В чем состоит преимущество протокола ftp перед протоколом http при загрузке файлов

Обновлено: 20.08.2024

Интернет очень большой и комплексный. Но на базовом уровне это всего лишь связь между различными компьютерами (не только персональными). Эта связь представляет из себя сетевые протоколы передачи данных — набор правил, который определяет порядок и особенности передачи информации для конкретных случаев.

Протоколов большое множество. Про основные из них рассказано далее.

IP — Internet Protocol

Протокол передачи, который первым объединил отдельные компьютеры в единую сеть. Самый примитивный в этом списке. Он является ненадёжным, т. е. не подтверждает доставку пакетов получателю и не контролирует целостность данных. По протоколу IP передача данных осуществляется без установки соединения.

Основная задача этого протокола — маршрутизация датаграмм, т. е. определение пути следования данных по узлам сети.

Популярная версия на текущий момент — IPv4 с 32-битными адресами. Это значит, что в интернете могут хранится 4.29 млрд адресов IPv4. Число большое, но не бесконечное. Поэтому существует версия IPv6, которая поможет решить проблему переполнения адресов, ведь уникальных IPv6 будет 2 ^ 128 адресов (число с 38 знаками).

TCP/IP — Transmission Control Protocol/Internet Protocol

Это стек протоколов TCP и IP. Первый обеспечивает и контролирует надёжную передачу данных и следит за её целостностью. Второй же отвечает за маршрутизацию для отправки данных. Протокол TCP часто используется более комплексными протоколами.

UDP — User Datagram Protocol

Протокол, обеспечивающий передачу данных без предварительного создания соединения между ними. Этот протокол является ненадёжным. В нём пакеты могут не только не дойти, но и прийти не по порядку или вовсе продублироваться.

Основное преимущество UDP протокола заключается в скорости доставки данных. Именно поэтому чувствительные к сетевым задержкам приложения часто используют этот тип передачи данных.

FTP — File Transfer Protocol

Протокол передачи файлов. Его использовали ещё в 1971 году — задолго до появления протокола IP. На текущий момент этим протоколом пользуются при удалённом доступе к хостингам. FTP является надёжным протоколом, поэтому гарантирует передачу данных.

Этот протокол работает по принципу клиент-серверной архитектуры. Пользователь проходит аутентификацию (хотя в отдельных случаях может подключаться анонимно) и получает доступ к файловой системе сервера.

Это не только система доменных имён (Domain Name System), но и протокол, без которого эта система не смогла бы работать. Он позволяет клиентским компьютерам запрашивать у DNS-сервера IP-адрес какого-либо сайта, а также помогает обмениваться базами данных между серверами DNS. В работе этого протокола также используются TCP и UDP.

NTP — Network Time Protocol

Не все протоколы передачи нужны для обмена классического вида информацией. NTP — протокол для синхронизации локальных часов устройства со временем в сети. Он использует алгоритм Марзулло. Благодаря нему протокол выбирает более точный источник времени. NTP работает поверх UDP — поэтому ему удаётся достигать большой скорости передачи данных. Протокол достаточно устойчив к изменениям задержек в сети.

Последняя версия NTPv4 способна достигать точности 10мс в интернете и до 0,2мс в локальных сетях.

SSH — Secure SHell

Протокол для удалённого управления операционной системой с использованием TCP. В SSH шифруется весь трафик, причём с возможностью выбора алгоритма шифрования. В основном это нужно для передачи паролей и другой важной информации.

Также SSH позволяет обрабатывать любые другие протоколы передачи. Это значит, что кроме удалённого управления компьютером, через протокол можно пропускать любые файлы или даже аудио/видео поток.

SSH часто применяется при работе с хостингами, когда клиент может удалённо подключиться к серверу и работать уже оттуда.

Мы активно используем оба протокола в нашем основном продукте — корпоративном мессенджере MyChat уже много лет, и за это время столкнулись со многими заблуждениями и непониманием работы этих двух фундаментальных протоколов обмена файлами в Интернете.

Если вы увидите какие-то ошибки или неточности, напишите об этом на форуме.

