【linux】ftpとは？vsftpdをインストールしてftpサーバーを構築してみよう

こんにちは、フルスタックエンジニアのryuです。

今回の記事では、ftpについて解説します。ftpとは、ファイル転送を行うプロトコルです。

linuxにvsftpdをインストールしてftpサーバーを構築してみましょう。ftpの仕組みなども分かりやすく解説します。

ポート番号の使い分けやアクティブモードとパッシブモードの違い、SFTPとの使い分けまで紹介します。実際にファイル転送を行い、ftpについて理解を深めましょう。

【linux】ftpとは？¶

ftpとは何なのか、どうやって構築するのかと疑問に思ったことはありませんか。

今回の記事では、ftpの概要からftpサーバーの構築方法まで解説します。前半で仕組みを理解して、後半で実際にLinuxへftpサーバーを構築する流れです。

読み終わるころには、自分の環境でファイル転送を試せるようになりますよ。ぜひ手を動かしながら読み進めてみてください。

ftpサーバーとはファイル転送を行うプロトコル¶

まず、ftpサーバーの概要について解説します。

ftpサーバーとはファイル転送のプロトコルです。

ftpはFile Transfer Protocolの略です。その名の通り、ネットワーク越しにファイルを送受信するために作られました。

代表的な使い道は、Webサーバーへのコンテンツのアップロードです。Webサーバーにftpを導入して、HTMLなどのWebコンテンツを転送します。

レンタルサーバーでホームページを公開するときに、FTPソフトを使った経験のある方も多いのではないでしょうか。あの裏側で動いているのが、まさにftpというプロトコルです。

しかし、ftpにはセキュリティ面で脆弱性があります。SSHと合わせたSFTPもあるので覚えておきましょう。

SFTPとの違いについては、記事の後半で表を使って詳しく整理します。まずはftpそのものを理解していきましょう。

vsftpdとはLinuxで定番のftpサーバーソフト¶

今回インストールするvsftpdについても、先に紹介しておきます。

vsftpdはVery Secure FTP Daemonの略で、名前の通りセキュリティを重視して開発されたftpサーバーソフトです。DebianやUbuntu、Red Hat系といった主要なディストリビューションで、パッケージとして提供されています。

最新の安定版は、2021年にリリースされた3.0.5です。長年大きな変更が無く、枯れて安定したソフトウェアと言えます。

Linuxでftpサーバーを立てるなら、まずvsftpdを選んでおけば間違いありません。それだけ実績のあるソフトウェアです。

ftpの仕組みについて¶

ここからは、ftpの仕組みについて解説します。構築の前に仕組みを知っておくと、設定項目の意味がすっと頭に入ってきますよ。

ftpは、2つのコネクションを用いてファイル転送を行います。データコネクションとコントロールコネクションの2本を使い分けているのが、ftpの大きな特徴です。

データコネクションとは、データを転送するためのコネクションです。コントロールコネクションは、ユーザー認証やファイルの転送方法を制御するためのコネクションです。

データコネクションはtcp/20番ポート、コントロールコネクションはtcp/21番ポートを使用します。それぞれのポート番号が違うので覚えておきましょう。

2つのコネクションの役割を、表に整理します。

図にすると、次のようなイメージです。

命令のやり取りと実際のファイル転送で、通り道が分かれているわけですね。実際にftpを構築してみると仕組みも良く分かると思います。

アクティブモードとパッシブモードの違い¶

ftpの仕組みでもう1つ重要なのが、アクティブモードとパッシブモードです。データコネクションの張り方に、2つの方式があります。

アクティブモードでは、サーバー側からクライアントに向かってデータコネクションを接続します。一方のパッシブモードでは、クライアント側からサーバーへ接続します。

違いを表にまとめると、次のようになります。

なぜ2つのモードがあるのか、不思議に思いますよね。理由は、アクティブモードだとクライアント側のファイアウォールに通信を遮断されやすいからです。

サーバー側から接続しに来る通信は、クライアントのファイアウォールから見ると外部からの侵入と区別がつきません。そこで、クライアント側から接続を始めるパッシブモードが生まれました。

