TFTP（简单文件传输协议）

一、协议概述

TFTP（Trivial File Transfer Protocol） 是一种基于UDP协议设计的极简文件传输协议，主要用于无盘工作站或嵌入式设备的系统引导过程。与功能完整的FTP相比，TFTP具有以下显著特点：

核心特性

协议简单：代码量极小（约300-500行），适合嵌入到ROM中
无连接性：基于UDP（端口69），无需建立连接
无认证机制：不提供用户名/密码验证
小文件传输：适合传输启动镜像等小型文件

二、工作原理与报文格式

操作模式

TFTP支持两种传输模式：

netascii模式：文本模式，自动转换行结束符（CR/LF与本地格式）
octet模式：二进制模式，原始字节流传输

五种报文类型

操作码	报文类型	说明
1	RRQ（读请求）	客户端请求读取服务器文件
2	WRQ（写请求）	客户端请求写入文件到服务器
3	DATA（数据）	包含文件数据块（最大512字节）
4	ACK（确认）	确认收到数据块
5	ERROR（错误）	传输错误通知

三、传输过程示例

文件读取流程（RRQ）

复制代码

客户端                                   服务器
  |----------- RRQ（端口69） ----------->|
  |                                      |
  |<-- DATA（块1，新端口>1023）---------|
  |                                      |
  |--------- ACK（块1） --------------->|
  |                                      |
  |<-- DATA（块2） ---------------------|
  |                                      |
  |--------- ACK（块2） --------------->|
  |                 ...                  |
  |<-- DATA（块N，<512字节）-----------|
  |                                      |
  |--------- ACK（块N） --------------->|

关键机制

端口变化：服务器收到初始请求后，使用新端口（>1023）进行后续通信，释放熟知端口给其他客户端
停止等待：每发送一个数据块必须等待确认，再发送下一块
超时重传：发送方超时未收到ACK则重传数据包
块编号：从1开始，ACK确认编号与数据块编号一致

四、典型应用场景

1. 系统引导

无盘工作站从网络服务器加载操作系统镜像
嵌入式设备通过BootLoader下载固件
网络设备（路由器、交换机）固件升级

2. 配置与维护

自动化设备配置分发
远程固件更新（结合安全机制）
诊断日志文件上传

五、安全性考虑与限制

安全问题

无身份验证：任何知道服务器IP的设备都可访问
明文传输：数据不加密，易被窃听
目录遍历风险：可能访问系统敏感文件

防护措施

目录限制 ：TFTP服务器通常限制在特定目录（如/tftpboot）
权限控制：以低权限用户身份运行TFTP服务
访问控制列表：限制源IP地址范围
网络隔离：TFTP服务部署在内网，不暴露到公网

协议限制

最大文件：传统限制32MB（块号最大65535 × 512字节）
传输效率：停止等待机制导致吞吐量低
无断点续传：传输中断需重新开始