LDAP学习者必看

忆风 — Wed, 17 Sep 2008 05:44:00 GMT

如果你在计算机行业工作，那么对LDAP可能早有耳闻了。想深入地了解LDAP吗？那么可以好好地读一下这篇文章。这篇介绍性的文章是一系列介绍如何在企业中设计、实现和集成LDAP环境的文章的头一篇。主要是先让你熟悉一下LDAP的基本概念，那些比较困难的细节问题将放到以后讨论。在这篇文章中我们将要介绍：

什么是LDAP?

什么时候该用LDAP存储数据？

LDAP目录树的结构

单独的LDAP记录

作为例子的一个单独的数据项

LDAP复制

安全和访问控制

现在LDAP技术不仅发展得很快而且也是激动人心的。在企业范围内实现LDAP可以让运行在几乎所有计算机平台上的所有的应用程序从LDAP目录中获取信息。LDAP目录中可以存储各种类型的数据：电子邮件地址、邮件路由信息、人力资源数据、公用密匙、联系人列表，等等。通过把LDAP目录作为系统集成中的一个重要环节，可以简化员工在企业内部查询信息的步骤，甚至连主要的数据源都可以放在任何地方。如果Oracle、Sybase、Informix或Microsoft SQL数据库中已经存储了类似的数据，那么LDAP和这些数据库到底有什么不同呢？是什么让它更具优势？请继续读下去吧！

什么是LDAP?

LDAP的英文全称是Lightweight Directory Access Protocol，一般都简称为LDAP。它是基于X.500标准的，但是简单多了并且可以根据需要定制。与X.500不同，LDAP支持TCP/IP，这对访问Internet是必须的。LDAP的核心规范在RFC中都有定义，所有与LDAP相关的RFC都可以在LDAPman RFC网页中找到。

怎么使用LDAP这个术语呢？

在日常交谈中，你可能会听到有些人这么说：“我们要把那些东西存在LDAP中吗？”，或者“从LDAP数据库中取出那些数据！”，又或者“我们怎么把LDAP和关系型数据库集成在一起？”。严格地说，LDAP根本不是数据库而是用来访问存储在信息目录（也就是LDAP目录）中的信息的协议。更为确切和正式的说法应该是象这样的：“通过使用LDAP，可以在信息目录的正确位置读取（或存储）数据”。但是，也没有必要吹毛求疵，尽管表达得不够准确，我们也都知道对方在说什么。

LDAP目录是数据库吗？

就象Sybase、Oracle、Informix或Microsoft的数据库管理系统（DBMS）是用于处理查询和更新关系型数据库那样，LDAP服务器也是用来处理查询和更新LDAP目录的。换句话来说LDAP目录也是一种类型的数据库，但是不是关系型数据库。不象被设计成每分钟需要处理成百上千条数据变化的数据库，例如：在电子商务中经常用到的在线交易处理（OLTP）系统，LDAP主要是优化数据读取的性能。

LDAP目录的优势

现在该说说LDAP目录到底有些什么优势了。现在LDAP的流行是很多因数共同作用的结果。我在这里说的不过是一些基本的原因，请你注意一下这不过是一小部分原因。

可能LDAP最大的优势是：可以在任何计算机平台上，用很容易获得的而且数目不断增加的LDAP的客户端程序访问LDAP目录。而且也很容易定制应用程序为它加上LDAP的支持。

LDAP协议是跨平台的和标准的协议，因此应用程序就不用为LDAP目录放在什么样的服务器上操心了。实际上，LDAP得到了业界的广泛认可，因为它是Internet的标准。产商都很愿意在产品中加入对LDAP的支持，因为他们根本不用考虑另一端（客户端或服务端）是怎么样的。LDAP服务器可以是任何一个开发源代码或商用的LDAP目录服务器（或者还可能是具有LDAP界面的关系型数据库），因为可以用同样的协议、客户端连接软件包和查询命令与LDAP服务器进行交互。与LDAP不同的是，如果软件产商想在软件产品中集成对DBMS的支持，那么通常都要对每一个数据库服务器单独定制。