Дисклэймер: в английском языке есть два термина: “upload” и “download”. В русском нет хороших аналогов, поэтому для файлов, которые мы отдаём с клиента на сервер, применяем слово “заливать” (upload), а для файлов, которые забираем на клиент с сервера — используем слово “скачивать” (“download”).

Оба протокола используются для скачивания и заливки файлов в Интернете и локальных сетях. Для текста и бинарных данных. Оба протокола работают поверх TCP/IP. Но между ними есть несколько серьёзных различий.

Скорость передачи

Что делает FTP быстрым?

в передаваемом потоке нет мета описаний, только чистые бинарные данные. Справочные данные идут в отдельном соединении;
нет накладных расходов по перекодировке передаваемых данных.

повторное использование существующих постоянных соединений повышает производительность TCP, не тратится время на создание новых соединений;
конвейерная обработка позволяет быстрее запрашивать несколько файлов с одного и того же сервера;
(автоматическое) сжатие трафика уменьшает объём передаваемых данных, это может увеличить скорость передачи при условии быстрых клиента и сервера и медленного канала связи;
нет управляющих команд в потоке передачи данных, это экономит время обработки.

В конечном итоге чистый результат, конечно, зависит от конкретных деталей, но я бы сказал, что для одиночных статических файлов вы не сможете увидеть ощутимую разницу.

Возраст

Заливка

Оба протокола умеют это делать. У FTP есть команда "append", HTTP исповедует подход "вот вам данные, а вы сами разбирайтесь, что с ними делать", то есть, никаких команд по управлению заливаемыми файлами нет.

Форматы ASCII, EBCDIC или бинарный

FTP имеет представление о формате файла, поэтому может передавать данные как в ASCII, так и в двоичном виде (raw bytes). HTTP же всегда отправляет файлы в двоичном виде. Таким образом, FTP умеет преобразовывать данные "на лету", если они передаются между системами с разными архитектурами (Windows/Linux/мэйнфрэймы).

Например, если отправитель использует одну схему для кодирования конца строки ("EOL" — End-Of-Line), а получатель — другую, то FTP сделает так, что они друг друга поймут. Unix использует только символ NL (newLine x0A), а MS Windows два символа подряд, CR и LF (CarriageReturn и LineFeed — x0D0A). EBCDIC перекодировки используются на старых мэйнфреймах.

HTTP, в противовес FTP, предоставляет метаданные для файлов, "Content-Type". Таким образом, метаданные могут использоваться клиентами для интерпретации содержимого.

Заголовки

Пайплайны или конвейеры

Что-то подобное, хотя и не совсем похожее, есть и в FTP. Это поддержка множественных запросов для параллельного получения файлов в одном управляющем соединении. Конечно, для этого нужно использовать новые TCP соединения для передачи бинарных данных, по одному для каждого файла, однако, далеко не все FTP серверы поддерживают такие возможности.

FTP команды/ответы

Два соединения

Одна из самых больших проблем для FTP в реальной работе — это использование двух соединений. Первое — для отправки управляющих команд, а второе — для передачи содержимого файла. Для этой цели он каждый раз открывает отдельный поток TCP. Если вы передаёте 100 файлов, по очереди будут открыты и закрыты 100 TCP соединений.

Файрволы и NAT

FTP использует два соединения: управляющее и для передачи данных. Соединение для данных может идти в двух направлениях, и использовать динамические номера портов. Это добавляет головной боли администраторам и зачастую требует от файрволов понимания специфики функционирования FTP на уровне сетевого протокола, чтобы обеспечить нормальную работу.

Это также означает, что если обе стороны соединения находятся за NAT, вы, скорее всего, не сможете пользоваться FTP.

Кроме того, NAT убивает незанятые соединения, через которые длительное время не было передачи данных. Поэтому, во время долгих передач по FTP на медленных каналах связи мы оказываемся в ситуации, когда соединение оказывается разорванным, потому что NAT решил, что оно уже неактивно.

Чтобы такого не происходило, приходится время от времени отправлять фиктивные пустые команды, чтобы соединение поддерживалось в "живом" состоянии. Результат — небольшой, но лишний трафик.

