LDAP Lightweight Directory Access Protocol 輕量目錄訪問協(xié)議
LDAP是輕量目錄訪問協(xié)議,英文全稱是Lightweight Directory Access Protocol,一般都簡稱為LDAP。它是基于X.500標準的,但是簡單多了并且可以根據(jù)需要定制。與X.500不同,LDAP支持TCP/IP,這對訪問Internet是必須的。LDAP的核心規(guī)范在RFC中都有定義,所有與LDAP相關的RFC都可以在LDAPman RFC網頁中找到。
簡單說來,LDAP是一個得到關于人或者資源的集中、靜態(tài)數(shù)據(jù)的快速方式。
LDAP是一個用來發(fā)布目錄信息到許多不同資源的協(xié)議。通常它都作為一個集中的地址本使用,不過根據(jù)組織者的需要,它可以做得更加強大。
LDAP其實是一電話簿,類似于我們所使用諸如NIS(Network Information Service)、DNS (Domain Name Service)等網絡目錄,也類似于你在花園中所看到的樹木。
不少LDAP開發(fā)人員喜歡把LDAP與關系數(shù)據(jù)庫相比,認為是另一種的存貯方式,然后在讀性能上進行比較。實際上,這種對比的基礎是錯誤的。LDAP和關系數(shù)據(jù)庫是兩種不同層次的概念,后者是存貯方式(同一層次如網格數(shù)據(jù)庫,對象數(shù)據(jù)庫),前者是存貯模式和訪問協(xié)議。LDAP是一個比關系數(shù)據(jù)庫抽象層次更高的存貯概念,與關系數(shù)據(jù)庫的查詢語言SQL屬同一級別。LDAP最基本的形式是一個連接數(shù)據(jù)庫的標準方式。該數(shù)據(jù)庫為讀查詢作了優(yōu)化。因此它可以很快地得到查詢結果,不過在其它方面,例如更新,就慢得多。
從另一個意義上 LDAP是實現(xiàn)了指定的數(shù)據(jù)結構的存貯,它是一種特殊的數(shù)據(jù)庫。但是LDAP和一般的數(shù)據(jù)庫不同,明白這一點是很重要的。 LDAP對查詢進行了優(yōu)化,與寫性能相比LDAP的讀性能要優(yōu)秀很多。
就象Sybase、Oracle、Informix或Microsoft的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)是用于處理查詢和更新關系型數(shù)據(jù)庫那樣,LDAP服務器也是用來處理查詢和更新LDAP目錄的。換句話來說LDAP目錄也是一種類型的數(shù)據(jù)庫,但不是關系型數(shù)據(jù)庫。要特別注意的是,LDAP通常作為一個 hierarchal數(shù)據(jù)庫使用,而不是一個關系數(shù)據(jù)庫。因此,它的結構用樹來表示比用表格好。正因為這樣,就不能用SQL語句了。
LDAP詮釋
1. LDAP介紹 4
1.1. LDAP是什么 4
1.2. LDAP是電話簿 4
1.3. LDAP是不是數(shù)據(jù)庫 4
2. LDAP的特點 5
2.1. LDAP的優(yōu)勢 5
2.1.1 跨平臺 5
2.1.2 費用及維護 5
2.1.3 復制技術 5
2.1.4 允許使用ACI 5
2.2. LDAP存儲什么數(shù)據(jù) 6
2.3. 什么時候該用LDAP存儲數(shù)據(jù) 6
3. LDAP的基本模型 7
3.1 信息模型:描述LDAP的信息表示方式 7
3.2 命名模型:描述LDAP中的數(shù)據(jù)如何組織 7
