FTP là gì: Định nghĩa, phân loại, vai trò, cách thức hoạt động của FTP

Giao thức truyền tập tin hay FTP - File Transfer Protocol mang lại nhiều lợi ích cho cả người dùng lẫn doanh nghiệp. Mặc dù tiếp xúc với chúng mỗi ngày nhưng không phải ai cũng hiểu rõ về File Transfer Protocol . Vậy FTP là gì? Vai trò và cách thức hoạt động của giao thức truyền tập tin thế nào? Cùng Bizfly tìm hiểu ngay trong bài viết sau đây.

FTP là gì?

FTP là viết tắt của File Transfer Protocol hay gọi là giao thức truyền tập tin. Đây là một giao thức truyền tải dữ liệu giữa các máy tính với nhau thông qua TCP/IP như Internet - mạng ngoại bộ hoặc Intranet - mạng nội bộ. FTP thường sẽ hoạt động trên hai cổng chủ yếu: cổng 20 và cổng 21. FTP hỗ trợ truyền tải dữ liệu website lên máy chủ web, kể cả khi máy chủ đặt ở một vị trí xa. 

Các loại FTP phổ biến

Các loại giao thức FTP phổ biến hiện nay: 

• FTP Plain: Đây là phiên bản FTP mặc định, sử dụng kết nối không được mã hóa để truyền tải dữ liệu giữa máy khách và máy chủ. Với ưu điểm:  Dễ sử dụng, cài đặt và cấu hình đơn giản. Tuy nhiên vẫn tiềm ẩn những rủi ro, không an toàn, dễ bị tấn công đánh cắp dữ liệu do không có cơ chế mã hóa.
• FTPS: Sử dụng giao thức SSL/TLS để mã hóa dữ liệu truyền tải giữa máy khách và máy chủ, đảm bảo an toàn cho thông tin. Với ưu điểm an toàn hơn FTP Plain, bảo mật dữ liệu tốt hơn. Tuy nhiên, tốc độ truyền tải có thể chậm hơn so với FTP Plain phụ thuộc vào quá trình mã hóa và giải mã dữ liệu. 
• SFTP: Sử dụng giao thức SSH để truyền tải dữ liệu và mã hóa kết nối giữa máy khách và máy chủ, cung cấp mức độ bảo mật cao nhất. Đây là loại FTP an toàn nhất trong các loại FTP, bảo mật dữ liệu cao nhất, chống tấn công hiệu quả. Song, SFTP khó cài đặt và cấu hình phức tạp hơn so với FTP Plain và FTPS, yêu cầu kiến thức chuyên môn cũng cao hơn. 

Công dụng của FTP là gì?

Ngày nay FTP được ứng dụng khá phổ biến, bởi những lợi ích sau đây: 

• Khả năng truyền nhiều tập tin cùng một lúc:  FTP hỗ trợ việc truyền nhiều tập tin cùng một lúc trở nên khả thi và dễ dàng hơn thay vì phải gửi từng tệp hình ảnh riêng lẻ.
• Quản lý tập tin một cách hệ thống: Giao thức FTP có khả năng quản lý tệp tin hiệu quả ở cả hai hướng (máy chủ và máy khách) đồng thời cho phép bạn tải lên và tải xuống dữ liệu từ máy chủ một cách dễ dàng.
• Khả năng chuyển tệp tin kể cả khi mất kết nối: Trường hợp mất kết nối mạng trong khi truyền tệp tin, FTP vẫn cho phép tiếp tục thực hiện quá trình truyền tai nơi bị gián đoạn mà không cần phải bắt đầu lại từ đầu.
• Quản lý khung chờ & lên lịch truyền: Giao thức FTP cho phép thêm dữ liệu vào lịch chờ và hỗ trợ lên lịch truyền tệp tin, giúp khâu quản lý và sắp xếp việc truyền tải một cách có kế hoạch và hiệu quả hơn. 
• Chế độ bảo mật cao: Một số giao thức FTP có phương thức bảo mật (như FTP, FTPS) để bảo vệ dữ liệu trong quá trình truyền tải. Từ đó,làm cho FTP trở thành phương thức an toàn, đáng tin caayk để chia sẻ và truyền tải dữ liệu nhạy cảm.
• Khả năng đồng bộ hóa tệp tin: FTP hỗ trợ đồng bộ hóa hệ thống dữ liệu giữa máy tính cá nhân với máy chủ nhằm đảm bảo dữ liệu luôn được cập nhật và đồng nhất trên các thiết bị. 
• Tính năng tích hợp mở rộng: FTP có thể tích hợp với các ứng dụng và máy chủ khác một cách dễ dàng, giúp truyền tải dữ liệu giữa các hệ thống một cách liền mạch.

