操作系统课程设计说明书--基于linux的小型远程FTP服务系统的设计.docx

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1、操作系统课程设计说明书学院、系：软件学院专业：软件工程基于IinUX的小型远程FTP服务系统的设计题目：W1需求分析本设计是基于IinUX的小型远程FTP服务系统的设计。FTP（Fi1eTransferPrOtOCOD文件传输协议，是TCP/IP协议族中的协议之一，用于Internet上控制文件的传输。同时，FTP也是一个分布式应用程序，使得Internet用户可以通过自己的计算机与分散于分布式网络环境下、运行FTP协议的任一服务器相相连，进而访问服务器上的大量数据与程序等。FTP的主要作用是，让用户通过FTP协议，连接到一个运行FTP服务器程序的远程计算机，察看远程计算机上的现有文件，然后将

2、文件从远程计算机拷贝到本地计算机（下载down1oad文件），或把本地计算机的文件传送到远程服务器上（上传UP1oad文件），即FTP就是完成两台计算机之间的文件拷贝工作。在TCP/IP协议族中，FTP标准命令TCP端口为21,POrt方式数据端口为20。类似于大多数的Internet服务程序，FTP也是一个客户/服务器（C/S）系统。客户端通过一个客户端程序连接到远程服务器上并向服务器发送命令，服务器端通过服务器端应用程序响应客户端请求进行文件的传输工作。对于这种客户端/服务器工作模式的应用程序，需要两个端的应用程序来协同完成，一个运行于客户端机器，一个运行于服务器端。本设计要求：（I）掌握

3、对进程、线程、进程互斥、同步、通信、文件系统及网络编程的方法（2）掌握基于C/S的计算模型，掌握支持并发用户访问的分布式软件系统的设计法本设计内容：（1）该系统要求有服务器端软件和客户端软件两部分组成，服务器端在指定端口接受客户连接请求，根据客户要求执行相应处理，客户端提供系统的交互界面（2）基于套接字得客户/服务器通信模式（3）远程登录功能要求集成IinUX系统的客户管理功能，对客户信息予以验证，客户发送连接请求时，提供FTP服务器软件在IinUX主机上的客户名及密码，请求命令格式如下：Ftps:客户名：密码FTP服务器名:port（4）并发执行及管理功能采用多线程，客户通过身份请求后创建一

4、个新线程来响应客户请求。（5）活动客户计数功能CoUntcurrent：当前活动用户数统计当前的活动客户数，通过身份验证+1,断开连接T（6）文件管理功能 服务器端的文件基本操作包括：mkdirrmdircdIs 客户端执行的基本操作包括：创建及删除目录、切换目录、查看当前目录下的所有文件 设定文件传输模式：文本模式和二进制 文件传输：UPIoad/down1oad到指定目录。本设计完成的功能如下图所示:完成的功能用户命令完成(YN)备注基本服务Z器当前用户数功器端能CountcurrY目前活动用户用户总数Counta11Y总仿客数用户列表1istN目前连接的用户名关闭用户ki11N帮助信息h

5、e1pY显示服务器提供的命令关闭服务器quitY客户用户登录端openY以OPen127.0.0.1格式用户注销c1oseY权限管理rootY最高权限用户anonymousY匿名用户帮助信息he1pY显示客户端支持的命令目录管理pwdY显示服务器当前路径IpwdY显示客户端当前路径isY显示服务器文件列表I1sY显示本地文件列表CdY进入服务器文件夹1edY进入本地文件夹mkdirY创建服务器文件夹rmdirY移除服务器文件夹文件传输putY上传文件mputN多个文件上传getY下载文件mgetN多个文件下载de1eY删除文件其他多线程FTP功能Y支持用户数5（可调）模式切换modeYPASV

6、/PORT文件模式判断切换YBinary/ASCII断点续传N交互性Y与RedHatFTP客户端Y与RedHatFTP服务器程序截图如下:wxdWXd-V1rtUa1-machine:-enterofserverde-changecurrentmode,PORTorPASVtoserveraswi11bethesamewith1oca1-fi1ein,write1ikethisto1oca1hostaswi11bethesamewithrenote_fi1ein,write1ikethis,directoryof1oca1hostputIoCa1ftIe-send1oca1_ft1eiftsn

7、,tgiven,itifthereisany,getremotefi1e-getremotefi1eIpwdI1s1eddirectory-1istthefi1esanddtrectortstncurrentdirectoryof1oca1hostifisntgiven,itifthereisany-printthecurrent-enterofIoca1host-quitthisftpc1ientprogramftp-c1tentope127.1127.!ConnectSuccessed!220myFTPServerready.*1easeinputusername(Pressenterfo

