Доверительные отношения между лесами доменов

Процесс создания отношений между лесами доменов заслуживает особого внимания. Организация взаимодействия двух лесов доменов, соединенных между собой отношениями доверия, имеет свои специфические моменты.
Рассмотрим процесс аутентификации пользователей. Когда пользователь запрашивает доступ к ресурсам домена, расположенного в доверенном лесе доменов, активизируется механизм, получивший название маршрутизации суффиксов (name suffix routing). Этот механизм работает только с доменными именами второго уровня (такими, например, как khsu.ru, ayan.ru). Домены третьего уровня (например, kit.khsu.ru) и ниже механизмом маршрутизации суффиксов не поддерживаются. Механизм маршрутизации суффиксов гарантирует, что все запросы аутентификации, адресуемые домену второго уровня, будут маршрутизироваться соответствующему домену.
Дочерние домены, подключаемые к доменам второго уровня, наследуют от них информацию, необходимую для маршрутизации суффиксов. Поэтому они также смогут выполнить маршрутизацию запроса на аутентификацию пользователя.

Физическая структура каталога

Вычислительная сеть крупных компаний представляет собой совокупность подсетей, соединенных между собой коммуникационными линиями с различной пропускной способностью. В этом случае на передний план выходит задача оптимизации трафика через эти коммуникационные линии. Недостаточная пропускная способность отдельных коммуникационных линий может стать причиной возникновения проблем с поиском объектов, аутентификацией пользователей, а также репликацией изменения каталога.

Основные концепции Active Directory

Глобально уникальные идентификаторы

Отличительное имя однозначно определяет объект в каталоге. Однако перемещение объекта или его переименование (равно как и переименование любого из контейнеров, внутри которых данный объект содержится) приводит к изменению его отличительного имени. Это может привести к неправильной работе приложений, использующих отличительные имена для уникальной идентификации объектов. Задача уникальной и однозначной идентификации объекта может быть решена посредством введения специального атрибута, значение которого не менялось бы при переименовании или перемещении объекта. В службе каталога Active Directory обеспечение уникальности объектов достигается посредством глобально уникального идентификатора (Global Unique Identifier, GLJID), представляющего собой 128-разрядное число.
Глобально уникальный идентификатор генерируется непосредственно в момент создания объекта в каталоге и является одним из обязательных атрибутов, который не может быть изменен ни при каких обстоятельствах. В случае изменения отличительного имени глобально уникальный идентификатор остается неизменным, определяя конкретный объект каталога. Это свойство глобальных идентификаторов можно использовать при разработке приложений, работающих с объектами каталога.

Групповые политики

В настоящее время практически любой производитель системного программного обеспечения встает перед проблемой снижения общей стоимости владения системой (total cost ownership). Эта проблема заключается в том, что развитие и связанное с этим усложнение технологий приводит к увеличению затрат на администрирование. В таких условиях корпорации вынуждены либо постоянно увеличивать штат администраторов, либо упрощать процесс управления за счет отказа от тех или иных сервисов и технологий.
Каждый разработчик подходит к решению этой проблемы по-своему. Компания Microsoft традиционно предлагает целый набор решений, позволяющих упростить процесс управления сетевыми ресурсами, а следовательно снизить общую сумму административных затрат.
Одной из проблем, встающих перед системным администратором, является проблема формирования индивидуального окружения пользователей. Начиная с Windows 2000, для формирования окружения пользователей используется механизм групповых политик (group policy). Под групповой политикой понимается совокупность параметров и настроек системы, определяющая конкретное окружение пользователя. Администратор может использовать механизм групповых политик для централизованного управления средой пользователей.
 Управление настройками операционной системы. Все параметры операционной системы, определяющие ее функциональность, а также определяющие режимы работы ее служб и их настройки, хранятся в системном реестре. Посредством механизма групповой политики администратор может контролировать содержимое отдельных, наиболее важных ключей реестра.  Назначение сценариев. С помощью групповой политики администратор может определить сценарии, которые будут выполняться при запуске и выключении компьютера, а также при входе пользователя в систему и выходе из нее.  Определение параметров системы безопасности. С каждым пользователем или компьютером может быть ассоциирован определенный набор настроек системы безопасности. В данном случае принято говорить о политике безопасности (security policy) определяемой в контексте групповой политики. Политика безопасности позволяет однообразно конфигурировать большое количество субъектов безопасности. Например, определить уровень доступа к системному реестру или задать порядок осуществления аудита событий.  Управление приложениями. Используя механизм групповой политики, администратор может назначать и публиковать приложения, выполнять их централизованное обновление и восстановление.  Перенаправление пользовательских папок. Папка My Documents (Мои документы) традиционно рассматривается как место хранения пользовательских документов. В корпоративной сети, в которой работает множество мобильных пользователей, актуальной становится проблема доступности этих документов. Посредством механизма групповой политики администратор может задать перенаправление всех обращений пользователей к этой папке на некоторый сетевой ресурс.

