ما هو بروتوكول نقل الملفات البسيط في شبكات الحاسوب TFTP

تتضمن التطبيقات النموذجية لبروتوكول “TFTP” تحميل الصورة على جهاز بدون قرص وترقية نظام التشغيل في أجهزة الشبكة مثل أجهزة التوجيه.

ما هو بروتوكول نقل الملفات البسيط TFTP

بروتوكول نقل الملفات البسيط “TFTP”: مناسب لتلك التطبيقات التي لا تتطلب إجراءات معقدة لبروتوكول نقل الملفات وليس لديها موارد كافية “RAM” و”ROM” لهذا الغرض، وهو عبارة عن تقنية تنقل الملفات بين أجهزة الشبكة وهي نسخة مبسطة من بروتوكول نقل الملفات الأكثر قوة.

• “TFTP” هي اختصار لـ “Trivial File Transfer Protocol”.

• “RAM” هي اختصار لـ “Random Access Memory”.

• “ROM” هي اختصار لـ “Read-only memory”.

أساسيات بروتوكول نقل الملفات البسيط TFTP

تم تطوير “TFTP” في السبعينيات لأجهزة الكمبيوتر التي تفتقر إلى ذاكرة كافية أو مساحة قرص كافية لتوفير دعم “FTP” الكامل، كما تم الوصول إلى “TFTP” في أجهزة توجيه النطاق العريض “broadband routers” للمستهلكين وموجهات الشبكة التجارية.

كما يستعمل مسؤولو الشبكة المنزلية “TFTP” لتحسين البرامج الثابتة لجهاز التوجيه بينما يعتمد المسؤولون المحترفون “TFTP” لتوزيع البرامج عبر شبكات الشركة، ويستعمل خادم “TFTP” لنقل الملفات البسيط وعادةً للأجهزة البعيدة التي يتم تحميلها بالتمهيد.

كما يُعد بروتوكول نقل الملفات البسيط “TFTP” بأنّه بروتوكول بسيط لتبادل الملفات بين جهازي “TCP / IP“، حيث تسمح خوادم “TFTP” بالاتصالات من عميل “TFTP” لإرسال الملفات واستلامها ويدعم بروتوكول “TFTP” عمليات إرسال الملفات واستلامها فقط.

وكذلك حذف الملف ونقله وإعادة تسميته غير مدعوم، ونظراً لقيوده يُعد “TFTP” مكملاً لبروتوكول “FTP” العادي وليس بديلاً، كما يتم استخدامه فقط عندما تكون بساطته مهمة وافتقاره إلى الميزات أمر مقبول والتطبيق الأكثر شيوعاً هو “bootstrapping” على الرغم من أنّه يمكن استخدامه لأغراض أخرى أيضاً.

كما يمكن أيضاً استخدام خادم “TFTP” لتحميل صفحات “HTML” على خادم “HTTP” أو لتنزيل ملفات السجل على كمبيوتر بعيد، وفي هذه الحالة يجب استخدام مكون نظام الملفات ويجب تكوين خادم “HTTP” بشكل صحيح.

• “FTP” هي اختصار لـ “File Transfer Protocol”.

• “HTTP” هي اختصار لـ “Hypertext Transfer Protocol”.

• “HTML” هي اختصار لـ “Hypertext Markup Language”.

• “TCP / IP” هي اختصار لـ “Transmission Control Protocol/Internet Protocol”.

كيفية عمل بروتوكول TFTP

• مثل “FTP” يعتمد “TFTP” برنامج العميل والخادم لتكوين اتصالات بين جهازين.

• ومن عميل “TFTP” يستطيع تحميل الملفات الفردية أو تنزيلها من الخادم، حيث يستضيف الخادم الملفات ويطلب العميل أو يرسل الملفات.

• يمكن أيضاً استعمال “TFTP” لبدء تفعيل الحاسوب عن بُعد وتكوين نسخة احتياطية “Backup” من ملفات إنشاء الشبكة أو جهاز التوجيه.

• نظراً لأنّ “TFTP” يعتمد على “UDP” لتوصيل الملفات، فإنّه يكون اتصالاً بشكل عام باستخدام المنفذ “69”.

• بمجرد إنشاء الاتصال يطلب العميل عموماً “RRQ” أو “WRQ”، حيث أنّ “RRQ” يعني قراءة الطلب و”WRQ” تعني طلب الكتابة.

• كما يطلب العميل عموماً طلب القراءة إذا كان يريد فقط قراءة الملف وإنشاء طلب مكتوب إذا كان يريد كتابة ملف معين موجود على الخادم.

• بمجرد القيام بذلك يتم إرسال الملفات في شكل حزم صغيرة.

• يتم استخدام الحزم “512 بايت” والملف المراد نقله مقسم إلى حزم صغيرة، حيث تتكون كل حزمة من “512 بايت”.

• بمجرد توصيل الحزمة من خادم إلى عميل ينتظر الخادم استلام إقرار من العميل باستلام الحزمة.

• بمجرد استلام الإقرار يرسل الخادم الحزمة التالية المكونة من “512 بايت”.

• يتم ذلك حتى يتم توصيل الحزمة الأخيرة من جانب الخادم إلى جانب العميل.

