Что такое LDAP и с чем его едят

Эта статья - кратчайшее введение в LDAP и службы каталогов. Для иллюстрации излагаемого материала я буду пользоваться инструментом Softerra LDAP Browser, который можно свободно скачать с сайта производителя.

Концепцию служб каталогов и требования к их реализации определяет серия стандартов X.500 ITU-T. Здесь каталог - это специализированная база данных, оптимизированная для поиска и извлечения информации, также поддерживающая добавление и изменение данных.

Среди реализаций служб каталогов наиболее известные - OpenLDAP и MS Active Directory. Клиентами каталогов являются адресные книги почтовых клиентов, сетевые службы, такие как DNS, SMTP, корпоративные приложения и информационные системы.

Как правило, служба каталогов

• реализует протокол для взаимодействия с клиентами,
• поддерживает разграничение доступа,
• поддерживает репликацию каталогов,
• не поддерживает механизм транзакций.

Для взаимодействия со службами каталогов X.500 широко используется протокол LDAP (Lightweight Directory Access Protocol), специфицированный в RFC4510. LDAP работает поверх TCP/IP и является легковесной альтернативой протокола DAP (Directory Access Protocol), весьма требовательного к вычислительным ресурсам.

LDAP реализует протокол взаимодействия со службой каталогов и задает модель данных, соответствующую X.500. Эта модель данных такова:

• В каталоге хранятся записи (entry).
• Запись - это коллекция атрибутов (attribute), имеющая уникальное имя (Distinguished Name, DN).
• Каждый атрибут имеет тип (type) и одно или несколько значений. Синтаксис значений зависит от типа.
• Атрибут objectClass позволяет контролировать, какие атрибуты обязательны и какие допустимы в записи. Таким образом, записи, как и атрибуты, имеют тип (object class).
• Записи в каталоге организованы иерархически в виде дерева.
• Определения типов записей (object classes) и типов атрибутов сами являются записями в каталоге, в специальном поддереве, известном как schema.

Запустим Softerra LDAP Browser и откроем одну из публичных служб каталогов, параметры соединения с которыми предустановлены по умолчанию. (Настроив соединение с MS Active Directory или OpenLDAP в вашей корпоративной сети, вы можете исследовать структуру и содержимое корпоративного каталога.)

Иерархическая организация данных в каталоге часто отражает географическую или организационную структуру. Записи на верхнем уровне могут представлять страны, на нижних - области стран и организации, еще ниже - отделы внутри организаций, людей, оборудование, ресурсы. А можно построить дерево по доменным именам Internet.

Текущая выбранная запись в каталоге Carnegie Mellon University (см. картинку выше) имеет уникальное имя DN o=CMRI,o=CMU,dc=cmu,dc=edu. Компоненты DN - имена узлов иерархической структуры от корневого до текущего (справа налево). Самый левый компонент DN называется относительным уникальным именем (Relative Distinguished Name, RDN). Таким образом, DN o=CMRI,o=CMU,dc=cmu,dc=edu состоит из RDN o=CMRI и DN родительской записи o=CMU,dc=cmu,dc=edu.

Можно рассматривать DN как абсолютный путь к файлу (по аналогии с файловой системой) или как первичный ключ записи в таблице (по аналогии с реляционной БД).

В рассматриваемом DN o=CMRI,o=CMU,dc=cmu,dc=edu два верхних уровня названы по доменным именам Internet. А уровнем ниже текущей записи располагаются записи, идентифицируемые значением атрибута ou (см. картинку выше). Здесь имена атрибутов, идентифицирующие записи разных уровней, имеют следующие значения:

dc

аббревиатура от domain component

o

аббревиатура от organization

ou

аббревиатура от organizational unit

Эти имена, как и десятки других, - имена стандартных атрибутов, специфицированных в RFC 2256 и предназначенных для использования в объектных классах, описывающих людей, организации, их подразделения и т.п. Все реализациии LDAP поддерживают эти стандартные типы атрибутов. Вот еще несколько примеров: telephoneNumber, name, givenName, postalAddress, sn (аббревиатура от surname).

В рассматриваемой записи с DN o=CMRI,o=CMU,dc=cmu,dc=edu имеются три атрибута, objectClass, o и businessCategory, по каждому из которых можно искать эту запись в каталоге.

Для поиска записей в LDAP-каталоге задаются три компонента:

base DN (базовое уникальное имя)

показывает, откуда в иерархии начать поиск

scope (область поиска)

показывает область поиска, одно из:

• одна запись, идентифицированная base DN
• записи уровнем ниже base DN, т.е. дочерние, но не внучатые
• поддерево с корнем base DN, включая корень

filter (фильтр)

задает условие отбора записей

Например, поиск по условию

baseDN: o=CMU,dc=cmu,dc=edu
 scope: поддерево
filter: objectClass=organizationalUnit & ou=*Student*

вернет все записи из поддерева с корнем o=CMU,dc=cmu,dc=edu, удовлетворяющие фильтру (синтаксис фильтра в этом примере легко читаемый, но неправильный, см. далее).

На заметку: cуществуют специальные базовые DN для запроса информации о возможностях сервера, для доступа к схеме (schema) и данным мониторинга.

В Softerra LDAP Browser по Ctrl+F3 вызывается окно поиска, в котором удобно экспериментировать с параметрами поиска LDAP:

В фильтре можно использовать следующие проверки для атрибутов (атрибут ou взят для примера):

Присутствие атрибута       (ou=*)
Равенство значения         (ou=School)
Наличие подстроки          (ou=S*)
Больше или равно           (ou>=School)
Меньше или равно           (ou<=School)
Приближенно равно          (ou~=School)
Расширенная проверка       (ou:1.2.3.4.5=School)

Заметьте, что отсутствуют проверки > и <. Проверка на приближенное равенство ~= использует фонетические сравнение. Расширенная проверка для сравнения образца со значением атрибута использует реализованное LDAP-сервером правило, идентификатор которого указан после двоеточия. Примеры выражений для проверки наличия подстроки (звездочка означает 0 или более символов):

в начале                   Sch*
в середине                 *oo*
в конце                    *ol
в начале и в конце         Sc*ol

Проверки в фильтре можно комбинировать при помощи логических операторов:

AND          (&(sn=Иванов)(phone=*)(GivenName=И*))
OR           (|(cn=Багира)(cn=Балу))
NOT          (!(cn=Пикачу))

Внимание! Последний фильтр с NOT вернет также записи, не содержащие атрибута cn.

Формируя запрос, можно указать типы атрибутов, которые должны быть включены сервером каталога в ответ. Если список типов атрибутов пуст, то окно поиска LDAP Browser отображает идентифицирующие атрибуты найденных записей (это RDN) и DN родительских записей - вместе они образуют DN найденных записей. Поиск LDAP всегда возвращает DN найденных записей, помимо и независимо от списка атрибутов. Зададим явно список атрибутов, которые мы хотим видеть и повторим запрос (несуществующие типы атрибутов в списке игнорируются сервером и не приводят к ошибке):

Чтобы хорошо освоить синтаксис фильтра, попробуйте разные проверки и их логические комбинации.

Как уже упоминалось, служба каталогов позволяет не только извлекать, но также добавлять и модифицировать записи. Softerra LDAP Browser поддерживает только просмотр данных в каталоге, поэтому для внесения изменений в каталог необходим другой инструмент (например, платный Softerra LDAP Administrator).

Для работы с LDAP практически из любого языка программирования можно воспользоваться существующими библиотекми для этого языка. В будущих статьях, посвященных LDAP, я рассмотрю работу с MS Active Directory в Oracle PL/SQL и в языке программирования Python.