3.3 功能模型:描述LDAP中的數(shù)據(jù)操作訪問 7
3.4 安全模型:描述LDAP中的安全機制 8
3.4.1 身份認證 8
3.4.2 通訊安全 8
3.4.3 訪問控制 8
4. LDAP數(shù)據(jù)結構 9
4.1 樹狀組織 9
4.2 條目和條目認證 9
4.3 數(shù)據(jù)樣式(schema) 9
4.4 對象類型(objectClass) 9
4.5 過濾器和語法 10
4.6 樹移植 10
4.7 LDIF交換文件 10
4.8 JAVA或CORBA對象串行化存儲 10
1.1. LDAP是什么
LDAP是輕量目錄訪問協(xié)議,英文全稱是Lightweight Directory Access Protocol,一般都簡稱為LDAP。它是基于X.500標準的,但是簡單多了并且可以根據(jù)需要定制。與X.500不同,LDAP支持TCP/IP,這對訪問Internet是必須的。LDAP的核心規(guī)范在RFC中都有定義,所有與LDAP相關的RFC都可以在LDAPman RFC網頁中找到。
簡單說來,LDAP是一個得到關于人或者資源的集中、靜態(tài)數(shù)據(jù)的快速方式。
LDAP是一個用來發(fā)布目錄信息到許多不同資源的協(xié)議。通常它都作為一個集中的地址本使用,不過根據(jù)組織者的需要,它可以做得更加強大。
1.2. LDAP是電話簿
LDAP其實是一電話簿,類似于我們所使用諸如NIS(Network Information Service)、DNS (Domain Name Service)等網絡目錄,也類似于你在花園中所看到的樹木。
1.3. LDAP是不是數(shù)據(jù)庫
不少LDAP開發(fā)人員喜歡把LDAP與關系數(shù)據(jù)庫相比,認為是另一種的存貯方式,然后在讀性能上進行比較。實際上,這種對比的基礎是錯誤的。LDAP和關系數(shù)據(jù)庫是兩種不同層次的概念,后者是存貯方式(同一層次如網格數(shù)據(jù)庫,對象數(shù)據(jù)庫),前者是存貯模式和訪問協(xié)議。LDAP是一個比關系數(shù)據(jù)庫抽象層次更高的存貯概念,與關系數(shù)據(jù)庫的查詢語言SQL屬同一級別。LDAP最基本的形式是一個連接數(shù)據(jù)庫的標準方式。該數(shù)據(jù)庫為讀查詢作了優(yōu)化。因此它可以很快地得到查詢結果,不過在其它方面,例如更新,就慢得多。
從另一個意義上 LDAP是實現(xiàn)了指定的數(shù)據(jù)結構的存貯,它是一種特殊的數(shù)據(jù)庫。但是LDAP和一般的數(shù)據(jù)庫不同,明白這一點是很重要的。 LDAP對查詢進行了優(yōu)化,與寫性能相比LDAP的讀性能要優(yōu)秀很多。
就象Sybase、Oracle、Informix或Microsoft的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)是用于處理查詢和更新關系型數(shù)據(jù)庫那樣,LDAP服務器也是用來處理查詢和更新LDAP目錄的。換句話來說LDAP目錄也是一種類型的數(shù)據(jù)庫,但不是關系型數(shù)據(jù)庫。要特別注意的是,LDAP通常作為一個hierarchal數(shù)據(jù)庫使用,而不是一個關系數(shù)據(jù)庫。因此,它的結構用樹來表示比用表格好。正因為這樣,就不能用SQL語句了。
2. LDAP的特點
2.1. LDAP的優(yōu)勢
2.1.1 跨平臺