ملاحظة:“UDP” هي اختصار لـ “User datagram protocol”.

ملاحظة:“WRQ” هي اختصار لـ “Write Request”.

ملاحظة:“RRQ” هي اختصار لـ “Read Request”.

برنامج خادم وعميل TFTP

يتم إدخال عملاء “TFTP” لسطر الأوامر في الإصدارات القائمة من “Microsoft Windows” و”Linux” و”macOS”، كما يتاح أيضاً عملاء “TFTP” مع واجهات رسومية كبرامج مجانية مثل “TFTPD32” والتي تحتوي على خادم “TFTP”، وأداة “Windows TFTP” هي مثال آخر على عميل وخادم واجهة المستخدم الرسومية لبروتوكول “TFTP” وهناك عملاء “FTP” مجانيون آخرون.

ميزات بروتوكول TFTP

• يعتمد “TFTP” على مبدأ العميل أو الخادم.

• يستخدم منفذ “UDP” رقم 69 المعروف لخادم “TFTP”.

• بروتوكول “TFTP 1S” غير آمن.

• لا يدعم “TFTP” المصادقة.

• تحتوي كل وحدة بيانات “TFTP” على رقم تسلسلي.

• يتم التعرف على كل وحدة بيانات على حدة بعد استلام الإقرار، كما يتم إرسال وحدة البيانات التالية.

• استعادة الخطأ عن طريق إعادة الإرسال بعد انتهاء المهلة.

تنسيقات رسائل بروتوكول TFTP

هناك أربعة أنواع من رسائل “TFTP”، وتشير أول ثماني بتات إلى نوع الرسالة ويحدد حقل الوضع نوع البيانات “ASCII وثنائي وبريد”، كما يتم تحديد حقول اسم الملف والوضع باستخدام جميع الأصفار الثمانية.

• قراءة الطلب “النوع 1″، يستخدم العميل هذا للحصول على نسخة من ملف من الخادم.

• كتابة طلب “النوع 2″، يستخدم العميل هذا الأمر لكتابة ملف في الخادم.

• البيانات “النوع 3″، يحتوي هذا الأمر على كتلة من البيانات أي جزء من الملف يتم نسخه، كما تحتوي هذه الرسالة على كتلة بيانات بحجم ثابت يبلغ “512 ثماني بتات”، ويتم إنهاء الجلسة إذا وصلت رسالة البيانات مع ثماني بتات بيانات أقل من “512 ثماني بتات”.

• “Acknowledgement”، ويمكن أن تحتوي رسالة البيانات الأخيرة على كتلة بيانات مع حجم “EOF” أقل من “512 ثماني بتات”، كما يتم استخدام هذا من قبل العميل والخادم لاستلام وحدات البيانات المستلمة.

ملاحظة:“EOF” هي اختصار لـ “End Of Frame”.

عملية بروتوكول TFTP

• يرسل العميل طلب قراءة أو كتابة على منفذ “UDP” الخاص بالخادم 69.

• يقبل الخادم الطلب بإرسال رسالة بيانات في حالة طلب القراءة.

• يقبل الخادم الطلب بإرسال إقرار في حالة طلب الكتابة.

• في كلتا الحالتين، يختار الخادم منفذ “UDP” لاستخدامه لمزيد من الحوار ويرسل أول رد له إلى العميل من خلال منفذ “UPD” المحدد.

• كل رسالة بيانات لها حجم ثابت من كتلة البيانات “512 ثماني بتات” ومعرف “IS” بشكل فردي.

• آخر كتلة بيانات تحتوي على “EDF” أو كتلة بيانات تحتوي على أقل من “512 ثماني بتات” تنهي الجلسة.

• يتم استعادة الأخطاء باستخدام إعادة الإرسال بعد انتهاء المهلة.

• إذا فقدت رسالة “TFTP” ولم تكن هناك استجابة متوقعة، يكرر المرسل الرسالة بعد انقضاء المهلة المحددة.

• في حالة عدم استلام رسالة البيانات التالية بعد الإقرار بالاستلام، يتم تكرار آخر إشعار بعد انتهاء المهلة.

ملاحظة:“EDF” هي اختصار لـ “European Data Format”.

الفرق بين بروتوكول TFTP وبروتوكول FTP

• نقلت الإصدارات الأصلية من “TFTP” ملفات يصل حجمها إلى “32 ميجابايت”، وتزيل بعض خوادم “TFTP” الأحدث هذا التقييد أو قد تحدد حجم الملف إلى “4 جيجابايت”.

• على العكس من “FTP” لا يتضمن “TFTP” على ميزة تسجيل الدخول لذا فهو لا يطالب بإدخال اسم مستعمل وكلمة مرور، كما تجنب استخدام “TFTP” لمشاركة الملفات الحساسة ولا يمكن حماية هذه الملفات أو تدقيق الوصول إلى الملفات.

• لا يُسمح عادةً بإدراج الملفات وإعادة تسميتها وحذفها عبر “TFTP”.

• يعتمد بروتوكول نقل الملفات البسيط على منفذ “UDP 69” لتكوين اتصالات الشبكة بينما يعتمد “FTP” منفذي “TCP 20″ و”TCP 21”.