不象很多商用的关系型数据库，你不必为LDAP的每一个客户端连接或许可协议付费。

大多数的LDAP服务器安装起来很简单，也容易维护和优化。

LDAP服务器可以用“推”或“拉”的方法复制部分或全部数据，例如：可以把数据“推”到远程的办公室，以增加数据的安全性。复制技术是内置在LDAP服务器中的而且很容易配置。如果要在DBMS中使用相同的复制功能，数据库产商就会要你支付额外的费用，而且也很难管理。

LDAP允许你根据需要使用ACI（一般都称为ACL或者访问控制列表）控制对数据读和写的权限。例如，设备管理员可以有权改变员工的工作地点和办公室号码，但是不允许改变记录中其它的域。ACI可以根据谁访问数据、访问什么数据、数据存在什么地方以及其它对数据进行访问控制。因为这些都是由LDAP目录服务器完成的，所以不用担心在客户端的应用程序上是否要进行安全检查。

LDAP对于这样存储这样的信息最为有用，也就是数据需要从不同的地点读取，但是不需要经常更新。例如，这些信息存储在LDAP目录中是十分有效的：

l 公司员工的电话号码簿和组织结构图

l 客户的联系信息

l 计算机管理需要的信息，包括NIS映射、email假名，等等

l 软件包的配置信息

l 公用证书和安全密匙

什么时候该用LDAP存储数据？

大多数的LDAP服务器都为读密集型的操作进行专门的优化。因此，当从LDAP服务器中读取数据的时候会比从专门为OLTP优化的关系型数据库中读取数据快一个数量级。也是因为专门为读的性能进行优化，大多数的LDAP目录服务器并不适合存储需要需要经常改变的数据。例如，用LDAP服务器来存储电话号码是一个很好的选择，但是它不能作为电子商务站点的数据库服务器。

如果下面每一个问题的答案都是“是”，那么把数据存在LDAP中就是一个好主意。

l 需要在任何平台上都能读取数据吗？

l 每一个单独的记录项是不是每一天都只有很少的改变？

l 可以把数据存在平面数据库（flat database）而不是关系型数据库中吗？换句话来说，也就是不管什么范式不范式的，把所有东西都存在一个记录中（差不多只要满足第一范式）。

最后一个问题可能会唬住一些人，其实用平面数据库去存储一些关系型的数据也是很一般的。例如，一条公司员工的记录就可以包含经理的登录名。用LDAP来存储这类信息是很方便的。一个简单的判断方法：如果可以把保数据存在一张张的卡片里，就可以很容易地把它存在LDAP目录里。

LDAP目录树的结构

LDAP目录以树状的层次结构来存储数据。如果你对自顶向下的DNS树或UNIX文件的目录树比较熟悉，也就很容易掌握LDAP目录树这个概念了。就象DNS的主机名那样，LDAP目录记录的标识名（Distinguished Name，简称DN）是用来读取单个记录，以及回溯到树的顶部。后面会做详细地介绍。

为什么要用层次结构来组织数据呢？原因是多方面的。下面是可能遇到的一些情况：

l 如果你想把所有的美国客户的联系信息都“推”到位于到西雅图办公室（负责营销）的LDAP服务器上，但是你不想把公司的资产管理信息“推”到那里。

l 你可能想根据目录树的结构给予不同的员工组不同的权限。在下面的例子里，资产管理组对“asset-mgmt”部分有完全的访问权限，但是不能访问其它地方。

l 把LDAP存储和复制功能结合起来，可以定制目录树的结构以降低对WAN带宽的要求。位于西雅图的营销办公室需要每分钟更新的美国销售状况的信息，但是欧洲的销售情况就只要每小时更新一次就行了。