Ngoài ra, FTP còn được ứng dụng để phục vụ các mục đích như hỗ trợ nhân viên trong việc chia sẻ dữ liệu qua lại giữa các máy tính đặt ở các chi nhánh khác nhau. 

FTP hoạt động như thế nào?

FTP hoạt động dựa trên việc truyền và nhận dữ liệu từ máy Client đến máy Server thông qua mạng TCP.  Muốn thực hiện quá trình này, người dùng cần phải cung cấp thông tin xác thực cho máy chủ FTP. Với các máy chủ FTP công cộng có thể không cần cung cấp thông tin xác thực nếu muốn truy cập tệp của họ, được gọi là FTP ẩn danh

Quá trình hoạt động của FTP được hỗ trợ bởi 2 tiến trình: Control Connection và Data Connection. Trong đó: 

• Control Connection (Kết nối điều khiển): Đây là kết nối TCP logic đầu tiên được thiết lập khi bắt đầu truyền dữ liệu. Vai trò chính của quá trình này là truyền tải thông tin điều khiển, bao gồm các lệnh và yêu cầu, giữa Client và Server. Kết nối điều khiển được duy trì trong suốt phiên truyền dữ liệu.
• Data Connection (Kết nối dữ liệu): Khác với Control Connection, Data Connection là kết nối TCP được tạo ra dành riêng cho mục đích truyền tải dữ liệu thực tế giữa Client và Server. Kết nối này sẽ tự động ngắt khi quá trình truyền tải dữ liệu hoàn tất.

Khi hoạt động, giao thức FTP cho phép truyền và nhận nhiều tập tin cùng một lúc, hoặc chuyển tệp tin một cách tự động trong trường hợp mất kết nối, đồng thời cũng cho phép thêm dữ liệu vào khung chờ và lên lịch truyền. Tuy nhiên, FTP cũng có hạn chế về mặt bảo mật và sẽ không  phù hợp với các tổ chức đòi hỏi tạo cổng kết nối khi truyền dữ liệu.

Các phương thức truyền dữ liệu trong giao thức FTP

Dữ liệu được lưu trữ trong giao thức FTP dưới nhiều dạng khác nhau từ văn bản, hình ảnh, âm thanh cho đến video. Với từng loại dữ liệu, cần áp dụng các phương thức truyền tải phù hợp. Theo đó, có 3 phương thức truyền dữ liệu chính là: Compressed Mode, Stream Mode và Block Mode. 

Compressed mode (chế độ nén)

Compressed mode là phương thức truyền sử dụng chế độ nén dữ liệu khá đơn giản là “run-length encoding” để giảm kích thước dữ liệu trước khi truyền tải. Khi đó, các đoạn dữ liệu bị trùng lặp sẽ được phát hiện và loại bỏ nhằm giảm chiều dài của toàn bộ thông điệp khi gửi đi. Điều này giúp tiết kiệm băng thông và giảm thời gian truyền tải, đặc biệt là khi truyền tải các tập tin lớn. Cách thức thực hiện diễn ra như sau: 

• Máy khách gửi yêu cầu đến máy chủ nén dữ liệu: Khi máy khách yêu cầu truyền tải dữ liệu ở chế độ nén, nó sẽ gửi một lệnh đặc biệt đến máy chủ.
• Máy chủ nén dữ liệu: Máy chủ sử dụng thuật toán nén được hỗ trợ (như GZIP, LZW) để nén dữ liệu trước khi truyền đi.
• Máy khách giải nén dữ liệu: Sau khi nhận được dữ liệu nén, máy khách sẽ sử dụng thuật toán tương ứng để giải nén dữ liệu về dạng ban đầu.