LDAP最大的優(yōu)勢是:可以在任何計算機平臺上,用很容易獲得的而且數(shù)目不斷增加的LDAP的客戶端程序訪問LDAP目錄。而且也很容易定制應用程序為它加上LDAP的支持。
LDAP協(xié)議是跨平臺的和標準的協(xié)議,因此應用程序就不用為LDAP目錄放在什么樣的服務器上操心了。實際上,LDAP得到了業(yè)界的廣泛認可,因為它是Internet的標準。產商都很愿意在產品中加入對LDAP的支持,因為他們根本不用考慮另一端(客戶端或服務端)是怎么樣的。LDAP服務器可以是任何一個開發(fā)源代碼或商用的LDAP目錄服務器(或者還可能是具有LDAP界面的關系型數(shù)據(jù)庫),因為可以用同樣的協(xié)議、客戶端連接軟件包和查詢命令與LDAP服務器進行交互。與LDAP不同的是,如果軟件產商想在軟件產品中集成對DBMS的支持,那么通常都要對每一個數(shù)據(jù)庫服務器單獨定制。
2.1.2 費用及維護
不象很多商用的關系型數(shù)據(jù)庫,你不必為LDAP的每一個客戶端連接或許可協(xié)議付費。
大多數(shù)的LDAP服務器安裝起來很簡單,也容易維護和優(yōu)化。
2.1.3 復制技術
LDAP服務器可以用"推"或"拉"的方法復制部分或全部數(shù)據(jù),例如:可以把數(shù)據(jù)"推"到遠程的辦公室,以增加數(shù)據(jù)的安全性。復制技術是內置在LDAP服務器中的而且很容易配置。如果要在DBMS中使用相同的復制功能,數(shù)據(jù)庫產商就會要你支付額外的費用,而且也很難管理。
2.1.4 允許使用ACI
LDAP允許你根據(jù)需要使用ACI(一般都稱為ACL或者訪問控制列表)控制對數(shù)據(jù)讀和寫的權限。例如,設備管理員可以有權改變員工的工作地點和辦公室號碼,但是不允許改變記錄中其它的域。ACI可以根據(jù)誰訪問數(shù)據(jù)、訪問什么數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)存在什么地方以及其它對數(shù)據(jù)進行訪問控制。因為這些都是由LDAP目錄服務器完成的,所以不用擔心在客戶端的應用程序上是否要進行安全檢查。
2.2. LDAP存儲什么數(shù)據(jù)
LDAP對于這樣存儲這樣的信息最為有用:也就是數(shù)據(jù)需要從不同的地點讀取,但是不需要經常更新。例如,這些信息存儲在LDAP目錄中是十分有效的:
l 公司員工的電話號碼簿和組織結構圖
l 客戶的聯(lián)系信息
l 計算機管理需要的信息,包括NIS映射、email假名,等等
l 軟件包的配置信息
l 公用證書和安全密匙
2.3. 什么時候該用LDAP存儲數(shù)據(jù)
大多數(shù)的LDAP服務器都為讀密集型的操作進行專門的優(yōu)化。因此,當從LDAP服務器中讀取數(shù)據(jù)的時候會比從專門為OLTP優(yōu)化的關系型數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)快一個數(shù)量級。也是因為專門為讀的性能進行優(yōu)化,大多數(shù)的LDAP目錄服務器并不適合存儲需要需要經常改變的數(shù)據(jù)。例如,用LDAP服務器來存儲電話號碼是一個很好的選擇,但是它不能作為電子商務站點的數(shù)據(jù)庫服務器。
如果下面每一個問題的答案都是"是",那么把數(shù)據(jù)存在LDAP中就是一個好主意。
l 需要在任何平臺上都能讀取數(shù)據(jù)嗎?
l 每一個單獨的記錄項是不是每一天都只有很少的改變?
