Справочная сетевая служба Назначение справочной службы

Подобно большой организации, большая компьютерная сеть нуждается в хранении и удобном доступе к как можно более полной справочной информации о самой себе. Решение многих задач в сети опирается на информацию о пользователях сети — их именах, применяемых для логического входа в систему, паролях, правах доступа к ресурсам сети, а также на информацию о ресурсах и компонентах сети — серверах, клиентских компьютерах, маршрутизаторах, шлюзах, томах файловых систем, принтерах и т. п.

Одной из наиболее часто решаемых в системе задач, базирующихся на спра­вочной информации о пользователях, является проверка их легальности (аутен­тификация), на основе которой затем выполняется проверка прав доступа пользователей к ресурсам системы (авторизация). Для этого в сети должны храниться учетные записи пользователей, содержащие их имена и пароли.

Электронная почта является еще одним популярным примером службы, которой требуется справочная информация о почтовых именах и других характеристиках абонентов этой службы.

В последнее время в сетях все чаще стали применяться средства управления качеством обслуживания (Quality of Service, QoS) трафика, которым также необходимы сведения о пользователях и приложениях системы, о требованиях, предъявляемых ими к параметрам качества обслуживания трафика, о сетевых устройствах, позволяющих управлять трафиком (маршрутизаторах, коммутаторах, шлюзах и т. п.).

Чтобы обеспечить прозрачность доступа пользователей и приложений к сетевым ресурсам, таким как серверы, тома файловой системы, интерфейсы RPC-процедур и другим, требуется поддержка базы данных, в которой должны храниться отображения символьных имен ресурсов, указанных в запросах пользователей и приложений, на их числовые идентификаторы (например, IР-адреса). Эти отображения позволяют автоматически и прозрачно для пользователя находить эти ресурсы в сети.

Организация распределенных приложений может существенно упроститься, если в сети имеется база данных, хранящая информацию об имеющихся программных модулях-объектах и их расположении на серверах сети. Приложение, которому необходимо выполнить некоторое стандартное действие, обращается с запросом к такой базе и получает адрес программного объекта, имеющего возможность выполнить требуемое действие.

Система автоматизированного управления сетью должна располагать информацией о топологии сети и характеристиках всех ее аппаратных и программных элементов, таких как маршрутизаторы, коммутаторы, серверы и клиентские компьютеры, установленные на них операционные системы и приложения. Только обладая этой информацией, система управления способна правильно идентифицировать сообщения об аварийных событиях и находить их первопричину.

Кроме того, упорядоченная по подразделениям предприятия информация об имеющимся сетевом оборудовании и установленном программном обеспечении полезна сама по себе, так как помогает администраторам составить достоверную картину состояния сети и разработать планы по ее развитию.

Результатом развития систем хранения справочной информации стало появление в сетевых ОС специальной подсистемы — справочной службы.

Справочная служба (directory¹ services), называемая также службой каталогов, имеет основной целью хранение информации, относящейся к сети, в которой эта служба установлена, с тем чтобы предоставлять эту информацию по запросам всем пользователям и приложениям, имеющим права на доступ к этим данным.

ПРИМЕЧАНИЕ В некоторых случаях справочная служба может быть использована и для хранения информации, не связанной с функционированием сети. Например, она может включать персональные данные служащих, такие как фамилия, имя, отчество, должность, заработная плата, домашний адрес, телефон, дата рождения и т. п. Или содержать данные о наличии и характеристиках оборудования (не обязательно сетевого) в разных подразделениях предприятия. Важно, чтобы характер этих данных сов­падал с характером справочной информации, для хранения которой предназначена справочная служба, а именно данные должны быть по­тенциально полезными для потребителей в пределах всей сети, меняться относительно редко и в небольших масштабах.

Справочная служба хранит информацию обо всех пользователях и ресурсах сети в виде унифицированных объектов, снабженных определенными атрибутами, а также отражает взаимосвязи между хранимыми объектами, такие как принадлежность пользователей к определенной группе, права доступа пользо­вателей к компьютерам и разделяемым ресурсам, вхождение нескольких узлов в одну подсеть, коммуникационные связи между подсетями, производственная принадлежность серверов и т. д.