現在の多くのftpクライアントは、パッシブモードを標準として動作します。接続がうまくいかないときは、どちらのモードで通信しているかを疑ってみてください。

Linuxにftpサーバーを構築してみる¶

では、Linuxにvsftpdをインストールして、ftpサーバーを構築してみましょう。

手元にLinux環境が無い方は、先に環境を用意してください。VirtualBoxでLinuxをインストールする手順や、WSLでLinuxを最速で構築する方法で環境構築のやり方を解説しています。

vsftpdのインストール¶

まず、vsftpdというパッケージのインストールを行います。コマンドは以下の通りです。

apt-get install vsftpd

これはDebianやUbuntuで使われるapt系のコマンドです。Red Hat系のディストリビューションを使っている方は、dnf install vsftpd でインストールできます。

パッケージのインストールが完了するまで、1分程度待ちましょう。

このようにインストールの処理が進めば大丈夫です。エラーが出る場合は、管理者権限で実行できているかを確認してみてください。

設定ファイルの編集¶

次に設定ファイルの編集を行います。DebianやUbuntuの場合、設定ファイルは /etc/vsftpd.conf にあります。

vi /etc/vsftpd.conf と入力して、設定ファイルを開きましょう。viの操作に不安がある方は、viコマンドの使い方を先に読んでおくとスムーズです。

そして、以下の設定値を設定します。

anonymous_enable=NO
ascii_upload_enable=YES  （←行頭にある # を削除）
ascii_download_enable=YES （←行頭にある # を削除）

行頭の # はコメントアウトの印です。この記号を削除すると、その行の設定が有効になります。

主な設定項目の意味を、表で確認しておきましょう。

anonymous_enable=NO は、誰でも入れる匿名ログインを禁止する設定です。セキュリティの基本になるので、必ずNOになっているかを確認しましょう。

なお、Red Hat系では設定ファイルの場所が /etc/vsftpd/vsftpd.conf になります。パスが少し違うだけで、設定できる内容は同じです。

vsftpdの再起動と自動起動の設定¶

設定が完了したら、vsftpdを再起動します。

service vsftpd restart

systemdを採用している最近のディストリビューションでは、systemctl restart vsftpd でも再起動できます。サーバーの起動時にvsftpdを自動で立ち上げたい場合は、systemctl enable vsftpd も実行しておきましょう。

再起動を忘れると、編集した設定が反映されません。設定ファイルを変更したら再起動する、という流れをセットで覚えてください。

ファイアウォールの設定も忘れずに¶

ファイアウォールが有効な環境では、ftpの通信を許可する必要があります。ここを忘れると、設定が正しくても接続できないので注意してください。

ufwを使っている場合は ufw allow 21/tcp を実行します。firewalldを使っている場合は、firewall-cmd --add-service=ftp --permanent のあとに firewall-cmd --reload で設定を反映させましょう。

これで設定が完了です。あとは、クライアントからftpで接続できれば完了です。

クライアントからftpサーバーに接続してみよう¶

サーバーの準備ができたら、クライアントから接続できるかを確認してみましょう。実際にファイルを転送してみると、ftpの理解が一気に深まりますよ。

Linuxのクライアントから接続する場合は、ftpコマンドを使います。接続からファイル転送までの流れは、次のようになります。

$ ftp 192.168.1.10
Connected to 192.168.1.10.
220 (vsFTPd 3.0.5)
Name (192.168.1.10:user): user
331 Please specify the password.
Password:
230 Login successful.
ftp> put test.txt
ftp> bye

220 (vsFTPd 3.0.5) のような応答が返ってくれば、サーバーへの到達は成功しています。ユーザー名とパスワードを入力して、230 Login successful. と表示されればログイン完了です。

ログイン後は、put でアップロード、get でダウンロードができます。接続を終了するときは bye と入力してください。

ちなみに、ftpの応答に付いている数字は応答コードと呼ばれるものです。2で始まれば成功、5で始まれば失敗というように、状態を数字で伝えています。

WindowsからGUIで操作したい方には、WinSCPが定番です。ftpクライアントはこちらからダウンロードすることができます。

WinSCPとは :: WinSCP

WinSCPならドラッグアンドドロップでファイルを転送できるので、初心者の方でも直感的に操作できます。うまく接続できないときは、パッシブモードの設定やファイアウォールを見直してみましょう。

ftpのセキュリティとSFTP・FTPSとの違い¶

ftpサーバーを構築できたところで、セキュリティの話にも触れておきます。実務では避けて通れない、とても大切なポイントです。

ftpは通信内容が暗号化されない平文のプロトコルです。ユーザー名もパスワードもそのままネットワークを流れるため、途中で盗聴されると認証情報が漏れてしまいます。

そこで現在は、暗号化に対応した方式を使うのが一般的になっています。代表的なのがSFTPとFTPSです。

それぞれの違いを表で整理します。

SFTPはftpの改良版と思われがちですが、実はSSHをベースにした別物のプロトコルです。使うポートも22番の1つだけなので、ファイアウォールの管理も楽になります。