Stream mode (chế độ dòng)

Phương thức này hoạt động dựa theo độ tin cậy trong việc truyền dữ liệu trên TCP. Dữ liệu được truyền đi dưới dạng các byte với cấu trúc không liên tiếp. Thiết bị gửi chỉ đẩy luồng dữ liệu qua kết nối TCP tới phía nhận mà không có bất kỳ một trường tiêu đề nhất định. Cách thức hoạt động như sau: 

• Máy khách thiết lập kết nối TCP: Máy khách tạo một kết nối TCP với máy chủ trên cổng 20.
• Máy khách gửi yêu cầu: Máy khách gửi lệnh FTP yêu cầu truyền tải dữ liệu ở chế độ dòng đến máy chủ.
• Máy chủ gửi dữ liệu: Máy chủ đọc dữ liệu từ tập tin nguồn và gửi từng byte dữ liệu qua kết nối TCP đến máy khách.
• Máy khách nhận dữ liệu: Máy khách nhận dữ liệu từ máy chủ và ghi vào tập tin đích.
• Đóng kết nối: Khi quá trình truyền tải dữ liệu hoàn tất, cả hai kết nối (điều khiển và dữ liệu) đều được đóng lại.

Block mode (chế độ khối)

Block mode, hay chế độ khối, là một phương thức mã hóa dữ liệu tiên tiến, mang tính quy chuẩn cao, hoạt động bằng cách chia nhỏ dữ liệu đầu vào thành những khối có kích thước cố định (thường là 512 byte) sau đó mã hóa từng khối riêng biệt. Cách thức hoạt động như sau:

• Máy khách thiết lập kết nối TCP: Máy khách tạo một kết nối TCP với máy chủ trên cổng 20. 
• Máy chủ chia dữ liệu thành các khối: Máy chủ đọc dữ liệu từ tập tin nguồn, chia dữ liệu thành các khối có kích thước cố định và thêm thông tin số hiệu khối, tổng số khối vào mỗi khối.
• Máy chủ gửi dữ liệu: Máy chủ gửi từng khối dữ liệu qua kết nối TCP đến máy khách.
• Máy khách nhận dữ liệu: Máy khách nhận dữ liệu từ máy chủ, lưu trữ từng khối dữ liệu cùng với thông tin số hiệu khối.
• Máy khách kiểm tra lỗi: Sau khi nhận đủ số lượng khối theo tổng số khối, máy khách kiểm tra lỗi truyền tải bằng cách sử dụng mã hóa CRC-32.
• Máy khách ghép các khối: Nếu không có lỗi xảy ra, máy khách ghép các khối dữ liệu theo thứ tự số hiệu khối để tạo thành dữ liệu gốc.
• Ghi dữ liệu và đóng kết nối: Máy khách ghi dữ liệu gốc vào tập tin đích và khi quá trình truyền tải dữ liệu hoàn tất, cả hai kết nối (điều khiển và dữ liệu) đều được đóng lại.

Hướng dẫn xây dựng một máy chủ FTP nhỏ gọn

Ngày nay, việc xây dựng một máy chủ FTP  nhỏ gọn để truyền và nhận dữ liệu vô cùng dễ dàng chỉ cần thực hiện theo các bước sau đây: 

Bước 1: Chọn nền tảng máy chủ

Chọn hệ điều hành phù hợp để cài đặt và chạy máy chủ FTP gồm Linux (ví dụ: Ubuntu, centos) hoặc Windows Server.