Активный и пассивный режимы

FTP открывает второе соединение в активном или пассивном режиме. Если работает активный режим (соединение инициирует сервер) — будут проблемы с соединением в сложных сетях, потому что такое соединение невозможно через NAT. Поэтому, в большинстве случаев используется пассивный режим (passive mode), когда соединение происходит только со стороны клиента.

Зашифрованные управляющие соединения

Поскольку брандмауэры должны уметь "разбирать по косточкам" управляющее соединение FTP, чтобы дать возможность корректно открывать второе соединение для передачи бинарных данных, существует огромная проблема с зашифрованными соединениями (FTP-SSL или FTPS). Как только управляющее соединение становится зашифрованным, файрвол уже не в состоянии интерпретировать его команды, чтобы понимать, когда и как следует разрешить второе соединение между клиентом и сервером для передачи бинарных данных.

К тому же, разработка самого стандарта FTPS заняла слишком много времени, что привело к одновременному существованию нескольких гибридных версий, плохо совместимых между собой.

Схемы авторизации

Скачивание

Оба протокола умеют это делать. У обоих протоколов были проблемы при скачивании файлов с размером, больше чем 2 гигабайта, но это уже в прошлом. В современных клиентах и серверах, на современных операционных системах этой проблемы больше нет.

Диапазоны/возобновление скачивания

Также у FTP есть проблемы при возобновлении соединений при заливке или скачивании файлов, начиная с сегмента, большего, чем 2 GB.

Постоянные соединения

FTP должен создавать новое соединение для каждой новой передачи. Многократные выполнения новых подключений плохо сказываются на производительности из-за необходимости "рукопожатий" (handshakes) для TCP соединений.

Во время передачи отправляющая сторона отдаёт поток данных блоками (размер блока + сами данные) до тех пор, пока они не закончатся, а потом передаёт блок с нулевой длиной, чтобы просигнализировать о конце файла.

Помимо того, что соединение не нужно закрывать и открывать заново для новых файлов, ещё одним очевидным плюсом такой схемы есть возможность обнаружения преждевременных аварийных отключений в процессе передачи.

Сжатие

FTP предоставляет официальное встроенное RLE сжатие, однако оно обычно неэффективно для большинства бинарных и текстовых данных. Есть много дополнительных "хакерских" реализаций для сжатия FTP трафика, но ни одна из них не стала официальной и широко используемой.

FTP поддерживает технологию для передачи данных с одного сервера на другой, как будто бы передачу ведет непосредственно сам клиент. Однако на большинстве серверов эта возможность закрыта из-за проблем с безопасностью, так как протокол FXP был недостаточно хорошо спроектирован.

Виртуальный хостинг на основе имени

В FTP вы вообще не можете использовать виртуальный хостинг на основе имён, пока команда HOST не будет реализована на сервере, с которым вы соединены. Это свежая спецификация, и она ещё мало распространена.

Просмотр каталогов

Однако, в силу того, что авторы спецификации FTP жили в разное время, команды для получения списка файлов в каталоге (LIST и NLST) не имеют чётко описанного формата вывода. Поэтому авторам FTP клиентов приходится заниматься написание синтаксических анализаторов текста, чтобы попытаться правильно угадать, что за данные им передаёт сервер. Более поздние спецификации (RFC3659) предусматривают новые команды типа MLSD, но они ещё не получили широкого распространения и плохо поддерживаются разными серверами и клиентами.

Поддержка прокси

Одно из серьёзных преимуществ HTTP перед FTP — это поддержка прокси, встроенная в него с самого начала. Технология отлажена и очень хорошо работает. Многие протоколы могут быть инкапсулированы внутрь HTTP, как в своеобразный "конверт" для прохождения прокси-серверов.

FTP всегда использовался с прокси серверами, но это никогда не было стандартизировано, и всегда требовало специальных подходов в каждом конкретном случае.

