TFTP簡單傳輸協議了解

2021-08-09 19:13:19 字數 3553 閱讀 8701

tftp(trival file transfer protocal,簡單檔案傳輸協議)該協議在熟知埠69上使用udp服務。tftp協議常用於無盤工作站或路由器從別的主機上獲取引導配置檔案,由於tftp報文比較小,能夠迅速複製這些檔案。

(1).tftp協議**所占用的記憶體小,其對應的軟體也很小,所以能個很容易地放入到無盤工作站的rom中。

(2).tftp支援ascii碼或二進位制傳送。

以tftp客戶向tftp伺服器傳送讀請求為例,說明整個過程。

1.伺服器使用熟知埠號69被動開啟連線;

2.客戶主動開啟連線,它使用臨時埠作為源埠而熟知埠69作為目的埠,向伺服器程序傳送rrq報文;

3.伺服器主動開啟連線,它使用新的臨時埠作為源埠,而使用收到的來自客戶的臨時埠作為目的埠,向tftp客戶程序傳送data報文(2b操作碼,2b資料塊的塊號k,512b資料);

4.客戶收到伺服器的報文後,傳送4b的ack(2b的操作碼和2b的資料塊號)給tftp伺服器,告訴它之前傳送給客戶的資料報已經收到;

5.重複步驟3-4,直到所有請求的資料傳送完畢。

(1).從上面的過程可以看出,tftp是一種類似於停止等待協議(不是真正的停止等待協議,在停止等待協議中,接收方傳送的ack表示期望收到的下乙個分組,而在tftp的ack報文中,ack的塊號表示的是本次成功收到的資料塊,而不是下乙個期望的下乙個資料塊)。tftp伺服器只有收到客戶端的確認報文ack後才會向客戶端接著傳送新的資料。

(2).伺服器向客戶端傳送資料的過程中,每次都是傳送512b的資料,如果客戶程序收到某個data報文中資料部分的長度小於512b,說明這是收到的最後乙個報文;如果待傳送的資料的總長度正好是512的整數倍,這就意味著最後乙個資料報的長度正好為512b,此時伺服器程序會再次傳送乙個包含0位元組資料的data報文(顯然,該報文的總長度為4b=2b操作碼+2b塊號+0b資料);

(3).tftp協議中,用於讀檔案的連線和用於寫檔案的連線的建立方式不同:建立讀連線的時候,客戶首先向伺服器傳送rrq讀報文,伺服器收到該報文後,直接發回給該客戶data報文,並且包含第乙個資料塊(塊號為1)。而建立寫連線的時候,客戶首先先伺服器傳送wrq寫報文,伺服器收到該報文後,則發回給客戶ack報文,使用的塊號為0;當然上面兩種情況如果遇到請求報文出錯時,均會發回error報文作為響應。

tftp五種報文分別是:rrq,wrq,data,ack和error。

模式欄位中,包含兩種字串中的一種,"netascii"表示ascii檔案,"octet"表示二進位制檔案;對於rrq,客戶向tftp伺服器傳送讀請求後,伺服器返回乙個塊編號為1的data報文;而對於wrq,客戶向tftp伺服器傳送寫請求後,伺服器返回的是塊編號為1的ack報文。總之,不管是rrq還是wrq,接收data資料的一方(讀者)傳送ack確認,而傳送data資料(寫者)的只負責傳送資料。
由客戶或伺服器使用(由寫者傳送),用於傳送資料塊。所有的塊都用數字順序編碼,從1開始。在所有的data報文中,這個塊必須準確地等於512b,但最後乙個塊可以小於或等於512b。當傳送的data報文中資料部分的長度小於512b後,表示data報文傳送完畢,所以小於資料部分512b的data資料報可以作為檔案結束的標誌。特殊的情況是,當檔案中的資料正好是512b的整數倍時,那麼傳送端必須再傳送乙個具有資料部分為0b的額外的data資料塊以表示傳輸的結束。資料可以採用ascii碼或二進位製組來傳送。
塊號表示它所收到的塊號(不是下乙個期待的塊號哈,這與tcp中的ack序號不同)。特殊情況是,當客戶向伺服器傳送乙個wrq請求後,伺服器返回給客戶的是乙個塊號為0的ack報文,表示伺服器已經準備好了接收來自客戶的資料報。
error報文既可以有客戶傳送,也可以由伺服器傳送,當一條連線(如讀連線或寫連線)不能建立或在資料傳輸中出現問題時使用。差錯碼定義了差錯的型別,差錯資訊是乙個可變位元組,包含原文中的差錯資料。
從上面的報文格式中可以看出,tftp報文沒有差錯檢驗和字段,所以接收端檢驗資料是否出現差錯的唯一方法是通過分組該tftp資料報的udp首部中的檢驗和字段。
tftp流量控制採用的是停止等待協議。tftp使用data報文傳送資料塊,並等待ack報文的確認。若在超時之前傳送端就收到了確認,它就傳送下乙個塊。這樣,實現流量控制的方法是在傳送下乙個資料塊之前,必須要保證收到了上乙個資料塊的ack報文。

