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如何从TFTP服务器下载文件?

下载文件是指客户端从 TFTP 服务器上下载文件。本节讲解客户端如何从 TFTP 服务器进行文件下载,以及下载所涉及的各类型的数据包。

工作流程

客户端会向 TFTP 服务器发送请求读取(RRQ)数据包,指明要从服务器上读取的文件。如果 TFTP 服务器接收了该请求,将打开连接,向客户端发送请求获取的文件数据。

发送的数据包是以定长 512 字节进行传输。如果文件数据大于 512字 节,将分成多个数据包进行传输。

由于每个数据包都需要得到确认,所以发送的每个数据包都包含数据编号,并且从 1 开始进行排序。当发送的数据包小于 512 字节,则表示这是最后一个数据包,传输即将结束。其工作流程如图所示。

上图中显示了客户端从 TFTP 服务器上下载文件信息的工作流程,每个步骤含义如下:
  1. 客户端向 TFTP 服务器发送读取请求(RRQ)。
  2. TFTP 服务器将文件数据返回给客户端,这里是第 1 个数据包(DATA包),数据编号为 1,大小为 512 字节。
  3. 客户端对发来的数据,即编号为 1 的 DATA 包进行确认。
  4. 服务器收到客户端的确认以后,继续发送第 2 个 DATA 包,数据编号为 2,大小为 512 字节。
  5. 客户端对发来的数据,即编号为 2 的 DATA 包进行确认,向服务器发送数据编号为 2 的 ACK 包。
  6. 服务器收到客户端的确认以后,继续发送第 3 个 DATA 包,数据编号为 3。此时,该数据包是文件的最后数据信息,大小小于 512 字节。
  7. 客户端收到服务器发来的 DATA 包,查看数据编号为 3,并且大小小于 512 字节,就认为服务器已经将文件的数据信息全部发送给了自己(客户端),表示下载完成。客户端对最后的 DATA 数据包进行确认,向服务器发送数据编号为 3 的 ACK 包。

报文格式

上图中的工作流程中涉及3种类型的数据包,即 RRQ,DATA 和 ACK。下面介绍这三种类型数据包的报文格式。

RRQ 请求报文格式

RRQ 类型的请求包是读取服务器上指定文件的信息。因此,该类型数据包的报文中包含了文件名字段。文件信息数据进行传输时需要指定传输模式,因此报文中还包含了模式字段。

RRQ 请求包格式如图所示。

每个字段含义如下:

DATA 报文格式

DATA 报文是用来传输数据的,因此报文中包含了“数据”字段。由于传输的数据包往往是多个,需要添加对应的编号,因此报文中包含了“数据编号”字段。

DATA 报文格式如图所示。

每个字段含义如下:
操作码:表示 TFTP 报文类型,这里为 Data Packet,值为 3。
数据编码:数据包对应的编号,从 1 开始进行排序。
数据:传输的文件数据及大小。

ACK 报文格式

ACK 是对每个 DATA 包的确认,由于每个 DATA 包的数据编号不同,因此该报文中包含数据编号字段。

ACK 报文格式如图所示。

每个字段含义如下:

构建 RRQ 包

为了能够更清晰地了解 TFTP 下载文件的整个过程,下面进行文件下载操作。

在 netwox 工具中,编号为 165 的模块可以从 TFTP 服务器上下载指定的文件。其语法格式如下:

netwox 165 -i IP -F file1 -f file2

参数说明:
【实例】已知 TFTP 服务器的 IP 地址为 192.168.59.135,在该服务器上存在一个 test.txt 文件。在 192.168.59.133 主机上使用 netwox 工具下载该文件。具体步骤如下:

1) 在 TFTP 服务器上查看 test.txt 文件的大小,执行命令如下:

root@daxueba:~# du -b test.txt

输出信息如下:

1226       test.txt

其中,1226 表示文件大小为字节,test.txt 为文件名称。表示该文件大小为 1226 字节。

2) 下载该文件到本地主机,下载后命名为 Test-keep.txt,执行命令如下:

root@daxueba:~# netwox 165 -i 192.168.59.135 -F test.txt -f Test-keep.txt

执行命令后没有任何输出信息,但是会成功下载 test.txt 文件。

3) 通过抓包查看下载文件整个过程产生的数据包,如图所示。

上图中,第 28~34 个数据包为下载文件整个过程的数据包。第 28 个数据包为客户端构建的 RRQ 请求包。

通过包的基本信息可以看到源 IP 地址为 192.168.59.133,目标 IP 地址为 192.168.59.135,Info 列中的信息为 Read Request。