FTP — File Transfer Protocol

Модель приложения с FTP-сервером и клиентом проиллюстрирована на следующем рисунке. Приложение-клиент представляет пользовательский интерфейс и создает FTP-запрос в соответствии с запросом пользователя и спецификацией FTP. FTP-команда посылается приложению-серверу через TCP/IP, и интерпретатор на сервере соответственно интерпретирует FTP-команду. В зависимости от FTP-команды в FTP-ответе клиенту возвращается с сервера список файлов или конкретный файл:

Протокол FTP имеет следующие характеристики:

Надежная передача данных через TCP

Анонимный доступ или аутентификация пользователя по имени и паролю

Файлы отправляются в ASCII-коде в форме, поддерживаемой целевой платформой, или как неизмененные двоичные данные.

FTP-команды можно сгруппировать в следующие категории:

Команды контроля доступа

В FTP-командах контроля доступа указывается имя пользователя (USER) и пароль (PASS), установки могут изменяться (REIN), и соединение может быть закончено (QUIT).

Команды параметров передачи

FTP-передачу можно конфигурировать с помощью команд параметров передачи. Эти команды поддерживают изменение ASCII-кода на двоичный код, сжатие данных, изменение портов для отправки.

Команды FTP-сервиса

Копирование файлов с сервера (RETR), копирование файлов на сервер (STOR), удаление файлов (DELE), переименование файлов (RNTO), создание каталогов (MKD) и запрос списка файлов (LIST) — вот некоторые команды FTP-сервиса.

Протокол FTP определен в RFC 959.

FTP-клиенты

Установка имени пользователя anonymous означает пользователя-гостя. Ответ 230 от сервера указывает, что соединение установлено и можно командой dir получить список файлов на сервере. Получив команду dir, программа ftp отправляет на сервер команду FTP LIST. Команда cd может применяться для смены директории на сервере, а команда get копирует файл клиенту, отправляя команду FTP RETR. Для закрытия соединения утилита ftp использует команду bye:

Для демонстрации работы, выполняемой браузером Интернета, когда он запрашивает файлы из Web-сервера, мы можем имитировать браузер приложением telnet. Для запуска этого приложения введите telnet в диалоговом окне Run меню Start, и вы увидите приглашение Microsoft Telnet. Введите set local_echo (set localecho для Windows XP), чтобы введенные программы отображались локально. Если не устанавливать эту опцию, команды, которые мы отправляем на сервер, не будут отображаться приложением telnet.

За строкой запроса могут следовать общие заголовки, заголовки запроса и заголовок сущности. Информация, помещаемая в заголовки, позволяет клиенту сообщать серверу об используемом браузере и предпочтительных языках, отправлять файл cookie или запрашивать только изменившиеся файлы. В примере с telnet мы уже видели некоторую информацию из заголовков, возвращенную сервером: дату, версию сервера, длину содержания, тип содержания и признаки управления кэшем.

SMTP — Simple Mail Transfer Protocol

Служба SMTP составляет часть установки Internet Information Server в Windows 2000 и Windows XP.

POP3 — Post Office Protocol

IMAP — Internet Message Access Protocol

Протокол IMAP определен в RFC 1730.

NNTP — Network News Transfer Protocol

Наверняка, многие слышали про FTP, но не все знают, что это не таинственное заклинание древних инков, а английское сокращение, расшифровывающееся как File Transfer Protocol - протокол передачи файлов.

Файлы передаются в нескольких режимах - режим ASCII (сокращение от American Standard Code for Information Interchange) используется для передачи преимущественно текстовых файлов (не забывайте, что HTML, по своей сути, тоже текстовый файл). Binary режим, как следует из названия, используется для передачи двоичного кода (проще говоря, используется для нетекстовых файлов, например, картинок).

Каждый из этих протоколов задумывался для своих целей. Как мы уже выяснили, FTP был разработан специально для передачи файлов, поэтому этот процесс в нем реализован наиболее эффективно, чем больше размер файла, тем более оправдано использование FTP.

Два варианта использования

Как привило, главное окно всех FTP-клиентов разделено на два маленьких: одно (находится, как правило, слева) содержит содержимое вашего диска, другое предназначено для показа папок на FTP-сервере. Для соединения с сервером надо ввести следующие реквизиты:

Когда соединение установлено, в правой части главного окна FTP-клиента появляется содержимое FTP-сервера.

