一、传输层协议

文件传输协议（FTP）是一个用于文件传输的标准协议。FTP使用在客户端和服务器之间进行文件上传和下载的TCP协议。FTP是一种双向传输协议，它允许客户端和服务器都可以上传和下载文件。

FTP协议包括两个端口，一个用于数据传输，另一个用于控制通信。控制端口（默认为21）用于建立和维护连接，数据端口（默认为20）用于传输文件。FTP使用命令和响应机制来进行通信。FTP支持匿名登录和注册登录，保证数据传输的安全和可信。

FTP代码示例：

import ftplib

ftp = ftplib.FTP('ftp.python.org')
ftp.login('anonymous', '')
ftp.cwd('/pub/') # 更改远程目录
with open('README', 'wb') as fp:
    ftp.retrbinary('RETR README', fp.write)
ftp.quit()

二、文件上传和下载

FTP协议支持客户端和服务器之间的文件上传和下载功能。在FTP传输中，客户端可以将文件上传到服务器，也可以从服务器下载文件到本地。在上传和下载文件之前，客户端需要建立与服务器的连接，使用特定的命令和参数。

FTP协议支持二进制和ASCII模式的文件传输。在ASCII模式下，FTP会将文本文件转换为网络字节顺序（大端序）进行传输。在二进制模式下，FTP仅使用传输字节本身进行传输，并不进行转换操作。默认情况下，FTP使用二进制模式进行文件传输。

FTP代码示例：

import ftplib

ftp = ftplib.FTP('ftp.example.com')
ftp.login('myusername', 'mypassword')

filename = 'example.txt'
with open(filename, 'rb') as fp:
    ftp.storbinary('STOR ' + filename, fp)

filename = 'example_2.txt'
with open(filename, 'wb') as fp:
    ftp.retrbinary('RETR ' + filename, fp.write)

ftp.quit()

三、FTP操作

FTP协议支持多种操作，包括创建和删除目录，复制和移动文件，重命名文件等操作。通过FTP命令和参数，可以执行各种操作。

通过FTP协议，可以列出服务器上当前目录中的所有文件和目录。可以使用“LIST”命令来列出当前目录中的所有文件。列出目录后，可以使用“CWD”命令更改当前工作目录，使用“MKD”命令创建一个新目录，使用“RMD”命令来删除一个目录。

FTP协议还支持复制和移动文件。可以使用“RETR”命令从服务器下载文件，使用“STOR”命令上传文件。使用“RNFR”和“RNTO”命令重命名文件。

FTP代码示例：

import ftplib

ftp = ftplib.FTP('ftp.example.com')
ftp.login('myusername', 'mypassword')

# 列出目录中的所有文件
files = []
ftp.dir(files.append)
print(files)

# 创建一个新目录
ftp.mkd('new_dir')

# 删除一个目录
ftp.rmd('old_dir')

# 下载一个文件
filename = 'example.txt'
with open(filename, 'wb') as fp:
    ftp.retrbinary('RETR ' + filename, fp.write)

# 上传一个文件
filename = 'example_2.txt'
with open(filename, 'rb') as fp:
    ftp.storbinary('STOR ' + filename, fp)

# 重命名文件
ftp.rename('old_file.txt', 'new_file.txt')

ftp.quit()

四、FTP安全

FTP协议在传输过程中使用明文传输，不具备安全性。因此，FTP协议的安全性需要通过外部方法进行增强，例如使用SSL / TLS加密协议进行FTP数据传输，从而确保数据传输的安全性。

FTP协议还支持用户身份验证。FTP服务器可以设置用户身份验证方式，可以使用简单密码验证，也可以使用基于公钥的SSL / TLS身份验证方案。因此，FTP协议还是非常安全的，可以满足日常文件上传和下载的需求。

FTP代码示例：

使用ftplib库中的FTP_TLS类，可以以SSL / TLS模式进行FTP传输。

import ftplib

# 使用SSL / TLS进行FTP传输
ftp = ftplib.FTP_TLS('ftp.example.com')
ftp.login('myusername', 'mypassword')

filename = 'example.txt'
with open(filename, 'rb') as fp:
    ftp.storbinary('STOR ' + filename, fp)

ftp.quit()

总结

FTP协议是一种用于文件传输的标准协议。FTP协议支持文件上传和下载，支持多种操作，可以实现日常的文件管理需求。通过使用SSL / TLS加密协议，FTP协议也可以增强传输的安全性，同时还支持用户身份验证，确保数据传输的安全可信。