l 可以把數(shù)據(jù)存在平面數(shù)據(jù)庫(flat database)而不是關系型數(shù)據(jù)庫中嗎?換句話來說,也就是不管什么范式不范式的,把所有東西都存在一個記錄中(差不多只要滿足第一范式)。
最后一個問題可能會唬住一些人,其實用平面數(shù)據(jù)庫去存儲一些關系型的數(shù)據(jù)也是很一般的。例如,一條公司員工的記錄就可以包含經理的登錄名。用LDAP來存儲這類信息是很方便的。一個簡單的判斷方法:如果可以把保數(shù)據(jù)存在一張張的卡片里,就可以很容易地把它存在LDAP目錄里。
3. LDAP的基本模型
3.1 信息模型:描述LDAP的信息表示方式
在LDAP中信息以樹狀方式組織,在樹狀信息中的基本數(shù)據(jù)單元是條目,而每個條目由屬性構成,屬性中存儲有屬性值;LDAP中的信息模式,類似于面向對象的概念,在LDAP中每個條目必須屬于某個或多個對象類(Object Class),每個Object Class由多個屬性類型組成,每個屬性類型有所對應的語法和匹配規(guī)則;對象類和屬性類型的定義均可以使用繼承的概念。每個條目創(chuàng)建時,必須定義所屬的對象類,必須提供對象類中的必選屬性類型的屬性值,在LDAP中一個屬性類型可以對應多個值。
在LDAP中把對象類、屬性類型、語法和匹配規(guī)則統(tǒng)稱為Schema,在LDAP中有許多系統(tǒng)對象類、屬性類型、語法和匹配規(guī)則,這些系統(tǒng)Schema在LDAP標準中進行了規(guī)定,同時不同的應用領域也定義了自己的Schema,同時用戶在應用時,也可以根據(jù)需要自定義Schema。這有些類似于XML,除了XML標準中的XML定義外,每個行業(yè)都有自己標準的DTD或DOM定義,用戶也可以自擴展;也如同XML,在LDAP中也鼓勵用戶盡量使用標準的Schema,以增強信息的互聯(lián)互通。
在Schema中最難理解的是匹配規(guī)則,這是LDAP中為了加快查詢的速度,針對不同的數(shù)據(jù)類型,可以提供不同的匹配方法,如針對字符串類型的相等、模糊、大于小于均提供自己的匹配規(guī)則。
3.2 命名模型:描述LDAP中的數(shù)據(jù)如何組織
LDAP中的命名模型,也即LDAP中的條目定位方式。在LDAP中每個條目均有自己的DN和RDN。DN是該條目在整個樹中的唯一名稱標識,RDN是條目在父節(jié)點下的唯一名稱標識,如同文件系統(tǒng)中,帶路徑的文件名就是DN,文件名就是RDN。
3.3 功能模型:描述LDAP中的數(shù)據(jù)操作訪問
在LDAP中共有四類10種操作:查詢類操作,如搜索、比較;更新類操作,如添加條目、刪除條目、修改條目、修改條目名;認證類操作,如綁定、解綁定;其它操作,如放棄和擴展操作。除了擴展操作,另外9種是LDAP的標準操作;擴展操作是LDAP中為了增加新的功能,提供的一種標準的擴展框架,當前已經成為LDAP標準的擴展操作,有修改密碼和StartTLS擴展,在新的RFC標準和草案中正在增加一些新的擴展操作,不同的LDAP廠商也均定義了自己的擴展操作。
3.4 安全模型:描述LDAP中的安全機制
LDAP中的安全模型主要通過身份認證、安全通道和訪問控制來實現(xiàn)。
3.4.1 身份認證
在LDAP中提供三種認證機制,即匿名、基本認證和SASL(Simple Authentication and Secure Layer)認證。匿名認證即不對用戶進行認證,該方法僅對完全公開的方式適用;基本認證均是通過用戶名和密碼進行身份識別,又分為簡單密碼和摘要密碼認證;SASL認證即LDAP提供的在SSL和TLS安全通道基礎上進行的身份認證,包括數(shù)字證書的認證。
3.4.2 通訊安全
在LDAP中提供了基于SSL/TLS的通訊安全保障。SSL/TLS是基于PKI信息安全技術,是目前Internet上廣泛采用的安全服務。LDAP通過StartTLS方式啟動TLS服務,可以提供通訊中的數(shù)據(jù)保密性、完整性保護;通過強制客戶端證書認證的TLS服務,同時可以實現(xiàn)對客戶端身份和服務器端身份的雙向驗證。