在 Trivial File Transfer Protocol 部分显示了报文格式,含义如下:
Trivial File Transfer Protocol
    Opcode: Read Request (1)                        #操作码, 这里值为1, 表示是一个RRQ请求
    Source File: test.txt                           #要下载的文件名
    Type: octet                                     #数据格式为octet

4) 第 29 个数据包是一个 DATA(传输数据)包,如图所示。

该数据包为 TFTP 服务器返回给客户端的第一个 DATA 包,用来传输文件信息。通过包的基本信息可以看到源 IP 地址为 192.168.59.135,目标 IP 地址为 192.168.59.133,Info 列中的信息为 Data Packet。

其报文格式及信息如下:
Trivial File Transfer Protocol
    Opcode: Data Packet (3)                  #操作码, 这里值为3, 表示是一个DATA包
    [Source File: test.txt]                  #要下载的文件名
    Block: 1                                 #数据编码
Data (512 bytes)
    Data: 24377a243224313924302424382436303739313432646165...      #数据
    [Length: 512]                            #数据大小
从输出信息可以看到,服务器返回的文件数据信息,这里数据编码为 1,说明这是返回的第一个 DATA 包,数据大小为 512 字节。

5) 第 30 个数据包为客户端返回给服务器的确认包,是对服务器发来的 DATA 包的确认,如图所示。

通过包的基本信息可以看到源 IP 地址为 192.168.59.133,目标 IP 地址为 192.168.59.135,Info 列中的信息为Acknowledgement。在报文字段中可以看到,数据编码为 1,表示该包是第一个 DATA 包的确认包。

6) 第 31 个数据包为服务器第二次给客户端发送的 DATA 包,如图所示。

通过包的基本信息可以看到源 IP 地址为 192.168.59.135,目标 IP 地址为 192.168.59.133,Info 列中的信息为 Data Packet。

在报文字段信息中,可以看到与第 30 个数据包不同的是,这次的数据编码为 2,说明这是发送的第 2 个 DATA 包,数据大小为 512 字节。第 32 个数据包为客户端返回的确认包。

7) 第 33 个数据包为服务器第 3 次给客户端发送的 DATA 包,如图所示。

在报文字段中,可以看到 Block 的值为 3,表示这是第 3 个 DATA 包,Length 的值为 202,表示该数据包大小为 202 字节,它小于 512 字节,说明该 DATA 包是服务器向客户端发送的最后一个 DATA 包。

8) 第 34 个数据包为客户端对服务器发送的最后一次确认包,如图所示。

在该数据包的报文字段中可以看到 Block 的值为 3,表示是对最后一个 DARA 包的确认,是客户端发送给服务器的 ACK 包。此时完成了整个文件下载过程。

通过前面介绍知道文件 test.txt 大小为 1226 字节,服务器向客户端发送的第 1 个和第 2 个 DATA 包大小都为 512 字节,第 3 个 DATA 包大小为 202,这 3 个 DATA 包大小加起来正好为 1226 字节。

在进行文件下载时,为了判断文件是否在传输过程中有损坏,可以在下载文件时对文件进行 MD5 值校验。netwox 工具的第 176 个模块提供了该功能。它可以从TFTP服务器上下载指定文件并检查文件的 MD5 值。

其语法格式如下:

netwox 176 -i IP -F file -s MD5

参数说明:
【实例】以上面实例中的 test.txt 文件为例进行文件下载并检查其 MD5 值。这里假设文件的 MD5 值为 12345678901234567890123456789012,执行命令如下:

root@daxueba:~# netwox 176 -i 192.168.59.135 -F test.txt –s "12345678901234567890123456789012"

输出信息如下:

MD5 is e68fa2ccc1acea5d1173f2669fbc69e4 instead of 12345678901234567890123456789012

上述输出信息表示给定的值不正确。下载文件的 MD5 值应该为 e68fa2ccc1acea5 d1173f2669fbc69e4。在执行命令时,没有输出结果,表示指定的 MD5 值正确。

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