刨根问底：基准DN

LDAP目录树的最顶部就是根，也就是所谓的“基准DN”。基准DN通常使用下面列出的三种格式之一。假定我在名为FooBar的电子商务公司工作，这家公司在Internet上的名字是foobar.com。

o="FooBar, Inc.", c=US

（以X.500格式表示的基准DN）

在这个例子中，o=FooBar, Inc. 表示组织名，在这里就是公司名的同义词。c=US 表示公司的总部在美国。以前，一般都用这种方式来表示基准DN。但是事物总是在不断变化的，现在所有的公司都已经（或计划）上Internet上。随着Internet的全球化，在基准DN中使用国家代码很容易让人产生混淆。现在，X.500格式发展成下面列出的两种格式。

o=foobar.com

（用公司的Internet地址表示的基准DN）

这种格式很直观，用公司的域名作为基准DN。这也是现在最常用的格式。

dc=foobar, dc=com

（用DNS域名的不同部分组成的基准DN）

就象上面那一种格式，这种格式也是以DNS域名为基础的，但是上面那种格式不改变域名（也就更易读），而这种格式把域名：foobar.com分成两部分 dc=foobar, dc=com。在理论上，这种格式可能会更灵活一点，但是对于最终用户来说也更难记忆一点。考虑一下foobar.com这个例子。当foobar.com和gizmo.com合并之后，可以简单的把“dc=com”当作基准DN。把新的记录放到已经存在的dc=gizmo, dc=com目录下，这样就简化了很多工作（当然，如果foobar.com和wocket.edu合并，这个方法就不能用了）。如果LDAP服务器是新安装的，我建议你使用这种格式。再请注意一下，如果你打算使用活动目录（Actrive Directory），Microsoft已经限制你必须使用这种格式。

更上一层楼：在目录树中怎么组织数据

在UNIX文件系统中，最顶层是根目录（root）。在根目录的下面有很多的文件和目录。象上面介绍的那样，LDAP目录也是用同样的方法组织起来的。

在根目录下，要把数据从逻辑上区分开。因为历史上（X.500）的原因，大多数LDAP目录用OU从逻辑上把数据分开来。OU表示“Organization Unit”，在X.500协议中是用来表示公司内部的机构：销售部、财务部，等等。现在LDAP还保留ou=这样的命名规则，但是扩展了分类的范围，可以分类为：ou=people, ou=groups, ou=devices，等等。更低一级的OU有时用来做更细的归类。例如：LDAP目录树（不包括单独的记录）可能会是这样的：

dc=foobar, dc=com

ou=customers

ou=asia

ou=europe

ou=usa

ou=employees

ou=rooms

ou=groups

ou=assets-mgmt

ou=nisgroups

ou=recipes

单独的LDAP记录

DN是LDAP记录项的名字

在LDAP目录中的所有记录项都有一个唯一的“Distinguished Name”，也就是DN。每一个LDAP记录项的DN是由两个部分组成的：相对DN（RDN）和记录在LDAP目录中的位置。

RDN是DN中与目录树的结构无关的部分。在LDAP目录中存储的记录项都要有一个名字，这个名字通常存在cn（Common Name）这个属性里。因为几乎所有的东西都有一个名字，在LDAP中存储的对象都用它们的cn值作为RDN的基础。如果我把最喜欢的吃燕麦粥食谱存为一个记录，我就会用cn=Oatmeal Deluxe作为记录项的RDN。

l 我的LDAP目录的基准DN是dc=foobar,dc=com

l 我把自己的食谱作为LDAP的记录项存在ou=recipes

l 我的LDAP记录项的RDN设为cn=Oatmeal Deluxe

上面这些构成了燕麦粥食谱的LDAP记录的完整DN。记住，DN的读法和DNS主机名类似。下面就是完整的DN：

cn=Oatmeal Deluxe,ou=recipes,dc=foobar,dc=com

举一个实际的例子来说明DN

现在为公司的员工设置一个DN。可以用基于cn或uid（User ID），作为典型的用户帐号。例如，FooBar的员工Fran Smith（登录名：fsmith）的DN可以为下面两种格式：