Группы

Подразделения являются не единственным механизмом, который администратор может использовать для группировки объектов по некоторому признаку. Объекты, ассоциированные с пользователями, компьютерами и контактной информацией, могут быть объединены в специальные группы (groups). Это позволяет упростить процесс управления, поскольку администратор может в процессе управления сослаться на всю группу, а не указывать отдельные объекты. Наиболее часто группы упоминаются в контексте объединения пользователей. Тем не менее, необходимо всегда помнить, что группа может включать в себя объекты следующих типов:
 пользователи (users);  компьютеры (computers);  контакты (contacts).

Active Directory позволяет объединять объекты в группы двух типов: группы безопасности (security groups) и группы рассылки (distributed groups).
Группы безопасности рассматриваются подсистемой безопасности в качестве своих субъектов. Другими словами, они могут использоваться для разграничения доступа к ресурсам сети. Выдавая разрешение на доступ к объекту определенной группе, администратор автоматически разрешает доступ к данному объекту всем членам данной группы.

Группы безопасности могут также использоваться для ограничения действия групповой политики. Об этом будет рассказано в главе 21 "Использование групповых политик".

Группы рассылки изначально ориентировались на использование почтовой системой, как средство одновременной передачи сообщения некоторому коллективу пользователей. В настоящее время механизм групп рассылок Active Directory используется в почтовой системе Microsoft 2000 Exchange.
С каждой группой объектов связано понятие области действия (group scope). Область действия определяет, в какой части леса доменов на данную группу можно ссылаться. Существует три области действия групп:
 доменная область действия (domain local scope);  глобальная область действия (global scope);  универсальная область действия (universal scope).

Область действия группы может быть различной в зависимости от того, на каком функциональном уровне находится домен. На функциональном уровне Windows 2000 mixed доступны только две области действия групп: доменная и глобальная.
На функциональном уровне Windows 2000 mixed также ограничена возможность использования механизма вложенных групп (nested groups). Разрешается только включать группы с глобальной областью действия в группы с доменной областью действия. Подобные ограничения объясняются требованиями сохранения совместимости с контроллерами домена Windows NT, которые используют описанный формат групп пользователей.
На функциональных уровнях домена Windows 2000 native и Windows Server 2003 становится доступной универсальная область действия. Кроме того, становится доступной возможность вложенности групп. На этих функциональных уровнях администратор может без труда конвертировать группы из одного типа в другой. Охарактеризуем группы каждой области действия на этих функциональных уровнях.
 Группы с доменной областью действия. Эти группы доступны исключительно в пределах того домена, в котором они определены. Членами группы с доменной областью действия могут являться объекты, а также другие группы с любыми областями действия. Объекты, а также группы с глобальной и универсальной областью действия могут принадлежать к любому домену леса. В состав группы могут также входить группы с доменной областью действия, принадлежащие к тому же домену. Далее мы будем называть группы этой области действия доменными группами.  Группы с глобальной областью действия. Группы с данной областью действия доступны в рамках всего леса доменов. Членами группы могут являться объекты и группы с глобальной областью действия, принадлежащие к тому же домену, что и сама группа. Далее мы будем называть группы этой области действия глобальными группами.  Группа с универсальной областью действия. Эти группы также доступны в рамках всего леса доменов. В состав группы могут входить объекты, а также группы с универсальной или глобальной областью действия, принадлежащие к любому домену леса. Далее мы будем называть группы этой области действия универсальными группами.