客戶從伺服器讀檔案:當客戶打算向伺服器讀檔案時,先傳送rrq報文,若無問題,伺服器就直接傳送塊號為1的data報文(即第乙個資料塊就直接傳送過去了)。

客戶向伺服器寫檔案(就是儲存檔案):當客戶打算寫檔案時,先傳送wrq報文,若無問題,伺服器就響應塊號為0的ack報文(不是data報文,因為此時伺服器是資料接收方,只能傳送ack,同時注意第乙個ack的塊編號是0,這樣就可以通知客戶,我同意了你的寫請求)。客戶在收到該確認後,就是用塊號為1傳送第乙個資料塊給伺服器。

tftp的差錯機制與其他協議不同,它是對稱的,因為tftp協議在傳送端和接收端都使用了計時器。也就是說,客戶和伺服器兩端,一方使用了data報文計時器(傳送端),另一方使用ack報文計時器(接收端)。若傳送端丟失了資料報文,在計時器到期時傳送端就重傳該資料報文;若接收端丟失了ack報文,在超時時接收端就重傳該ack報文。

差錯控制常用於這四種情況:報文受損、報文丟失、確認丟失和報文重複。

資料分組發生這種錯誤的原因分析:傳送端傳送乙個分組出去後,會啟動該分組的data計時器;接收方收到該分組後就會傳送乙個ack資料報,並啟動乙個ack計時器。傳送端收到該ack報文之前,它會按照一定的時間間隔(由傳送端的計時器決定)重發該資料塊,直到收到該資料塊的ack報文為止。現在假設出現這麼一種情況,傳送端將data分組傳送出去後,接收方收到該資料並發回乙個ack資料報,但是ack在路上走著,並沒有丟失(只是走得很慢)。當傳送端的data計時器到期了都還沒有收到ack分組時,傳送端就會認為data資料報已經丟失了,就會重發該資料報。發出去沒過多久卻收到了之前那個資料報的ack分組。這回傳送端才傳送下乙個資料報,這樣導致的結果就是每乙個成功傳送的data都要傳送兩次,而每乙個成功的ack也要發回兩次。這一現象就稱為「魔術新手綜合症」。

tftp協議常與dhcp協議協同工作。tftp協議和dhcp協議共同工作來載入一些無盤機(如無盤系統,網橋,路由器等,注意:現在的某些路由器可能有硬碟了,但是以前的沒有)的配置檔案來進行一些初始化工作。當無盤機加點後,加了點的無盤機(通過在系統的rom中固化tftp軟體和dhcp軟體,這樣加電後就可以執行這些軟體)呼叫dhcp客戶程序從遠端伺服器的dhcp伺服器程序獲取配置檔案(如ip位址和引導檔案的絕對路徑名),然後無盤機再啟動tftp客戶程序,根據前面獲取的引導檔案的絕對路徑名去在相應的tftp伺服器中去讀取該引導檔案的內容。
以下資料度娘都有資料:

[1] 《tcp/ip詳解 卷1:協議》

[2] 《tcp/ip協議族 第4版》

[3] 《計算機網路 第5版》

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