また、ファイル転送をするSCPというコマンドもあるので併せて覚えておきましょう。SCPについては、scpコマンドでファイルを送信する方法の記事で解説しています。

では、平文のftpを学ぶ意味は無いのでしょうか。決してそんなことはありません。

ftpの2つのコネクションやモードの考え方は、ネットワークとファイアウォールを理解する良い教材になります。社内の閉じたネットワークなど、今でもftpが現役で使われている場面もあります。

学習用としてftpを構築しつつ、実運用ではSFTPやFTPSを選ぶ、と覚えておけば安心です。

ftpでよくある疑問¶

最後に、ftpについて初心者の方からよく聞かれる疑問に答えていきます。気になるところだけ読んでいただいても大丈夫ですよ。

ポート20番と21番はどう使い分けられている？¶

20番と21番の役割は、混同しやすいポイントです。21番がコントロールコネクション、20番がデータコネクションで使われます。

ログインやコマンドのやり取りは常に21番を通り、ファイルの中身は20番側を流れるイメージです。ただし、パッシブモードのデータ転送では20番ではなく任意のポートが使われる点に注意してください。

この2つのポート番号は、LPICの試験でも頻出です。コマンドを実際に打ちながら覚えたい方は、LPICのコマンドを実機で勉強する方法も参考にしてください。

vsftpdに接続できないときは何を確認すればいい？¶

設定したのに接続できないと、焦ってしまいますよね。確認するポイントは大きく3つです。

1つ目はvsftpdが起動しているかどうかで、systemctl status vsftpd で確認できます。2つ目はファイアウォールで、21番ポートの通信が許可されているかを見直しましょう。

3つ目は設定ファイルの記述ミスです。スペルミスや余計な空白が無いか、編集した行を1つずつ確認してみてください。

ログを調べるのも有効な手段です。ログの仕組みから理解したい方は、syslogの設定方法の記事が参考になります。

匿名ログイン（anonymous）とは何？¶

設定ファイルに出てきたanonymousとは何なのか、気になった方もいるはずです。これは、ユーザー登録なしで誰でもftpサーバーに入れる匿名ログインの仕組みを指します。

かつては、ソフトウェアの配布サイトなどで匿名ftpが広く使われていました。しかし、誰でもアクセスできる状態は危険なので、自分で立てるサーバーでは anonymous_enable=NO にしておくのが鉄則です。

ログインしたユーザーにホームディレクトリの外を見せない方法は？¶

ftpでログインしたユーザーが、サーバー内を自由に移動できるのは少し怖いですよね。そんなときはchrootという仕組みを使います。

vsftpd.confで chroot_local_user=YES を設定すると、ユーザーはホームディレクトリより上の階層へ移動できなくなります。ホームディレクトリに書き込み権限がある場合は、allow_writeable_chroot=YES もあわせて設定してください。

複数人で使うftpサーバーでは、chrootの設定が定番です。セキュリティを一段高めたいときに思い出してみてください。

ftpとは？まとめ¶

今回の記事では、ftpについて解説しました。

ftpサーバーとはファイル転送を行うプロトコルで、データコネクションとコントロールコネクションの2つを使うのが特徴でしたね。Linuxならvsftpdをインストールするだけで、手軽にftpサーバーを構築できます。

構築の流れは、インストール、設定ファイルの編集、再起動、ファイアウォールの許可という4ステップでした。通信が平文である点には注意して、実運用ではSFTPやFTPSを検討しましょう。

ftpは基礎的なプロトコルなので覚えておきましょう。ポート番号やモードの違いは、資格試験でも実務でも必ず役に立ちます。

サーバー構築の練習をもっと積みたい方は、NTPサーバーの設定方法にも挑戦してみてください。構築の経験を重ねるほど、Linuxへの理解は深まっていきますよ。

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