3.4.3 訪問控制
雖然LDAP目前并無訪問控制的標準,但從一些草案中或是事實上LDAP產品的訪問控制情況,我們不難看出:LDAP訪問控制異常的靈活和豐富,在LDAP中是基于訪問控制策略語句來實現(xiàn)訪問控制的,這不同于現(xiàn)有的關系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和應用系統(tǒng),它是通過基于訪問控制列表來實現(xiàn)的,無論是基于組模式或角色模式,都擺脫不了這種限制。
在使用關系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)應用時,往往是通過幾個固定的數(shù)據(jù)庫用戶名訪問數(shù)據(jù)庫。對于應用系統(tǒng)本身的訪問控制,通常是需要建立專門的用戶表,在應用系統(tǒng)內開發(fā)針對不同用戶的訪問控制授權代碼,這樣一旦訪問控制策略變更時,往往需要代碼進行變更。總之一句話,關系型數(shù)據(jù)庫的應用中用戶數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)庫訪問標識是分離的,復雜的數(shù)據(jù)訪問控制需要通過應用來實現(xiàn)。
而對于LDAP,用戶數(shù)據(jù)管理和訪問標識是一體的,應用不需要關心訪問控制的實現(xiàn)。這是由于在LDAP中的訪問控制語句是基于策略語句來實現(xiàn)的,無論是訪問控制的數(shù)據(jù)對象,還是訪問控制的主體對象,均是與這些對象在樹中的位置和對象本身的數(shù)據(jù)特征相關。
在LDAP中,可以把整個目錄、目錄的子樹、制定條目、特定條目屬性集或符合某過濾條件的條目作為控制對象進行授權;可以把特定用戶、屬于特定組或所有目錄用戶作為授權主體進行授權;最后,還可以定義對特定位置(例如IP地址或DNS名稱)的訪問權。
4. LDAP數(shù)據(jù)結構
LDAP是實現(xiàn)了指定的數(shù)據(jù)結構的存貯,它包括以下可以用關系數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)的結構要求:樹狀組織、條目認證、類型定義、許可樹形記錄拷貝。
4.1 樹狀組織
無論是X500還是LDAP都是采用樹狀方式進行記錄。每一個樹目錄都有一個樹根的入口條目,子記錄全部是這一根條目的子孫。這是目錄與關系數(shù)據(jù)類型最大的區(qū)別(關系數(shù)據(jù)庫的應用結構也可實現(xiàn)樹狀記錄)。因此,把目錄看作是更高級的樹狀數(shù)據(jù)庫也未嘗不可,只不過除此外,它不能實現(xiàn)關系存貯的重要功能。
4.2 條目和條目認證
LDAP是以條目作為認證的根據(jù)。ROOT的權限認證與目錄本身無關,但除此外所有條目的認證權限由條目本身的密碼進行認證。LDAP可以配置成各種各樣不同的父子條目權限繼承方式。
每一個條目相當于一個單一的平面文本記錄,由條目自身或指定的條目認證進行訪問控制。因此,LDAP定義的存貯結構等同于一批樹狀組織的平面數(shù)據(jù)庫,并提供相應的訪問控制。
條目中的記錄以名-值對的形式存在,每一個名值對必須由數(shù)據(jù)樣式schema預定義。因此,LDAP可以看作是以規(guī)定的值類型以名值對形式存貯在一系列以樹狀組織的平面數(shù)據(jù)庫的記錄的集合。
4.3 數(shù)據(jù)樣式(schema)
數(shù)據(jù)樣式schema是針對不同的應用,由用戶指定(設計)類和屬性類型預定義,條目中的類(objectclass)和屬性必須在在LDAP服務器啟動時載入內存的schema已有定義。因此,AD活動目錄中的條目記錄就必須符合Active Directory的schema中。如果已提供的schema中的定義不夠用,用戶可以自行定義新的schema.