uid=fsmith,ou=employees,dc=foobar,dc=com

（基于登录名）

LDAP（以及X.500）用uid表示“User ID”，不要把它和UNIX的uid号混淆了。大多数公司都会给每一个员工唯一的登录名，因此用这个办法可以很好地保存员工的信息。你不用担心以后还会有一个叫Fran Smith的加入公司，如果Fran改变了她的名字（结婚？离婚？或宗教原因？），也用不着改变LDAP记录项的DN。

cn=Fran Smith,ou=employees,dc=foobar,dc=com

（基于姓名）

可以看到这种格式使用了Common Name（CN）。可以把Common Name当成一个人的全名。这种格式有一个很明显的缺点就是：如果名字改变了，LDAP的记录就要从一个DN转移到另一个DN。但是，我们应该尽可能地避免改变一个记录项的DN。

定制目录的对象类型

你可以用LDAP存储各种类型的数据对象，只要这些对象可以用属性来表示，下面这些是可以在LDAP中存储的一些信息：

l 员工信息：员工的姓名、登录名、口令、员工号、他的经理的登录名，邮件服务器，等等。

l 物品跟踪信息：计算机名、IP地址、标签、型号、所在位置，等等。

l 客户联系列表：客户的公司名、主要联系人的电话、传真和电子邮件，等等。

l 会议厅信息：会议厅的名字、位置、可以坐多少人、电话号码、是否有投影机。

l 食谱信息：菜的名字、配料、烹调方法以及准备方法。

因为LDAP目录可以定制成存储任何文本或二进制数据，到底存什么要由你自己决定。LDAP目录用对象类型（object classes）的概念来定义运行哪一类的对象使用什么属性。在几乎所有的LDAP服务器中，你都要根据自己的需要扩展基本的LDAP目录的功能，创建新的对象类型或者扩展现存的对象类型。

LDAP目录以一系列“属性对”的形式来存储记录项，每一个记录项包括属性类型和属性值（这与关系型数据库用行和列来存取数据有根本的不同）。下面是我存在LDAP目录中的一部分食谱记录：

dn: cn=Oatmeal Deluxe, ou=recipes, dc=foobar, dc=com

cn: Instant Oatmeal Deluxe

recipeCuisine: breakfast

recipeIngredient: 1 packet instant oatmeal

recipeIngredient: 1 cup water

recipeIngredient: 1 pinch salt

recipeIngredient: 1 tsp brown sugar

recipeIngredient: 1/4 apple, any type

请注意上面每一种配料都作为属性recipeIngredient值。LDAP目录被设计成象上面那样为一个属性保存多个值的，而不是在每一个属性的后面用逗号把一系列值分开。

因为用这样的方式存储数据，所以数据库就有很大的灵活性，不必为加入一些新的数据就重新创建表和索引。更重要的是，LDAP目录不必花费内存或硬盘空间处理“空”域，也就是说，实际上不使用可选择的域也不会花费你任何资源。

作为例子的一个单独的数据项

让我们看看下面这个例子。我们用Foobar, Inc.的员工Fran Smith的LDAP记录。这个记录项的格式是LDIF，用来导入和导出LDAP目录的记录项。

dn: uid=fsmith, ou=employees, dc=foobar, dc=com

objectclass: person

objectclass: organizationalPerson

objectclass: inetOrgPerson

objectclass: foobarPerson

uid: fsmith

givenname: Fran

sn: Smith

cn: Fran Smith

cn: Frances Smith

telephonenumber: 510-555-1234

roomnumber: 122G

o: Foobar, Inc.

mailRoutingAddress: fsmith@foobar.com

mailhost: mail.foobar.com

userpassword: {crypt}3x1231v76T89N

uidnumber: 1234

gidnumber: 1200

homedirectory: /home/fsmith

loginshell: /usr/local/bin/bash

属性的值在保存的时候是保留大小写的，但是在默认情况下搜索的时候是不区分大小写的。某些特殊的属性（例如，password）在搜索的时候需要区分大小写。

让我们一点一点地分析上面的记录项。