С каждой группой в момент создания ассоциируется объект каталога, значения атрибутов которого определяют ее характеристику. Один из атрибутов содержит список всех членов группы. В случае изменения состава группы будут реплицироваться не все значения атрибута (в случае, если группа насчитывает тысячи объектов, подобная репликация может вызвать заметный трафик), а только произведенные изменения. В данном случае речь идет о механизме репликации связанных значений (linked value replication). Этот механизм будет работать только в случае, когда лес доменов находится на функциональном уровне Windows Server 2003.

В данном разделе речь велась о группах Active Directory. Однако в контексте каждого компьютера Windows NT/2000 или Windows Server 2003 могут быть созданы так называемые локальные группы (local group). Эти группы доступны только в пределах того компьютера, к которому они принадлежат.

Иерархия доменов

Для именования доменов используется соглашение о доменных именах. Имя домена записывается в форме полного доменного имени (Fully Qualified Domain Name, FQDN), которое определяет положение домена относительно корня пространства имен. Полное доменное имя образуется из имени домена, к которому добавляется имя родительского домена. Так, например, для домена kit, являющегося дочерним по отношению к домену khsu.ru, полное доменное имя будет записано в форме kit. khsu.ru.
Выбор подобной схемы именования позволил формировать доменное пространство имен, аналогичное пространству имен службы DNS. Отображение доменов Active Directory на домены DNS позволило упростить процессы поиска серверов служб и разрешения имен, осуществляемые серверами DNS в ответ на запросы клиентов службы каталога.

Следует заметить, что каждому домену Active Directory помимо DNS имени сопоставлено уникальное NetBIOS-имя. Это имя используется для идентификации домена клиентами Windows 9x/NT.

Совокупность доменов, использующих единую схему каталога, называется лесом доменов (forest). Строго говоря, входящие в лес домены могут не образовывать "непрерывного" пространства смежных имен. Тем не менее, так же как и в случае пространства имен DNS, домены Active Directory могут образовывать непрерывное пространство имен. В этом случае они связываются между собой отношениями "родитель-потомок". При этом имя дочернего домена обязательно включает в себя имя родительского домена. Совокупность доменов, образующих непрерывное пространство смежных имен, называют деревом доменов (domain tree) (рис. 18.1). Лес может состоять из произвольного количества деревьев домена.

Первое созданное в лесу доменов дерево является корневым деревом. Корневое дерево используется для ссылки на лес доменов. Первый созданный в дереве домен называется корневым доменом дерева (tree root domain), который используется для ссылки на данное дерево. Совершенно очевидно, что корневой домен является определяющим для всего дерева.
Соответственно, первый домен, созданный в лесу доменов, называется корневым доменом леса (forest root domain). Корневой домен леса играет очень важную роль, связывая деревья, образующие лес доменов, воедино и поэтому не может быть удален. В частности, он хранит информацию о конфигурации леса и деревьях доменов, его образующих.
Особое внимание необходимо уделить вопросу именования доменов и, в частности, корневого домена. Для корневого домена лучше всего использовать доменное имя второго уровня. Как будет показано ниже и в следующей главе, именно домены второго уровня используются механизмом маршрутизации доменных суффиксов (в случае взаимодействия двух лесов доменов).

Имена NetBIOS

До появления службы каталога Active Directory в качестве основного способа именования объектов в операционных системах Windows применялись имена NetBIOS. В частности этот способ именования используется в операционных системах Windows 95/98/NT. Имена пользователей, компьютеров и доменов в среде Windows NT представляют собой имена NetBIOS. Архитектура этих операционных систем и, в частности, сетевых компонентов строится на основе имен NetBIOS. Большинство приложений, разработанных для этого семейства операционных систем, предполагают использование только этой схемы именования. Данная схема именования была реализована в Active Directory с целью сохранения обратной совместимости со старыми операционными системами и разработанными для них приложениями.
Имя NetBIOS должно быть уникально в пределах домена и его длина не должна превышать 15 символов.

