一、TFTP简介

1.定义

TFTP(Trival File Transfer Protocal，简单文件传输协议）该协议在熟知端口69上使用UDP服务。TFTP协议常用于无盘工作站或路由器从别的主机上获取引导配置文件，由于TFTP报文比较小，能够迅速复制这些文件。

2.优点

(1).TFTP协议代码所占用的内存小，其对应的软件也很小，所以能个很容易地放入到无盘工作站的ROM中。(2).TFTP支持ASCII码或二进制传送。

二、TFTP传输过程描述

以TFTP客户向TFTP服务器发送读请求为例，说明整个过程。
1.服务器使用熟知端口号69被动打开连接；
2.客户主动打开连接，它使用临时端口作为源端口而熟知端口69作为目的端口，向服务器进程发送RRQ报文；
3.服务器主动打开连接，它使用新的临时端口作为源端口，而使用收到的来自客户的临时端口作为目的端口，向TFTP客户进程发送DATA报文（2B操作码，2B数据块的块号K，512B数据）；
4.客户收到服务器的报文后，发送4B的ACK（2B的操作码和2B的数据块号）给TFTP服务器，告诉它之前发送给客户的数据报已经收到；
5.重复步骤3-4，直到所有请求的数据发送完毕。

三、功能总结

(1).从上面的过程可以看出，TFTP是一种类似于停止等待协议（不是真正的停止等待协议，在停止等待协议中，接收方发送的ack表示期望收到的下一个分组，而在TFTP的ACK报文中，ack的块号表示的是本次成功收到的数据块，而不是下一个期望的下一个数据块）。TFTP服务器只有收到客户端的确认报文ACK后才会向客户端接着发送新的数据。
(2).服务器向客户端发送数据的过程中，每次都是发送512B的数据，如果客户进程收到某个DATA报文中数据部分的长度小于512B，说明这是收到的最后一个报文；如果待发送的数据的总长度正好是512的整数倍，这就意味着最后一个数据报的长度正好为512B，此时服务器进程会再次发送一个包含0字节数据的DATA报文（显然，该报文的总长度为4B=2B操作码+2B块号+0B数据）；
(3).TFTP协议中，用于读文件的连接和用于写文件的连接的建立方式不同：建立读连接的时候，客户首先向服务器发送RRQ读报文，服务器收到该报文后，直接发回给该客户DATA报文，并且包含第一个数据块（块号为1）。而建立写连接的时候，客户首先先服务器发送WRQ写报文，服务器收到该报文后，则发回给客户ACK报文，使用的块号为0；当然上面两种情况如果遇到请求报文出错时，均会发回ERROR报文作为响应。

四、TFTP五种报文（重点）

TFTP五种报文分别是：RRQ,WRQ,DATA,ACK和ERROR。

包文件

RRQ/WRQ报文：

模式字段中，包含两种字符串中的一种，"netascii"表示ASCII文件，"octet"表示二进制文件；对于RRQ，客户向TFTP服务器发送读请求后，服务器返回一个块编号为1的DATA报文；而对于WRQ，客户向TFTP服务器发送写请求后，服务器返回的是块编号为1的ACK报文。总之，不管是RRQ还是WRQ，接收DATA数据的一方（读者）发送ACK确认，而发送DATA数据（写者）的只负责发送数据。

DATA报文：

由客户或服务器使用（由写者发送），用于传送数据块。所有的块都用数字顺序编码，从1开始。在所有的DATA报文中，这个块必须准确地等于512B，但最后一个块可以小于或等于512B。当发送的DATA报文中数据部分的长度小于512B后，表示DATA报文发送完毕，所以小于数据部分512B的DATA数据报可以作为文件结束的标志。特殊的情况是，当文件中的数据正好是512B的整数倍时，那么发送端必须再发送一个具有数据部分为0B的额外的DATA数据块以表示传输的结束。数据可以采用ASCII码或二进制组来传送。

ACK报文：

块号表示它所收到的块号（不是下一个期待的块号哈，这与TCP中的ACK序号不同）。特殊情况是，当客户向服务器发送一个WRQ请求后，服务器返回给客户的是一个块号为0的ACK报文，表示服务器已经准备好了接收来自客户的数据报。

EEROR报文：

ERROR报文既可以有客户发送，也可以由服务器发送，当一条连接（如读连接或写连接）不能建立或在数据传输中出现问题时使用。差错码定义了差错的类型，差错信息是一个可变字节，包含原文中的差错数据。