在http://ldap.akbkhome.com/index.php中可以看到常用的schema。
4.4 對象類型(objectClass)
因為LDAP目錄可以定制成存儲任何文本或二進制數(shù)據(jù),到底存什么要由你自己決定。LDAP目錄用對象類型(objectclass)的概念來定義運行哪一類的對象使用什么屬性。在幾乎所有的LDAP服務器中,你都要根據(jù)自己的需要擴展基本的LDAP目錄的功能,創(chuàng)建新的對象類型或者擴展現(xiàn)存的對象類型。
條目中的記錄通過objectclass實現(xiàn)分類,objectClass是一個繼承性的類定義,每一個類定義指定必須具備的屬性。如某一條目指定必須符合某個類型,則它必須具備超類所指定的屬性。
通過objectclass分類,分散的條目中的記錄就實際上建立了一個索引結構,為高速的讀查詢打下了基礎。Objectclass也是過濾器的主要查詢對象。
4.5 過濾器和語法
LDAP是一個查詢?yōu)橹鞯挠涗浗Y構,無論是何種查詢方式,最終都由過濾器缺點查詢的條件。過濾器相當于SQL中的WHERE子句。任何LDAP的類過濾和字符串都必須放在括號內,如(objectclass=*),指列出所有類型的記錄(不過分類)。
可以使用=,>=,<=,~=(約等于)進行比較,如(number<=100)。合并條件是最怪的,必須把操作符放在兩個操作對象的前面而不是中間,單一操作對象用括號括起來。如
l A與B,不是A&B,而是(&(A)(B))。
l 或使用"|"表示;
l 非使用"!"表示。
l 對于"與",或"或"在操作符后可以跟多個條件表達式,但非后則只參是單個表達式。
詳見RFC1558。
4.6 樹移植
LDAP最重要的特性和要求并不是讀性能,而是擴展性。這一特性是通過樹移植和樹復制實現(xiàn)的。按LDAP的RFC要求,LDAP目錄應該可以任意地在不同的目錄間連接、合并并實現(xiàn)自動復制,及自動性同步。這意味著用戶可以在任一LDAP中訪問條目,而不用管其中某一部分是否復制自全世界另一目錄中的記錄,同時另一目錄中的記錄同樣在正常運作。
這一特性如果在關系數(shù)據(jù)庫中實現(xiàn),意味著要使用程序化的非規(guī)范化預復制。類似于匯總帳目的設計。
4.7 LDIF交換文件
LDIF是LDAP約定的記錄交換格式,以平面文本的形式存在,是大部分LDAP內容交換的基礎,如拷貝、添加、修改等操作,都是基于LDIF文件進行操作。
4.8 JAVA或CORBA對象串行化存儲
網絡高效率的訪問加上JAVA的跨平臺能力,當把JAVA或CORBA對象串行化后存儲到LDAP目錄上時,可以產生非同一般的集成效果--實際上,這正是EJB和.NET的網絡定位基礎技術。
使用JAVA或CORBA對象存儲時,必須首先讓LDAP服務支持該對象定義,也就是說包含qmail.schema或corba.schema。
JAVA必須存儲在objectclass=javacontainer的條目中,而且必須帶有cn屬性,這意味著除非該JAVA類專門實現(xiàn)了DirContext接口,對于大多數(shù)JAVA類來說,只能采用DirContext代替Context實現(xiàn)bind的添加操作。取出JAVA類相對要簡單得多,只需使用context.lookup()獲得該對象的句柄,然后強制造型成所需要的對象就可以了,如:
Person p=(Person)contex.lookup("cn=elvis,dc=daifu,dc=com");
這個句法在EJB的程序中,是經常用到的。
使用CORBA的跨語言性質,使用CORBA存儲對象比JAVA更加誘人,這意味著所存儲的對象可以被任何語言編寫的客戶端訪問。其實,微軟的.net說到底也非常簡單,無非是把COM對象存儲到微軟自家的目錄ActiveDirectory里面,從而可以在網絡范圍內使用任何微軟平臺的語言進行對象訪問而已。眾所周知,COM就是與CORBA相對的微軟規(guī)范。
使用對象串行化技術,可以把常用對象如某個打印機,某個客戶直接存儲到LDAP中,然后快速獲取該對象的引用,這樣,就比把對象信息存儲到關系數(shù)據(jù)庫中,分別取出屬性,然后再初始化對象操作的做法,效率要高得多了。這是LDAP目前比普通關系數(shù)據(jù)庫存儲要優(yōu)秀的地方,而對象數(shù)據(jù)庫還不成熟。
Lightweight Directory Access Protocol, 輕型目錄訪問協(xié)議。 基于 TCP/IP 的網絡協(xié)議,允許訪問目錄系統(tǒng)代理,涉及 X.500 目錄 訪 問協(xié)議的部分簡化功能。