Канонические имена

Вместо отличительного имени для определения положения объекта в дереве каталога можно использовать так называемое каноническое имя (canonical name). Принцип построения канонического имени аналогичен принципу формирования отличительных имен, за исключением того, что при записи канонического имени опускаются спецификаторы, обозначающие тип объекта или контейнера. Для указания домена в каноническом имени используется соглашение о доменных именах. Ниже приводится пример канонического имени: khsu.ru/cit/nd/tasha

Компоненты службы Active Directory

Перейдем от терминологии к рассмотрению механизмов и подсистем, составляющих архитектуру Active Directory. Для начала рассмотрим структуру службы каталога.
Active Directory представляет собой совокупность служб, обслуживающих обращения пользователей к каталогу. Каталог рассматривается как распределенная база данных, в которой хранятся сведения об объектах сети. Пользователь не может работать с каталогом напрямую, а взаимодействует с ним через целый ряд подсистем и механизмов, которые в совокупности называются службой каталога. С точки зрения обслуживания обращений пользователей подсистемы службы каталога образуют некую структуру, в которой компания Microsoft выделяет пять уровней.
1. Интерфейсы доступа к каталогу. Это самый верхний уровень службы каталога, отвечающий за непосредственное взаимодействие с приложениями пользователей. На данном уровне описаны все возможные методы доступа к каталогу. Можно рассматривать данный уровень как набор прикладных интерфейсов программирования (Application Program Interfaces, API), посредством которых приложения пользователей могут взаимодействовать с системным агентом каталога.
2. Системный агент каталога (Directory System Agent, DSA). Любой клиент, подключающийся к каталогу, взаимодействует с DSA. Мы уже сталкивались с системным агентом каталога при рассмотрении спецификации Х.500. Все запросы, поступающие от пользователей, обрабатываются агентом, он же возвращает клиентам результаты запросов.
3. Уровень базы данных (Database Layer). Данный уровень службы каталога осуществляет преобразование запросов пользователей в формат, приемлемый для расширяемой оболочки хранилища. Это преобразование необходимо, поскольку расширяемая оболочка хранилища манипулирует данными в представлении реляционной базы данных. Однако вышестоящие уровни представляют содержимое каталога в виде древовидной структуры.
4. Расширяемая оболочка хранилища (Extensible Storage Engine, ESE). Расширяемая оболочка хранилища представляет собой механизм управления реляционным хранилищем данных, в форме которого реализован каталог. Компания Microsoft рассматривает ESE в качестве стандартного механизма управления реляционными хранилищами и широко применяет ее в различных своих продуктах. ESE берет на себя все обязанности по обслуживанию запросов, поступающих от пользователей (и преобразованных в соответствующий формат на вышестоящем уровне) на извлечение данных из каталога и манипуляции ими. Можно представить ESE как систему управления базой данных (СУБД). При этом в качестве базы данных выступает непосредственно хранилище данных.
5. Файлы хранилища (Data Store files). Хранилище данных реализовано в виде набора файлов, которые используются непосредственно для организации хранения данных каталога. Поскольку информация, содержащаяся в этих файлах, критически важна для функционирования Active Directory, доступ к ним имеет только расширяемая оболочка хранилища. В данном случае можно говорить о самом низшем уровне операций в рамках службы каталога. Именно на этом уровне происходит манипуляция с данными, содержащимися в каталоге.

Контроллеры домена

Серверы Windows Server 2003, на которых функционирует экземпляр службы каталога Active Directory, называются контроллерами домена (domain controller, DC). Контроллеры домена являются носителями полнофункциональных копий каталога. Применительно к Windows Server 2003 контроллеры домена выполняют задачи, перечисленные ниже.
 Организация доступа к информации, содержащейся в каталоге, включая управление этой информацией и ее модификацию. Контроллер домена может рассматриваться как LDAP-сервер, осуществляющий доступ пользователя к LDAP-каталогу.  Синхронизация копий каталога. Каждый контроллер домена является субъектом подсистемы репликации каталога. Любые изменения, осуществляемые в некоторой копии каталога, будут синхронизированы с другими копиями.  Централизованное тиражирование файлов. Служба репликации файлов, функционирующая на каждом контроллере домена, позволяет организовать в корпоративной сети централизованное тиражирование необходимых системных и пользовательских файлов (включая шаблоны групповой политики).  Аутентификация пользователей. Контроллер домена осуществляет проверку полномочий пользователей, регистрирующихся на клиентских системах. Каждый контроллер домена Windows Server 2003 может рассматриваться как Центр распределения ключей (KDC) Kerberos.