Справочная служба позволяет выполнять над хранимыми объектами набор некоторых базовых операций, таких как добавление и удаление объекта, изменение значений атрибута объекта, чтение атрибутов и некоторые другие. Объекты справочной службы могут быть организованы в иерархические структуры, что делает возможным выполнение групповых операций над объектами. Например, администратор может определять права доступа сразу для группы пользователей или единовременно выполнять переименование/удаление сразу группы ресурсов.

Сетевая служба регулирует взаимодействие между сетевыми объектами, предоставляя контролируемый доступ к информации в соответствии с заданными в ее базе данных правами доступа для разных типов клиентов этой службы.

Клиентами справочной службы являются администраторы, пользователи, приложения, сетевые службы и сетевые устройства.

• Администраторы создают учетные записи для каждого пользователя, определяют права доступа к разделяемым ресурсам, конфигурируют сетевые устройства на основе имеющейся в справочной службе информации, делегируют право администрирования различных частей сети другим специалистам. Справочная служба позволяет рационализировать работу администратора, предоставляя ему средства выполнения операций над группами объектов сети, так что рутинные действия не приходится повторить для многочисленных объектов сети.

• Пользователи в ходе работы получают доступ к ресурсам после прохождения процедур проверки доступа, выполняемых ОС на основе информации, хранимой справочной службой. При наличии соответствующего разрешения пользователи могут читать из хранилища и записывать в хранилище Данные справочной службы.

• Приложения, сетевые службы. Поверх справочной службы работают другие сетевые службы, такие как служба аутентификации или почтовая служба, а также различные приложения. Они запрашивают исходные данные для решения своих специфических задач, например, клиенту почтовой службы может потребоваться полное имя адресата, а приложению, решающему задачу инвентаризации, — перечень характеристик программного и аппаратного обеспечения сети.

• Сетевые устройства обращаются к справочной службе с запросами о конфигурационной информации.

• Для выполнения всех операций, связанных с доступом к базе данных справочной службы, администраторы, пользователи, приложения, службы и устройства должны быть наделены соответствующими правами доступа.

Альтернативой единой справочной службе сети является применение нескольких автономных справочных служб узкого назначения: одной — для аутентификации, другой — для управления сетью, третей — для разрешения имен компьютеров и т. д. Однако в крупной сети такой подход оказывается неэффективным. Даже если каждая из таких служб хорошо организована и сочетает централизованный интерфейс с распределенной базой данных, большое число справочных служб приводит к дублированию информации, усложняет админи­стрирование и управление сетью. Например, до 2000 года в операционной системе Windows NT компании Microsoft имелось, по крайней мере, пять различных типов справочных баз данных. Главный справочник домена (NT Domain Directory Service) хранил информацию о пользователях, требуемую для их ло­гического входа в сеть. Данные о тех же пользователях могли содержаться и в другом справочнике, используемом электронной почтой Microsoft Mail. Еще три базы данных поддерживали разрешение адресов: служба WINS устанавли­вала соответствие Netbios-имен IP-адресам, справочник DNS — соответствие доменных имен IP-адресам, справочник протокола DHCP служил для автоматического назначения IP-адресов компьютерам сети. Очевидно, что такое разнообразие справочных служб усложняло жизнь администратора и приводило к дополнительным ошибкам, например, когда учетные данные одного и того же пользователя нужно было ввести в несколько баз данных. Поэтому в сменив­ших Windows NT операционных системах, начиная с Windows 2000, на смену всем этим разрозненным справочным службам пришла интегрированная с сис­темой DNS распределенная справочная служба Active Directory, способная хранить и поддерживать всю справочную информацию о системе. Далее мы подробно рассмотрим работу этой справочной службы.

Помимо Active Directory компании Microsoft, существуют и другие реализации справочных служб для сетевых ОС, в частности справочная служба NDS компании Novell, а также сетевые информационные службы NIS, NIS+ и Sun компании Sun, Java System Directory Server компании Sun Microsystems, применяемые в основном в сетях Unix.

Как и все современные программные системы, справочные службы придерживаются общепринятых стандартов. Основными процедурами, подлежащими стандартизации в данном случае, являются хранение данных и доставка этих данных потребителям. Наиболее популярным стандартом по хранению спра­вочной информации является стандарт Х.500, первоначально разработанный ITU-T для использования вместе с почтовой службой Х.400. Другой широко распространенный в справочных службах стандарт — протокол LDAP (Light­weight Directory Access Protocol). Этот стандарт, разработанный сообществом Интернета, определяет процедуру доставки данных из хранилища справочной службы ее клиентам.