsftpd］

user1 13013 13011 0 13:46 ？ 00:00:00 ［vsftpd］

root 13041 13015 0 13:47 pts/4 00:00:00 grep ftp

到现在为止，一个基本可以满足普通使用需求的FTP服务器就已经架设完成。

在实际应用中，有时为了增加安全性，会将FTP服务器置于防火墙之后。如本文开头所述，被动传输模式适合于带有防火墙的情况。下面就来创建一个防火墙后的FTP服务器，该服务器FTP端口为2121，数据传输端口为2020。

执行以下两行指令，只允许2121和2020端口打开，其余端口关闭：

#iptables -A INPUT -p tcp -m multiport --dport 2121，2020 -j ACCEPT

#iptables -A INPUT -p tcp -j REJECT --reject-with tcp-reset

修改/etc/vsftpd/vsftpd.conf文件，在文本最后添加以下两行：

listen_port=2121

ftp_data_port=2020

重新启动vsftpd：

#service vsftpd restart

有时希望直接在/etc/hosts.allow中定义允许或拒绝某一源地址，可以通过以下配置来实现。先确保/etc/vsftpd/vsftpd.conf中tcp_wrappers=YES，Red Hat 9.0中，这是默认值。重新启动vsftpd

#service vsftpd restart

假设提供168.192.2.1和210.31.8.1到210.31.8.254的连接，则可对/etc/hosts.allow进行如下设定：

vsftpd ： 168.192.2.1 210.31.8. ： allow

ALL ： ALL ： DENY

配置虚拟用户FTP

上面配置的FTP服务器有一个特点，就是FTP服务器的用户本身也是系统用户。这显然是一个安全隐患，因为这些用户不仅能够访问FTP，也能够访问其它的系统资源。如何解决这个问题呢？答案就是创建一个虚拟用户的FTP服务器。虚拟用户的特点是只能访问服务器为其提供的FTP服务，而不能访问系统的其它资源。所以，如果想让用户对FTP服务器站内具有写权限，但又不允许访问系统其它资源，可以使用虚拟用户来提高系统的安全性。

在VSFTP中，认证这些虚拟用户使用的是单独的口令库文件（pam_userdb），由可插入认证模块（PAM）认证。使用这种方式更加安全，并且配置更加灵活。

下面介绍配置过程。

1．生成虚拟用户口令库文件。为了建立此口令库文件，先要生成一个文本文件。该文件的格式如下，单数行为用户名，偶数行为口令：

#vi account.txt

ylg

1234

zhanghong

4321

gou

5678

2．生成口令库文件，并修改其权限：

#db_load -T -t hash -f 。/account.txt /etc/vsftpd/account.db

#chmod 600 /etc/vsftpd/account.db

3．新建一个虚拟用户的PAM文件。加上如下两行内容：

#vi /etc/pam.d/vsftp.vu

auth required /lib/security/pam_userdb.so db=/etc/vsftpd/account

account required /lib/security/pam_userdb.so db=/etc/vsftpd/account

4．建立虚拟用户，设置该用户所要访问的目录，并设置虚拟用户访问的权限：

#useradd -d /ftpsite virtual_user

#chmod 700 /ftpsite

经过该步骤的设置，/ftpsite就是virtual_user用户的主目录，该用户也是/ftpsite目录的拥有者。除root用户之外，只有该用户具有对该目录的读、写和执行的权限。

5．生成一个测试文件。先切换至virtual_user用户身份，然后在/ftpsite目录下创建一个文件：

#su -virtual_user

$vi /ftpsite/mytest

This is a test file.

$su - root

6．编辑/etc/vsftpd/vsftpd.conf文件，使其整个文件内容如下所示（去掉了注释内容）：

anonymous_enable=NO

local_enable=YES

local_umask=022

xferlog_enable=YES

connect_from_port_20=YES

xferlog_std_format=YES

listen=YES

write_enable=YES

anon_upload_enable=YES

anon_mkdir_write_enable=YES

anon_other_write_enable=YES

one_process_model=NO

chroot_local_user=YES

ftpd_banner=Welcom to my FTP server.

anon_world_readable_only=NO

guest_enable=YES

guest_username=virtual_user

pam_service_name=vsftp.vu

上面代码中，guest_enable=YES表示启用虚拟用户；guest_username=virtual则是将虚拟用户映射为本地用户，这样虚拟用户登录后才能进入本地用户virtual的目录/ftpsite；pam_service_name=vsftp.vu指定PAM的配置文件为vsftp.vu。

7．重新启动VSFTP

#service vsftpd restart

8．以虚拟用户gou（Linux中并无该账号）进行测试：

# ftp 127.0.0.1

Connected to 127.0.0.1 （127.0.0.1）。

220 Welcom to my FTP server.

Name （127.0.0.1:root）： gou

331 Please specify the password.

Password：

230 Login successful. Have fun.

Remote system type is UNIX.

Using binary mode to transfer files.

测试下载服务器目录中的一个文件mytest：

ftp》 get mytest

local： mytest remote： mytest

227 Entering Passive Mode （127，0，0，1，159，19）

150 Opening BINARY mode data connection for mytest （21 bytes）。

226 File send OK.

21 bytes received in 0.00038 secs （54 Kbytes/sec）

测试上传本机目录中的文件vsftpd.conf：

ftp》 ！ls

account.db chroot_list k mytest userconf vsftpd.conf

ftp》 put vsftpd.conf

local： vsftpd.conf remote： vsftpd.conf

227 Entering Passive Mode （127，0，0，1，117，203）

150 Ok to send data.

226 File receive OK.

4229 bytes sent in 0.00195 secs （2.1e+03 Kbytes/sec）

可以看到，使用没有系统账号的虚拟用户可以成功完成上传、下载的工作。但该FTP虚拟服务器只允许虚拟用户登录，其它系统用户无法登录，如系统用户user1不是虚拟用户，则不能登录该虚拟服务器。

# ftp 127.0.0.1

Connected to 127.0.0.1 （127.0.0.1）。

220 Welcom to my FTP server.

Name （127.0.0.1:root）： user1

331 Please specify the password.

Password：

530 Login incorrect.

Login failed.

在虚拟FTP服务器中，也可以对各个用户的权限进行设置。方法是在/etc/vsftpd.conf文件中添加如下一行：

user_config_dir=用户配置文件目录

然后在用户配置文件目录下创建相应的用户配置文件，比如为上述名为gou的用户创建一个配置文件（假设配置文件目录为/etc/user_config_dir）：

#vi /etc/user_config_dir/gou