Особенно следует отметить тот факт, что все контроллеры домена обладают возможностью внесения изменений в собственную копию каталога. Это позволяет рассматривать любой контроллер домена как точку административного воздействия на корпоративную сеть. Практически все административные утилиты работают в контексте какого-либо контроллера домена. Это означает, что администратор может осуществлять конфигурирование службы каталога и сети, подключившись к любому контроллеру домена Active Directory.

Механизмы репликации каталога

Каталог рассматривается как база данных, распределенная между множеством носителей. Каждый контроллер домена является носителем копии каталога. При этом каждая из копий является полнофункциональной. Это означает, что каждый контроллер домена может вносить изменения в собственную копию каталога. Все произведенные изменения должны быть автоматически распространены на другие копии. Служба каталога должна располагать механизмом, который бы обеспечил поддержание отдельных копий каталога в согласованном состоянии. В подобных случаях традиционно используют механизм синхронизации, основанный на обмене между носителями копии каталога информацией об изменениях. Поскольку на каждый носитель каталога передается реплика изменений, этот процесс получил название репликации (replication) изменений.

Модель именования LDAP

Одним из условий успешного манипулирования объектами каталога является однозначная идентификация каждого объекта. Для именования и идентификации объектов в каталоге протокол LDAP использует механизм отличительных имен (Distinguished Name, DN). Отличительное имя однозначно определяет положение объекта в информационном дереве каталога, представляя информацию обо всех узлах дерева, которые необходимо пройти, чтобы прийти от данного объекта к корню дерева. Можно провести аналогию с понятием полного пути, используемым для определения месторасположения файла в файловой системе. Ниже приводится пример отличительного имени, идентифицирующего объект Tasha, принадлежащий к подразделению ND домена khsu.ru: DC=ru,DC=khsu,OU=ND,CN=Users,CN=Tasha
Для формирования отличительного имени используются спецификаторы (specifier), определяющие тип объекта:
 DC (Domain Component) — спецификатор "составная часть доменного имени";  OU (Organizational Unit) — спецификатор "организационная единица";  CN (Common Name) — спецификатор "общее имя".

Имя, идентифицирующее сам объект, согласно терминологии LDAP выступает в качестве относительного отличительного имени (Relative Distinguish Name, RDN). Относительное отличительное имя может повторяться в рамках всего каталога. Однако оно должно быть уникально в пределах родительского контейнера. Ниже приводится пример относительного отличительного имени объекта Tasha: CN=Tasha
Механизм отличительных имен LDAP является предпочтительной, но не единственной схемой именования объектов в Active Directory. Поэтому ниже мы рассмотрим все другие возможные схемы именования.

Объекты групповой политики

Параметры групповой политики хранятся в виде объектов групповой политики (Group Policy Object, GPO). Эти объекты хранятся в каталоге подобно другим объектам. Для именования объекта групповой политики используется глобальный уникальный идентификатор (GUID).
Различают два вида объектов групповой политики — объекты групповой политики, создаваемые в контексте службы каталога, и локальные объекты групповой политики. Локальные объекты групповой политики (Local Group Policy Object, LGPO) создаются в процессе установки операционной системы Windows 2000/XP или Windows Server 2003. Локальный объект GPO используется в том случае, когда компьютер не включен в состав домена. Как только компьютер подключается к домену, компьютер и пользователь, работающий на нем, подпадают под действие объектов GPO, определенных в контексте данного домена, и параметры, заданные локальным объектом GPO, могут быть переопределены на более высоком уровне (на уровне сайта, домена или подразделения).
Объекты групповой политики размещаются в каталоге в специальных контейнерах групповой политики (Group Policy Container, GTC). Кроме того, для размещения файлов, связанных с объектами GPO, система использует специальную папку SYSVOL\sysvol\<имя домена>\роlicies. В этой папке размещаются шаблоны групповой политики (Group Policy Template, GPT). Шаблон групповой политики представляет собой папку, в качестве- имени которой используется глобальный уникальный идентификатор (GUID) соответствующего объекта групповой политики. В шаблоне групповой политики размещаются административные шаблоны, сценарии и параметры безопасности.