8、ranonymous):root331Usernameokay,needpassword.-P1easeinputpassword(Pressenterforanonymous):230User1oggedin,proceed.ft。CIiert2总体设计本设计主要分为两部分如下所示：服务器端（ftpserver）：启动方式：执行ftpserverIP地址port启动FTP服务其中IP地址为可选项，如不提供服务器IP地址，FTP服务将自动绑定到本地网络的IP;用户认证与权限管理：为FTP客户提供基于用户名/密码认证的服务模式，只有授权用户才可以对指定文件进行读写操作。用户只有在具备写权限操作的

9、目录上才能上传文件。（可直接集成IinuX服务器系统的用户管理）；并行执行功能：要求服务器采用多进程/线程技术响应客户请求。当客户通过身份验证后，服务器将创建一个新的进程/线程来响应用户请求，提供服务；服务传输模式：支持二进制（默认）和ASCII两种传输模式。客户端用户可通过执行binary/ascii命令切换传输模式；服务器支持的客户文件操作：登录成功后，客户可在服务器执行以下操作：创建/删除目录（mkdir/rmdir）.显示当前路径（PWd）、切换目录（cd）、查看目录下的所有文件及文件夹（1s）、上传单个/多个文件（PUtmput）以及下载单个/多个文件（get/mget）。站点计数与

10、用户管理功能：统计服务器站点的当前活动用户数及自运行以来的访客总数。系统管理员可在服务器软件终端端窗口执行以下命令：countcurrent：当前活动用户数counta11：显示系统访客总数1ist：显示当前在线的所有用户的用户名ki11username：强制删除某个用户。quit：关闭ftp服务器软件。客户端(ftpc1ient):A登录管理：客户端在she11中输入：myftpusername:passwdftp-server-ip:ftp-server-port登录fIpserver。若通过身份验证，服务器将向客户回显youarec1ient为第几位用户)并显示ftp命令输入提示符myf

11、tp:否则显示“usernamedoesntexistorpasswordiserror!”;文件操作命令。在客户端执行基本文件操作：创建/删除目录(Imkdir/Irmdir)、显示当前路径(IPWd)、切换目录(1ed),查看当前目录下的所有文件(dir)、上传单个/多个文件(PUt/mput)、下载单个/多个文件(get/mget);退出系统。用户执行“quit”断开连接，结束当前会话。服务端客户端的流程图如下:客户端服务器客户机退出RequireconnectRepIyCheckdSendpasvRandPORT=2000Req11ireCOnneCtSENDCommandDATATr

12、ansferSocketo=nContro1Socket1isten(21)PoRT21RECV(21)=JASVSEND(21)=RandPORTSocketo=nContro1SocketSOCKET()=nContro1Socket1isten(2000)AcceptO=PoRT2000RECV(2000)=CommandExecuteCommand客户端流程图:本设计所用的主要函数：1 .socket编程相关重要函数因为FTP是基于套接字不进行客户端/服务器端进行通信的，所以套接字函数是本次实验中的一个重要知识点，大部分的编码都会涉及到套接字的相关操作，对于套搠字函数的r解不够深刻的话

13、将会大大增加本次实验的难度，现将实验中可能会用到的套接字函数及其头文件列举如下：Socket函数：#inc1udeintsocket(intfami1y,inttype,intprotoco1);返回非负描述字则成功，-1出错。fami1y指明协议族(IPV4、IPv6或Unix),type表示套接口的类型,ProtOCoI一般设置为0。Connect函数：#inc1udeintconnect(intsockfd,conststructsockaddr*servaddr,sock1en_taddr1en);返回0成功，-1出错。SoCkfd是由SOCket函数返回的套接口描述字，第二、第三个参

14、数分别是一个指向套接口地址结构的指针和该结构的大小。地址结构必须含有服务器的IP地址和端口号。Bind函数：ttinc1udeintbind(intsockfd,conststructsockaddr*myaddr,sock1entaddr1en);返回0成功，-1出错。第二个参数是一个指向特定协议的地址结构的指针，第三个参数是该地址结构的长度。这个函数给套接口分配一个协议地址，协议地址的含义取决于协议本身。1isten函数:#inc1udeint1isten(intsockfd,intbavk1og);返回0成功，-1出错。第二个参数规定了内核为此套接口排队的最大连接个数。函数1isten只被服务器调用，将未连接的套接口转换成被动套接口，指示内核应接受指向此套接口的连接请求。调用此函数可使套接口从C1OSED状态转换到1ISTEN状态。Accept函数:#inc1udeintaccept(in