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文章内容

     基于Linux的目录服务实现
  · 魏星王舒晟·CPCW

  摘要：

   本文的目的是通过使用Linux系统支持的应用软件包（openldap），快速实现基于LDAP协议的目录服务系统来支持Windows消息簿中的用户查询功能。作者从用户的观点介绍了目录服务的特点，并比较了其与通常使用的关系数据库在处理数据上的差别，作者只是普通的Linux的爱好者，尝试将所学到的一点Linux知识进行综合应用，希望对大家有所启发。

  关键字：目录、LDAP

   如果需要开发一种提供公共信息查询的系统，如通过用户姓名能够获得该用户的邮件地址、家庭住址等信息，如Yahoo提供的People search服务和Windows Outlook中提供的消息簿功能。一般的设计方法可能是采用基于WEB的数据库设计方式，即前端使用浏览器而后端使用WEB服务器加上关系数据库。后端在Windows的典型实现可能是Windows NT + IIS + Acess数据库或者是SQL服务器，IIS和数据库之间通过ASP技术使用ODBC进行连接，达到通过填写表单查询数据的功能；后端在Linux系统的典型实现可能是Linux + Apache + Postgresql，Apache和数据库之间通过PHP3提供的函数进行连接。使用上述方法的缺点是后端关系数据库的引入导致系统整体的性能降低和系统的管理比较繁琐，因为需要不断的进行数据类型的验证和事务的完整性的确认；并且前端用户对数据的控制不够灵活，用户权限的设置一般只能是设置在表一级而不是设置在记录一级。

   目录服务的推出主要是解决上述数据库中存在的问题。目录与关系数据库相似，是指具有描述性的基于属性的记录集合，但它的数据类型主要是字符型，为了检索的需要添加了BIN（二进制数据）、CIS（忽略大小写）、CES（大小写敏感）、TEL（电话型）等语法（Syntax），而不是关系数据库提供的整数、浮点数、日期、货币等类型，同样也不提供象关系数据库中普遍包含的大量的函数，它主要面向数据的查询服务（查询和修改操作比一般是大于10:1），不提供事务的回滚（rollback）机制，它的数据修改使用简单的锁定机制实现All-or-Nothing，它的目标是快速响应和大容量查询并且提供多目录服务器的信息复制功能。

   LDAP（Lightweight Directory Acess Protocol）是目录服务在TCP/IP上的实现（RFC 1777 V2版和RFC 2251 V3版）。它是对X500的目录协议的移植，但是简化了实现方法，所以称为轻量级的目录服务。在LDAP中目录是按照树型结构组织，目录由条目（Entry）组成，条目相当于关系数据库中表的记录；条目是具有区别名DN（Distinguished Name）的属性（Attribute）集合，DN相当于关系数据库表中的关键字（Primary Key）；属性由类型（Type）和多个值（Values）组成，相当于关系数据库中的域（Field）由域名和数据类型组成，只是为了方便检索的需要，LDAP中的Type可以有多个Value，而不是关系数据库中为降低数据的冗余性要求实现的各个域必须是不相关的。LDAP中条目的组织一般按照地理位置和组织关系进行组织，非常的直观。LDAP把数据存放在文件中，为提高效率可以使用基于索引的文件数据库，而不是关系数据库。LDAP协议集还规定了DN的命名方法、存取控制方法、搜索格式、复制方法、URL格式、开发接口等。

   Linux支持的LDAP服务器一般有Michigan大学开发的免费软件包和Openldap组织基于Michigan大学的开发包提供的Openldap免费软件发行包，其中Openldap发行包安装配置更加简单。RedHat 6.1 Linux发行版中就包含了Openldap软件包，该发行版可从计算机世界报信息服务中心得到，对LDAP的支持是Redhat６.1提供的一个重要扩展，（参见Redhat 6.1产品介绍），以下详细介绍在Linux中安装并配置Openldap的方法，以及使用该软件包为Windows Outlook中的帐号提供消息簿的后端。

  1.安装Openldap-1.2.7-2.rpm软件包
  　　如果不是使用的RedHat 6.1直接进行系统安装，可以单独使用管理器rpm进行独立安装，其格式为：

  　　rpm - i openldap-1.2.7-2.rpm

  　　rpm - i openldap-devel-1.2.7-2.rpm

  2.相关文件
  安装完毕后，相应的执行文件主要有：

  /usr/sbin/slapd是单独运行的LDAP看守进程，它监听客户端请求，端口号一般是389
  /usr/sbin/slurpd是单独运行的LDAP更新和复制进程，它能够把本地数据库的变化通知相关服务器进行更新。
  /usr/sbin/ldifldbm、/usr/sbin/ldbmcat等将LDIF（LDAP Directory Interchange Format）文件（实际是纯文本形式的文件）转化为gdbm形式的二进制数据文件以及相关的工具。
  /usr/bin/ldapsearch、/usr/bin/ldapdelete、/usr/bin/ldapmodify、/usr/bin/ud等是LDAP的客户端软件，能够完成对目录的搜索、添加、修改、删除等功能。
  生成的配置文件在/etc/openldap目录下，主要的配置文件有：

  slapd.conf是slapd和slurpd的配置文件，其一般形式如下：
  defaultaccess read

  access to attr=userpassword by self write by * compare

  access to attr=mail by self write by * read

  include /etc/openldap/slapd.at.conf

  include /etc/openldap/slapd.oc.conf

  schemacheck off

  #referral ldap://sunshine.mccc.net

  pidfile /var/run/slapd.pid

  argsfile /var/run/slapd.args

  ###################################################################

  # ldbm database definitions

  ###################################################################

  database ldbm

  #suffix "dc=your-domain, dc=com"

