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1. 目录服务
目录是一个为查询、浏览和搜索而优化的专业分布式数据库,它呈树状结构组织数据,就好象 Linux/Unix 系统中的文件目录一样。目录数据库和关系数据库不同,它有优异的读性能,但写性能差,并且没有事务处理、回滚等复杂功能,不适于存储修改频繁的数据。所以目录天生是用来查询的,就好象它的名字一样。
目录服务是由目录数据库和一套访问协议组成的系统。类似以下的信息适合储存在目录中:
- 企业员工信息,如姓名、电话、邮箱等;
- 公用证书和安全密钥;
- 公司的物理设备信息,如服务器,它的 IP 地址、存放位置、厂商、购买时间等;
LDAP 是轻量目录访问协议 (Lightweight Directory Access Protocol) 的缩写,LDAP 是从 X.500 目录访问协议的基础上发展过来的,目前的版本是 v3.0。与 LDAP 一样提供类似的目录服务软件还有 ApacheDS、Active Directory、Red Hat Directory Service。
2. LDAP 特点
- LDAP 的结构用树来表示,而不是用表格。正因为这样,就不能用 SQL 语句了
- LDAP 可以很快地得到查询结果,不过在写方面,就慢得多
- LDAP 提供了静态数据的快速查询方式
- Client/server 模型,Server 用于存储数据,Client 提供操作目录信息树的工具
- 这些工具可以将数据库的内容以文本格式(LDAP 数据交换格式,LDIF)呈现在您的面前
- LDAP 是一种开放 Internet 标准,LDAP 协议是跨平台的 Interent 协议
3. LDAP 组织数据的方式
4. 基本概念
在浏览 LDAP 相关文档时经常会遇见一些概念,下面是常见概念的简单解释。
4.1 Entry
条目,也叫记录项,是 LDAP 中最基本的颗粒,就像字典中的词条,或者是数据库中的记录。通常对 LDAP 的添加、删除、更改、检索都是以条目为基本对象的。
dn
:每一个条目都有一个唯一的标识名(distinguished Name,DN),如上图中一个 dn:”cn=baby,ou=marketing,ou=people,dc=mydomain,dc=org”。通过 DN 的层次型语法结构,可以方便地表示出条目在 LDAP 树中的位置,通常用于检索。
rdn
:一般指 dn 逗号最左边的部分,如 cn=baby。它与 RootDN 不同,RootDN 通常与 RootPW 同时出现,特指管理 LDAP 中信息的最高权限用户。
Base DN
:LDAP 目录树的最顶部就是根,也就是所谓的“Base DN”,如”dc=mydomain,dc=org”。
4.2 Attribute
每个条目都可以有很多属性(Attribute),比如常见的人都有姓名、地址、电话等属性。每个属性都有名称及对应的值,属性值可以有单个、多个,比如你有多个邮箱。
属性不是随便定义的,需要符合一定的规则,而这个规则可以通过 schema 制定。比如,如果一个 entry 没有包含在 inetorgperson 这个 schema 中的objectClass: inetOrgPerson
,那么就不能为它指定 employeeNumber 属性,因为 employeeNumber 是在 inetOrgPerson 中定义的。
LDAP 为人员组织机构中常见的对象都设计了属性(比如 commonName,surname)。下面有一些常用的别名:
属性 | 别名 | 语法 | 描述 | 值(举例) |
---|---|---|---|---|
commonName | cn | Directory String | 姓名 | sean |
surname | sn | Directory String | 姓 | Chow |
organizationalUnitName | ou | Directory String | 单位(部门)名称 | IT_SECTION |
organization | o | Directory String | 组织(公司)名称 | example |
telephoneNumber | Telephone Number | 电话号码 | 110 | |
objectClass | 内置属性 | organizationalPerson |
4.3 ObjectClass
对象类是属性的集合,LDAP 预想了很多人员组织机构中常见的对象,并将其封装成对象类。比如人员(person)含有姓(sn)、名(cn)、电话 (telephoneNumber)、密码(userPassword) 等属性,单位职工 (organizationalPerson) 是人员 (person) 的继承类,除了上述属性之外还含有职务(title)、邮政编码(postalCode)、通信地址 (postalAddress) 等属性。
通过对象类可以方便的定义条目类型。每个条目可以直接继承多个对象类,这样就继承了各种属性。如果 2 个对象类中有相同的属性,则条目继承后只会保留 1 个属性。对象类同时也规定了哪些属性是基本信息,必须含有(Must 活 Required,必要属性):哪些属性是扩展信息,可以含有(May 或 Optional,可选属性)。
对象类有三种类型:结构类型(Structural)、抽象类型 (Abstract) 和辅助类型(Auxiliary)。结构类型是最基本的类型,它规定了对象实体的基本属性,每个条目属于且仅属于一个结构型对象类。抽象类型可以是结构类型或其他抽象类型父类,它将对象属性中共性的部分组织在一起,称为其他类的模板,条目不能直接集成抽象型对象类。辅助类型规定了对象实体的扩展属性。每个条目至少有一个结构性对象类。
对象类本身是可以相互继承的,所以对象类的根类是 top 抽象型对象类。以常用的人员类型为例,他们的继承关系:
