如何搭建虚拟机的FTP服务器

这段时间本来是要仔细分析一下字符集和字符编码的原理，特别是在UNIX/Linux环境输入和显示中文的问题，搭建了一个win7下的ubuntu虚拟机，需要在Host(win7)和Guest（ubuntu）之间传送文件进行实际验证。架设Guest上的FTP服务器的时候，遇到了网络上的问题。相关问题比较杂，在网上没有找到描述比较具体和准确的文章，自己摸索了一番，将这个问题总结如下。

1）环境描述：
-Host操作系统：win7
-Guest操作系统：Ubuntu11.10 服务器版
-虚拟机软件：ORACLE VirtualBOX4.0.8
-虚拟机网络连接方式：NAT （其他虚拟机软件，例如vmware也很类似）
-Host上的FTP客户端软件，Filezilla 3.5.1
-Guest上的FTP服务端软件，proftpd 1.3.4

2）网络连接方式的选择：
虚拟机软件都是通过虚拟网络接口（包括虚拟路由器/交换机等）的方式实现Host和Guest的互访，以及Guest访问外网的需求，VirtualBOX支持以下四种网络连接方式
a）NAT方式；
      可以从Guest通过NAT方式访问外网（相对Host而言）资源，Guest通过虚拟的DHCP服务器获取内网（私有）IP地址；
b）Bridged Adapter；
     实际上是通过搭建虚拟网桥，将Host的物理网卡与Guest的虚拟网卡桥接，相当于通过Host的单一物理网卡，连接了一个HUB，Host和Guest都通过这个HUB连接到外网；这种方式是限制最少的模式，但是由于Guest完全暴露在外网，因此安全性方面完全依赖Guest;
c）Internal networking；
     手册上说这种方式类似Bridge，但是实际上比Bridge方式限制多多了，无法访问外网，外网也无法访问Guest，只是Guest之间可以通过相同的命名实现互访，比较安全；
d）Host-only adapter；
     这种方式比较令人困惑，个人感觉用处并不大，但是从手册上的描述来看，如果存在一个Web服务器和数据库服务器，可以只将WEB服务器暴露给外部，同时隐藏数据库服务器；

     考虑到目前HOST主机是通过3G上网卡上网，并没有一个可用的物理网卡提供给虚拟机使用，同时虚拟机需要经常访问外网下载更新包，因此采用NAT方式，搭配port forward实现Host和Guest的文件交互；
    设置NAT方式以后，在Guest中通过DHCP自动获取到的IP地址是10.0.2.15，网关地址是10.0.2.2，Host主机的无线和有线网络都处于断开状态，Host只是通过3G网卡连接互联网。

3）FTP的两种工作方式
    国内网站对于两种工作方式的描述也不少，但还是老外的一篇文章讲的最清楚，其中包括了详细的例子：
    简单来说，主动（active）和被动模式（passive），在建立控制链接（PORT 21）的时候，没什么区别，区别只在于建立数据链接的时候，主动模式的连接是从服务端的PORT20发起，到客户端的随机端口（端口由客户端软件指定）；被动模式的连接是从客户端的随机端口发起，到服务端的随机端口（端口由服务端软件指定）。
    在配置端口映射 port forward的时候，两种方式都能够正常工作，但是配置方法有很大区别，后面的篇幅将详细描述两种配置方法

4）FTP软件的选择
    FTP客户端软件的选择比较多，cuteftp/flashfxp等商业软件，个人比较喜欢开源的file zilla，该有的功能基本上全有，支持比较复杂的配置，界面也说不上难看。
   FTP服务端的软件，我用过的不算多，但是考虑到配置的灵活性，选择了Proftpd，后面有针对proftpd配置的描述。
   客户端和服务端的FTP软件安装都不复杂，采用操作系统的默认安装方式就可以，ubuntu下apt-get install proftpd就ok了，默认配置暂时不需要修改。

5）针对主动模式（Active）的配置
a）客户端（file zilla）的配置：
   编辑->设置->连接->FTP->传输模式 ，设置为主动，取消“失败后允许返回到其他传输模式”的选择
                                                    ->主动模式，限制file zilla使用的本地端口，49100～49199，这样做是为了方便后续的观察
                                                                             主动模式IP，使用以下IP地址，10.0.2.2，这是在Guest中的网关地址，取消“本地连接不使用外部IP地址”的选择
         另外，在连接管理器中，站点的传输设置，设置为“主动”
b）服务端的配置：
   都使用默认设置即可

c）虚拟机的网络设置
   虚拟机的设置页面，网络->网络连接->高级->port forwarding，添加从Host到Guest的21端口映射，即Host 21 -> Guest 21

当使用主动模式连接时，连接过程如下：
     -首先Host发起访问Guest 21端口的连接，进行身份验证；
     -通过后，Host（file zilla）会通过PORT指令，打开Host的49100～49199端口范围内的一个随机端口，并告诉Guest；
     -Guest会使用本地的20端口，连接Host的上述随机端口，进行数据传输

  在Host和Guest上，都可以通过netstat -an查看端口连接的情况

6）针对被动模式（Passive）的配置
a）客户端（File Zilla）的配置：
          编辑->设置->连接->FTP->传输模式 ，设置为被动，取消“失败后允许返回到其他传输模式”的选择
                                                    ->被动模式，被动模式，选择“使用服务器的外部IP地址来代替”
          另外，在连接管理器中，站点的传输设置，设置为“被动”
b）服务端的配置：
   proftpd的配置文件位于/etc/proftpd/proftpd.conf
   PassivePorts 设置为49000 49009 ，这是Host访问时，建立数据链接的随机服务端口范围
   masqueradeAddress设置为127.0.0.1 ，这是Host访问时，由Guest提供给Host访问的“伪装地址”，如果不设置这个参数，则Guest返回给Host的地址就会是10.0.2.15

c）虚拟机的网络设置
        虚拟机的设置页面，网络->网络连接->高级->port forwarding，添加从Host到Guest的21端口映射，即Host 21 -> Guest 21
        另外，还需要增加49000 ～ 49009的十个端口的映射，VirtualBOX这里的设置不是很方便，不能指定端口范围，因此只能一个一个设置

当使用被动模式连接时，连接过程如下：
     -首先Host发起访问Guest 21端口的连接，进行身份验证； 这里与主动方式一样
     -通过后，Guest（proftpd）会通过PORT指令，打开Guest的49000～49009端口范围内的一个随机端口，并告诉Host（File Zilla）；
     -Host会使用本地的随机端口，连接Guest（proftpd）的上述随机端口，进行数据传输

 在Host和Guest上，都可以通过netstat -an查看端口连接的情况

以上是在虚拟机（Guest）和主机（Host）上分别配置的详细步骤