注意：

从上面的报文格式中可以看出，TFTP报文没有差错检验和字段，所以接收端检验数据是否出现差错的唯一方法是通过分组该TFTP数据报的UDP首部中的检验和字段。

五、流量控制

TFTP流量控制采用的是停止等待协议。TFTP使用DATA报文发送数据块，并等待ACK报文的确认。若在超时之前发送端就收到了确认，它就发送下一个块。这样，实现流量控制的方法是在发送下一个数据块之前，必须要保证收到了上一个数据块的ACK报文。
客户从服务器读文件：当客户打算向服务器读文件时，先发送RRQ报文，若无问题，服务器就直接发送块号为1的DATA报文（即第一个数据块就直接发送过去了）。
客户向服务器写文件（就是存储文件）：当客户打算写文件时，先发送WRQ报文，若无问题，服务器就响应块号为0的ACK报文（不是DATA报文，因为此时服务器是数据接收方，只能发送ACK，同时注意第一个ACK的块编号是0，这样就可以通知客户，我同意了你的写请求）。客户在收到该确认后，就是用块号为1发送第一个数据块给服务器。

六、差错控制

TFTP的差错机制与其他协议不同，它是对称的，因为TFTP协议在发送端和接收端都使用了计时器。也就是说，客户和服务器两端，一方使用了DATA报文计时器（发送端），另一方使用ACK报文计时器（接收端）。若发送端丢失了数据报文，在计时器到期时发送端就重传该数据报文；若接收端丢失了ACK报文，在超时时接收端就重传该ACK报文。

差错控制常用于这四种情况：报文受损、报文丢失、确认丢失和报文重复。

报文受损：

当数据块出现差错（通过差错检验，得靠UDP首部）时，接收端能够检测出来并丢弃该报文。发送端等待确认，超时后就重传该数据报。

报文丢失：

若数据报丢失了，它就用于不能到达接收方，而确认页不会发出。发送端在超时之后，就会重传该数据报。
确认丢失：确认丢失了，则可能发生两种情况：一是接收端的计时器比发送端的计时器先到期，则接收方重传确认；若发送端的计时器先期，则发送端重传该数据。

报文重复：

接收端通过块编号可以检测出数据块的丢失。若数据块重复了，接收端就简单地将其丢弃。
sorcerer's apprentice bug
Sorcerer's apprentice buy可以翻译为“魔法师学徒的错误"(或魔术新手综合征），这个名称来自一个动画人物，这个人不经心地对一个拖把施加魔法，结果这个拖把连续地复制它自己。若分组的ACK报文没有丢失而是延迟了，则会发送这种错误。

数据分组发生这种错误的原因分析：

发送端发送一个分组出去后，会启动该分组的DATA计时器；接收方收到该分组后就会发送一个ACK数据报，并启动一个ACK计时器。发送端收到该ACK报文之前，它会按照一定的时间间隔（由发送端的计时器决定）重发该数据块，直到收到该数据块的ACK报文为止。现在假设出现这么一种情况，发送端将DATA分组发送出去后，接收方收到该数据并发回一个ACK数据报，但是ACK在路上走着，并没有丢失（只是走得很慢）。当发送端的DATA计时器到期了都还没有收到ACK分组时，发送端就会认为DATA数据包已经丢失了，就会重发该数据报。发出去没过多久却收到了之前那个数据报的ACK分组。这回发送端才发送下一个数据报，这样导致的结果就是每一个成功发送的DATA都要发送两次，而每一个成功的ACK也要发回两次。这一现象就称为“魔术新手综合症”。

七、TFTP协议与DHCP协议

TFTP协议常与DHCP协议协同工作。TFTP协议和DHCP协议共同工作来加载一些无盘机（如无盘系统，网桥，路由器等，注意：现在的某些路由器可能有硬盘了，但是以前的没有）的配置文件来进行一些初始化工作。当无盘机加点后，加了点的无盘机（通过在系统的ROM中固化TFTP软件和DHCP软件，这样加电后就可以运行这些软件）调用DHCP客户进程从远端服务器的DHCP服务器进程获取配置文件（如IP地址和引导文件的绝对路径名），然后无盘机再启动TFTP客户进程，根据前面获取的引导文件的绝对路径名去在相应的TFTP服务器中去读取该引导文件的内容。

八、参考资料

以下资料度娘都有资料：
[1] 《TCP/IP详解 卷1：协议》
[2] 《TCP/IP协议族 第4版》
[3] 《计算机网络 第5版》
AndTFTP软件 ：http://www.wandoujia.com/apps/com.xiaoboalex.andtftp