下面是 inetOrgPerson 对象类的在 schema 中的定义,可以清楚的看到它的父类 SUB 和可选属性 MAY、必要属性 MUST(继承自 organizationalPerson),关于各属性的语法则在 schema 中的 attributetype 定义。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 | # inetOrgPerson # The inetOrgPerson represents people who are associated with an # organization in some way. It is a structural class and is derived # from the organizationalPerson which is defined in X.521 [X521]. objectclass (2.16.840.1.113730.3.2.2 NAME ‘inetOrgPerson’ DESC ‘RFC2798: Internet Organizational Person’ SUP organizationalPerson STRUCTURAL MAY ( audio $ businessCategory $ carLicense $ departmentNumber $ displayName $ employeeNumber $ employeeType $ givenName $ homePhone $ homePostalAddress $ initials $ jpegPhoto $ labeledURI $ mail $ manager $ mobile $ o $ pager $ photo $ roomNumber $ secretary $ uid $ userCertificate $ x500uniqueIdentifier $ preferredLanguage $ userSMIMECertificate $ userPKCS12 ) ) |
4.4 Schema
对象类(ObjectClass)、属性类型(AttributeType)、语法(Syntax)分别约定了条目、属性、值,他们之间的关系如下图所示。所以这些构成了模式(Schema)——对象类的集合。条目数据在导入时通常需要接受模式检查,它确保了目录中所有的条目数据结构都是一致的。
schema(一般在 /etc/ldap/schema/
目录)在导入时要注意前后顺序。
4.5 backend & database
ldap 的后台进程 slapd 接收、响应请求,但实际存储数据、获取数据的操作是由 Backends 做的,而数据是存放在 database 中,所以你可以看到往往你可以看到 backend
和database
指令是一样的值如 bdb。一个 backend 可以有多个 database instance,但每个 database 的 suffix 和 rootdn 不一样。openldap 2.4 版本的模块是动态加载的,所以在使用 backend 时需要 moduleload back_bdb
指令。
bdb
是一个高性能的支持事务和故障恢复的数据库后端,可以满足绝大部分需求。许多旧文档里(包括官方)说建议将 bdb
作为首选后端服务(primary backend),但 2.4 版文档明确说 hdb
才是被首先推荐使用的,这从 2.4.40 版默认安装后的配置文件里也可以看出。hdb 是基于 bdb 的,但是它通过扩展的索引和缓存技术可以加快数据访问,修改 entries 会更有效率,有兴趣可以访问上的链接或 slapd.backends。
另外 config
是特殊的 backend,用来在运行时管理 slapd 的配置,它只能有一个实例,甚至无需显式在 slapd.conf 中配置。
4.6 TLS & SASL
分布式 LDAP 是以明文的格式通过网络来发送信息的,包括 client 访问 ldap 的密码(当然一般密码已然是二进制的),SSL/TLS 的加密协议就是来保证数据传送的保密性和完整性。
SASL(Simple Authenticaion and Security Layer)简单身份验证安全框架,它能够实现 openldap 客户端到服务端的用户验证,也是 ldapsearch
、ldapmodify
这些标准客户端工具默认尝试与 LDAP 服务端认证用户的方式(前提是已经安装好 Cyrus SASL)。SASL 有几大工业实现标准:Kerberos V5、DIGEST-MD5、EXTERNAL、PLAIN、LOGIN。
Kerberos V5 是里面最复杂的一种,使用 GSSAPI 机制,必须配置完整的 Kerberos V5 安全系统,密码不再存放在目录服务器中,每一个 dn 与 Kerberos 数据库的主体对应。DIGEST-MD5 稍微简单一点,密码通过 saslpasswd2 生成放在 sasldb 数据库中,或者将明文 hash 存到 LDAP dn 的 userPassword 中,每一个 authid 映射成目录服务器的 dn,常和 SSL 配合使用。参考将 LDAP 客户端配置为使用安全性
EXTERNAL 一般用于初始化添加 schema 时使用,如ldapadd -Y EXTERNAL -H ldapi:/// -f /etc/openldap/schema/core.ldif
。
4.7 LDIF
LDIF(LDAP Data Interchange Format,数据交换格式)是 LDAP 数据库信息的一种文本格式,用于数据的导入导出,每行都是“属性: 值”对,见 openldap ldif 格式示例
OpenLDAP(2.4.3x)服务器安装配置方法见这里。
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