  #suffix "o=Your Organization Name, c=US"

  suffix "o=mccc, c=US"

  directory /usr/tmp

  rootdn "cn=root, o=mccc, c=US"

  rootpw secret

  #replica host=zx.mccc.net:389 binddn="ou=people, o=mccc, c=US" bindmethod=simple

  对这个配置文件的关键修改是对suffix后缀为本地的组织形式，可以按照域名的形式，也可以按照组织模式。其中的rootdn定义了本地目录树的根，rootpw即是相对于本目录树的管理员口令，缺省是使用的明文为“secret”。其中的replica指定备份目录服务器的地址，如果是备份服务器则不需要replica配置项，而是添加udpatedn=主目录服务器的地址，同时指定referral为主目录服务器。同时，缺省的目录数据是以ldbm形式（Linux中实际gdbm格式）存放在/usr/tmp目录中。Access定义了对目录信息的访问信息，它是基于条目的，即用户自己可以通过输入自己的口令修改自己的数据，其口令存放在自己的口令域（userpassword）中。

  ldap.conf是本地系统LDAP客户的缺省配置，启动slapd后可以使用客户端软件使用ldap.conf的信息作为缺省信息。根据我们的具体情况，将其修改为如下形式：
  BASE O=mccc，C=US

  HOST sunshine.mccc.net

   3.生成目录数据

  生成数据文件的方法一般分为以下两步：

  编辑LDIF文件
  LDIF文件是文本文件的形式，例如为Windows的消息簿提供一个目录格式可为如下形式：

  dn: o=mccc,c=US

  o: mccc

  objectclass: organization

  dn: cn=test,o=mccc,c=US

  cn: test

  cn: 测试中文

  mail: testmail@mccc.net

  othermailbox: testmailother@mccc.com

  givenname: givenname

  sn: test sn

  surname: surname

  st: st

  c: china

  co: co

  o: mccc

  ou: ou

  url: http://sunshine.mccc.net

  homephone: homephone

  homepostaladdress: homepostaladdress

  facsimiletelephonenumber: facsimiletelephonenumber

  otherfacsimiletelephonenumber: otherfacsimiletelephonenumber

  officefax: officefax

  mobile: mobile

  otherpager: otherpager

  officepager: officepager

  pager: pager

  info: info

  title: title

  telephonenumber: telephonenumber

  l: location

  postaladdress: postaladdress

  streetaddress: streetaddress

  department: department

  comment: comment

  postalcode: postalcode

  physicaldeliveryofficename: physicaldeliveryofficename

  initials: initials

  conferenceinformation: conferenceinformation

  labeleduri: labeleduri

  manager: manager

  reports: reports

  objectclass: organization

  其中的:后面的值中均可以填写中文信息，使用上述格式主要是为了方便在Windows 消息簿中对照用户的信息。由于，我们不能知道Wab的目录查询格式，所以没有找到个人信息中的4个子项目。

  使用ldif2ldbm将LDIF文件转化为ldbm文件格式
  ldif2ldbm - i myldif

  将上述的LDIF文件便转化为/usr/tmp/中的ldbm格式。

  启动本地的LDAP服务
  /usr/sbin/slapd

  /usr/sbin/slurpd

   4. 客户端测试

   客户端的测试可以使用专用的客户端软件，如Openldap包中的ldapsearch、ud等，同样更为通用的是使用浏览器（IE或Netscape），使用如下方式构造查询url：

  ldap://sunshine.mccc.net/o=mccc,c=US??sub?cn=test。另外，也可以使用OUTLOOK中的帐号配置缺省的LDAP服务器地址以及搜索路径为o=mccc,c=US,便能够使用开始->查找->用户的方法快速搜索用户信息。

   5. 与WEB服务器连接

  目前，基于浏览器的信息访问方式能够方便前端用户的使用，所以对于查找特定的目录内容最好是使用表单方式提交数据，WEB服务器抽取用户查询信息构造查询与LDAP服务器进行连接，在Linux中如果你已经安装了PHP3且该模块含有LDAP支持，那么，能够非常简单的实现。倘若，没有LDAP支持则需要找到PHP3的源程序（www.php.net）进行编译，编译只需要在配置过程中添加—with-ldap即可，在PHP3的文档中有非常详细的LDAP支持和例子。

   以上简单的介绍了我们的目录服务实现方法和注意事项，这仅仅是我们在对目录服务了解得非常肤浅的情况下的简单应用，并不能代表目录服务作为一种通用服务的真正实力。目录服务的应用范围非常广泛，实际上作为大型的信息站点为了提高客户访问效率，都或多或少采用了目录服务的技术。目录服务根据具体的应用需求的优化设计方法，对我们决定应用系统的开发无疑是一个启发，应该说在基于索引信息的领域LDAP服务远远优于传统的关系数据库系统。同时，我们也深深地体会到Linux系统和它集成的大量软件的魅力和实力，毕竟，我们不能方便地得到运行于其他操作系统的目录服务器，同样深深地体会到它给我们自己在思考和解决问题时带来的变化，它给了我们更多选择的机会。的确，它给我们的已经远远超过了我们所期望的。