Командная строка

FTP-клиент общается с FTP-сервером при помощи специальных FTP-команд (в зависимости от сервера они могут незначительно отличаться, но в целом набор команд более-менее стандартен). Тогда почему бы не дать возможность пользователю вводить эти команды, чтобы без посредника просматривать содержимое FTP-сервера, закачивать файлы, устанавливать режимы передачи. Именно так и было на заре интернета. Первопроходцы глобальной паутины торопливо набирали команды для FTP-сервера прямо из консоли. Существует такая возможность и поныне. Правда, если для пользователей Unix-систем такая манера общения с FTP весьма привычна, то обладатели Windows наверняка даже и не подозревают, что их система позволяет это делать. Надо отметить, что использовать консольный вариант FTP-клиента поначалу очень даже увлекательно, а в некоторых случаях и чрезвычайно полезно.

Подробнее мы остановимся на данной теме в следующий раз.

Резюмируя, можно сказать, что HTTP - более универсальный протокол, который, конечно, можно использовать для закачки файлов. Однако если вы хотите выжать из интернет-канала максимум и произвести закачку как можно быстрее, есть смысл поискать нужный файл на FTP-сервере. Данная рекомендация справедлива для действительно больших файлов (от 100 Мб), в противном случае, как говорится, "игра не стоит свеч".

Преимущества протокола FTP

Что такое FTP сервер?

Это может быть один из компьютеров с соответствующим программным обеспечением, на котором хранятся файлы, к которым может быть предоставлен локальный или удаленный доступ. Главная функция фтп сервера, это передача файлов посредством клиента фтп. В основном используется для обмена данными между пользователями ( документы, книги, фотографии и т.д.). Чаще для просмотра и загрузки файлов на хостинг сайтов.

Что такое ФТП клиент?

Другой компьютер — ftp-клиент, который анонимно, либо после авторизации, способен подключаться к серверу и производить разрешенные операции с хранящимися там данными. ФТП клиенты отличаются друг от друга в основном функциональными возможностями и удобством работы. Одна из лучших программ в этой области, фтп клиент CuteFTP v 9.3.0 .

Что такое FTP доступ?

Доступом можно считать саму процедуру установления соединения между клиентской машиной и сервером. Уровень доступа настраивается на сервере и может разрешать различные действия с файлами и папками: переименование, создание, перемещение, удаление и т.п.
Пользоваться протоколом ФТП предельно просто. В зависимости от способа подключения, мы увидим либо стандартное отображение файлов и папок, хранящихся на удаленном сервере, либо их представление в том или ином файловом менеджере. Например Total Comander, FAR Manager или фтп-клиент типа FileZilla, WinSCP и другие.

Еще один вариант — использование любого современного браузера. Здесь адрес сервера вводится в адресную строку, а вся информация отображается в окне браузера. Кстати, разработчики браузеров планируют в ближайшем будущем отказаться от этого функционала из-за низкой безопасности. Стоит иметь в виду, что все действия с файлами и папками будут производиться дольше, чем на стационарном компьютере, поскольку потребуется большее время на установление соединения и закачку информации.

Безопасность передачи данных

А вот в плане безопасности FTP протокол явно проигрывает. Он имеет массу уязвимостей и все незашифрованные данные легко могут быть перехвачены злоумышленниками. Поэтому нежелательно хранить пароль в FTP клиенте.
Для обеспечения полноценной защиты информации, фтп-соединение должно быть зашифровано, скрывая от несанкционированного доступа логин, пароль и данные. Здесь речь идет о более современных протоколах FTPS — File Transfer Protocol + SSL и SFTP — SSH File Transfer Protocol. Главное достоинство протоколов FTPS и SFTP, сетевое подключение всегда будет защищено.

Теперь мы в общих чертах представляем, что такое FTP протокол, и почему многие пользователи предпочитают использовать в своей работе именно фтп протокол передачи данных.

Читайте также: