1. Протокол SMB/CIFS
1.1 Архитектура SMB/CIFS
SMB/CIFS (Server Message Block/Common Internet File System) реализует архитектуру клиент-сервер. Клиентские приложения, запущенные на рабочих станциях, отправляют запросы на серверный компьютер, где функционирует служба SMB/CIFS. Сервер обрабатывает эти запросы и возвращает соответствующие ответы клиенту.
Протокол SMB/CIFS использует модель обмена сообщениями, где каждый запрос и ответ представляют собой отдельные сообщения. Эти сообщения могут включать в себя команды для доступа к файлам и папкам, управления сеансами, аутентификации и другие операции.
Архитектура SMB/CIFS допускает использование нескольких серверов, что позволяет организовать распределенные файловые системы. Клиенты могут подключаться к любому доступному серверу в сети.
1.2 Механизмы аутентификации и авторизации
Протокол SMB/CIFS поддерживает несколько механизмов аутентификации и авторизации.
Наиболее распространенный - NTLM (NT LAN Manager). Он использует вызов-ответ с хешированием, где клиент отправляет серверу хеш своего имени пользователя и пароля. Сервер сравнивает полученный хеш с хранящимся значением.
SMB/CIFS также поддерживает Kerberos, более безопасный протокол аутентификации, основанный на обмене билетами.
Для авторизации SMB/CIFS использует ACL (Access Control Lists) - списки управления доступом. ACL определяют разрешения для каждого пользователя или группы на доступ к ресурсам.
FTP, в отличие от SMB/CIFS, не имеет встроенных механизмов аутентификации и авторизации. Он полагается на внешние системы, такие как FTP-серверы с поддержкой аутентификации по имени пользователя и паролю, или более современные протоколы, например FTPS (FTP over SSL/TLS), которые обеспечивают шифрование соединения.
1.3 Режимы работы SMB/CIFS
SMB/CIFS поддерживает три основных режима работы:
- Режим пользователя (User Mode): Клиент подключается к серверу с использованием учетных данных пользователя. Этот режим обеспечивает аутентификацию и авторизацию на уровне пользователя, что позволяет контролировать доступ к ресурсам в зависимости от прав конкретного пользователя.
- Режим гостя (Guest Mode): Клиент подключается к серверу без предоставления учетных данных. Сервер предоставляет доступ к определенным ресурсам, которые настроены для общего доступа. Этот режим используется для предоставления ограниченного доступа к файлам и папкам.
- Режим домена (Domain Mode): Клиент подключается к серверу в рамках доменной структуры Active Directory. Аутентификация и авторизация осуществляются с использованием учетных данных домена, что позволяет централизованно управлять доступом к ресурсам SMB/CIFS.
1.4 Преимущества и недостатки SMB/CIFS
SMB/CIFS, будучи нативным протоколом для Windows, обеспечивает высокую производительность и простоту интеграции в среду Windows. Он поддерживает функции совместного использования файлов и принтеров, а также контроль доступа к ресурсам. Однако SMB/CIFS уязвим к атакам типа "человек посередине" из-за отсутствия шифрования по умолчанию. FTP, будучи более универсальным протоколом, работает на различных операционных системах. Он поддерживает шифрование данных в режиме передачи, что повышает безопасность. Недостатком FTP является меньшая производительность по сравнению с SMB/CIFS и отсутствие встроенных функций совместного использования принтеров.
2. Протокол FTP
2.1 Структура FTP-сеанса
FTP-сеанс представляет собой взаимодействие между клиентом и сервером, структурированное по модели "запрос-ответ". Клиент инициирует соединение с сервером по TCP порту 21. После установления соединения клиент аутентифицируется на сервере, предоставляя учетные данные (имя пользователя и пароль). Успешная аутентификация открывает доступ к файлам и каталогам на сервере.
После аутентификации клиент может выполнять команды для навигации по файловой системе сервера (например, cd, pwd), получения информации о файлах (ls, stat) и передачи файлов (get, put). Каждая команда клиента отправляется на сервер, который обрабатывает ее и возвращает ответ.
Ответ сервера содержит код состояния, указывающий на успех или неудачу операции, а также дополнительную информацию, такую как список файлов в каталоге или размер файла. После завершения сеанса клиент закрывает соединение с сервером.
2.2 Команды FTP
FTP (File Transfer Protocol) использует команды для взаимодействия с сервером. Клиентские команды отправляются на сервер, который отвечает соответствующими кодами состояния.
Основные команды FTP можно разделить на несколько категорий:
- Авторизация: USER, PASS - используются для аутентификации пользователя на сервере.