Bước 2: Thực hiện cài đặt máy chủ FTP

• Với Linux, bạn nên sử dụng các phần mềm như proftpd, vsftpd hoặc Pure-ftpd.
• Với Windows Server, bạn nên sử dụng phần mềm filezilla Server hoặc dịch vụ FTP tích hợp. 

Bước 3: Thiết lập cấu hình FTP

Muốn xác định thư mục gốc (root directory) và quyền truy cập phải tiến hành thiết lập cấu hình FTP trên cơ sở  xác định các nguyên tắc bảo mật cũng như cấu hình tường lửa nếu cần.

Bước 4: Tạo tài khoản người dùng và phân quyền

Tiến hành tạo tài khoản người dùng và cấp quyền truy cập cho các thư mục trên máy chủ FTP

Bước 5: Mở quyền truy cập và kiểm tra kết nối

Nếu máy chủ đứng sau tường lửa, hãy đảm bảo cổng truy cập FTP (cổng 21) đã được mở để chuyển tiếp đến máy chủ FTP.

Sau khi cài đặt cấu hình máy chủ FTP, hãy kiểm tra thử kết nối từ một máy khách (FTP client) để đảm bảo mọi thứ hoạt động chuẩn xác.

Các phần mềm FTP hỗ trợ người dùng dễ dàng

Dưới đây là một số phần mềm FTP hỗ trợ người dùng dễ dàng, thuận tiện nhất: 

FileZilla

FileZilla là một phần mềm FTP miễn phí với mã nguồn mở, hỗ trợ trên nhiều hệ điều hành như Windows, macOS và Linux. 

Giao diện đồ họa của nó trực quan, giúp người dùng dễ dàng kết nối và quản lý các máy chủ FTP. FileZilla cung cấp hỗ trợ cho các giao thức truyền tải dữ liệu như FTP, SFTP và FTPS.

Ngoài ra, nó còn hỗ trợ kéo thả tệp, quản lý thư mục, khôi phục truyền tải bị gián đoạn, và so sánh thư mục.

Transmit

Transmit là một ứng dụng trả phí, chủ yếu hỗ trợ cho người dùng sử dụng hệ điều hành macOS.

Với giao diện hiện đại và trực quan, Transmit hỗ trợ người dùng truy cập và quản lý dữ liệu bằng nhiều giao thức truyền tải, bao gồm FTP, SFTP, FTPS và Amazon S3, với tốc độ và độ ổn định cao.

Ngoài ra, ứng dụng còn có tính năng đồng bộ hóa thư mục, quản lý khóa SSH, mã hóa dữ liệu và lên lịch truyền tải.

WinSCP

WinSCP là một phần mềm miễn phí, là lựa chọn tốt nhất cho người dùng Windows. Giao diện tương tự FileZilla nhưng tập trung vào SFTP, đảm bảo an toàn cho việc truyền tải dữ liệu. WinSCP còn cung cấp tính năng quản lý truy cập và bảo mật mã hóa SSL/TLS cũng như khóa SSH.

WS_FTP

WS_FTP là ứng dụng có trả phí, sử dụng được cho hệ điều hành Windows và MacOS. WS_FTP còn hỗ trợ đầy đủ các giao thức truyền tải dữ liệu như FTP, SFTP, FTPS, HTTP, HTTPS và SSH. Ngoài ra, còn cung cấp tính năng mã hóa SSL/TLS và hỗ trợ khóa SSH để đảm bảo an toàn an ninh dữ liệu khi truyền tải.

Xem thêm: HTTP là gì? Kiến thức tổng quan về giao thức HTTP và HTTPS từ A-Z

Trên đây là toàn bộ thông tin về FTP là gì cùng với những chia sẻ về công dụng, cách thức hoạt động, phương thức truyền dữ liệu của FTP. Hy vọng những kiến thức Bizfly tập hợp sẽ hỗ trợ phần nào cho hoạt động thực tiễn của bạn!