- Навигация: CDUP, CWD, PWD - позволяют перемещаться по каталогам на сервере.
- Передача файлов: GET, PUT, RETR, STOR - осуществляют загрузку и выгрузку файлов между клиентом и сервером.
- Управление соединением: QUIT, ABOR - завершают сеанс FTP или прерывают текущую операцию.
Команды FTP регистронезависимы, но коды состояния ответов сервера чувствительны к регистру.
2.3 Режимы передачи данных
Режим передачи данных определяет способ обмена информацией между клиентом и сервером. Протокол SMB/CIFS поддерживает режимы передачи данных с использованием TCP (Transmission Control Protocol) или UDP (User Datagram Protocol).
В режиме TCP обеспечивается надежная доставка данных, гарантируя, что все пакеты дойдут до получателя в правильном порядке. Этот режим подходит для передачи файлов, требующих высокой целостности данных.
Режим UDP, напротив, не гарантирует доставку всех пакетов и не обеспечивает контроль порядка их следования. Он используется для передачи данных, где потеря отдельных пакетов не критична, например, при потоковой передаче мультимедиа.
Протокол FTP (File Transfer Protocol) традиционно использует TCP для передачи файлов.
2.4 Безопасность FTP
FTP (File Transfer Protocol) изначально был разработан без учета требований безопасности. Передача данных происходит в незашифрованном виде, что делает ее уязвимой для перехвата. Для обеспечения конфиденциальности при передаче файлов по FTP используется расширение FTPS (FTP Secure). FTPS реализует шифрование SSL/TLS, защищая данные от несанкционированного доступа.
Важно отметить, что FTPS требует настройки на стороне как сервера, так и клиента. Кроме того, authentication в FTP может быть реализована по-разному: анонимный доступ, учетные записи пользователей или использование механизмов внешней аутентификации. Выбор метода аутентификации зависит от требований безопасности конкретной системы.
3. Сравнение SMB/CIFS и FTP
3.1 Функциональные возможности
Протокол SMB/CIFS (Server Message Block/Common Internet File System) предоставляет возможность совместного использования файлов, принтеров и других ресурсов в локальной сети. Он поддерживает операции чтения, записи, создания, удаления и переименования файлов и каталогов. SMB/CIFS также позволяет управлять правами доступа к ресурсам, аутентифицировать пользователей и выполнять другие функции управления сетью.
Протокол FTP (File Transfer Protocol) предназначен для передачи файлов между клиентом и сервером. Он поддерживает режимы передачи файлов в ASCII- и двоичном формате. FTP не предоставляет встроенных механизмов аутентификации и управления доступом, поэтому обычно используется в сочетании с другими протоколами, такими как SSH (Secure Shell), для обеспечения безопасности.
3.2 Производительность
Производительность протоколов SMB/CIFS и FTP определяется множеством факторов, включая пропускную способность сети, задержки, архитектуру сервера и клиента, а также используемые алгоритмы. SMB/CIFS, будучи протоколом уровня приложений, обычно демонстрирует более высокую производительность по сравнению с FTP, особенно при передаче больших файлов. Это связано с оптимизациями для работы с файловой системой, кэшированием данных и поддержкой параллельной передачи. FTP, являясь протоколом уровня транспорта, полагается на TCP/IP и не обладает такими же встроенными механизмами оптимизации.
Однако производительность SMB/CIFS может страдать при работе через медленные или ненадежные сети. FTP, благодаря своей простоте, может быть более устойчивым к таким условиям. Выбор оптимального протокола зависит от конкретных требований приложения, характеристик сети и доступных ресурсов.
3.3 Безопасность
Протокол SMB/CIFS, изначально разработанный для использования в доверенных сетях, не обладает встроенными механизмами аутентификации и шифрования. Это делает его уязвимым к перехвату трафика и несанкционированному доступу. FTP, хотя и поддерживает аутентификацию по имени пользователя и паролю, также не обеспечивает шифрование данных по умолчанию. Для повышения безопасности при использовании SMB/CIFS рекомендуется применять механизмы аутентификации на уровне операционной системы, а также использовать протокол SMB Signing для проверки целостности данных. При работе с FTP необходимо активировать режим передачи данных по SSL/TLS (FTPS) для шифрования трафика.
3.4 Области применения
Протокол SMB/CIFS широко используется для обмена файлами в локальных сетях Windows, обеспечивая доступ к ресурсам общего пользования, таким как принтеры и папки. FTP, с другой стороны, находит применение в передаче файлов между сервером и клиентом через интернет, часто используется для загрузки и выгрузки web сайтов, а также обмена большими файлами.