Объекты и дерево каталога

Основным структурным компонентом каталога является элемент (entry), который в терминологии Active Directory называется объектом (object). Объекты являются фундаментальными единицами, которыми манипулирует служба каталога. При этом каждый объект характеризует некоторую отдельную сущность (например, принтер, компьютер, совместно используемую папку или пользователя).
Выделяют объекты двух типов — контейнерного и неконтейнерного типа. Объекты контейнерного типа способны выступать в качестве родительских объектов и могут быть использованы для размещения других объектов. Напрашивается аналогия с папками файловой системы, в которых могут быть размещены файлы и другие папки. Объекты контейнерного типа используются для организации объектов по какому-либо признаку. Например, все объекты, ассоциированные с пользователями, размещаются внутри объекта контейнерного типа. Объекты, ассоциированные с компьютерами, размешаются в другом объекте контейнерного типа. Такой подход позволяет упорядочить объекты и облегчить управление ими.
Множество объектов, содержащихся во множестве вложенных контейнеров, организовано в иерархическую структуру, которая в терминологии Х.500 называется информационным деревом каталога (Directory Information Tree, DIT). Листьями этого дерева всегда выступают объекты неконтейнерного типа, в то время как в качестве узлов дерева (node) выступают объекты контейнерною типа.
Каждую ветку дерева, вместе со всей совокупностью порожденных ею веток, можно рассматривать по отдельности как самостоятельное дерево. Такая совокупность называется прилегающим поддеревом (contiguous subtree). Можно представить пространство имен каталога в виде множества прилегающих поддеревьев. Фрагменты, представляющие собой законченные и непрерывные прилегающие поддеревья, называются контекстами имен (naming context). Самый верхний элемент в иерархии объектов каталога в терминологии Х.500 называют корнем дерева. Роль корня информационного дерева каталога в спецификации Х.500 играет объект rootDSE.

Основные имена субъектов безопасности

Механизм основных имен (Security principal name, SPN) реализует способ именования объектов каталога, рассматриваемых подсистемой безопасности Windows Server 2003 в качестве своих субъектов. Основное имя субъекта системы безопасности определяется в качестве одного из атрибутов объекта каталога и имеет следующий формат: <имя_субъекта>@<суффикс_основного_имени>
В качестве суффикса основного имени может выступать DNS-имя текущего или корневого домена. Возможно также применение альтернативных суффиксов, например, lex@ayan.ru или kaizer@khsu. Используемый для образования основного имени суффикс должен удовлетворять правилам построения доменных имен.
Применительно к объектам, ассоциированным с пользователями, следует говорить об основном имени пользователя (User Principal Name, UPN). Основное имя позволяет упростить процесс регистрации пользователей в сети на компьютерах, принадлежащих к различным доменам. Основное имя уникально в пределах леса доменов, поэтому для регистрации от пользователя не требуется указания домена, к которому он принадлежит. Ниже приводится пример основного имени пользователя: lex@ayan.ru
Другой плюс использования основных имен для идентификации объектов заключается в том, что основное имя никоим образом не связано с его отличительным именем. Вследствие этого основное имя не меняется даже в случае перемещения объекта в рамках каталога.

Основные концепции Active Directory

Для организации доменов на базе систем Windows 2000 Server и Windows Server 2003 используется служба каталога Active Directory. Каждый контроллер домена под управлением этих систем является сервером каталога Active Directory, и службу Active Directory невозможно развернуть без создания доменной структуры. Автономная версия службы каталога — Active Directory/Application Mode — не входит в состав систем Windows Server 2003 и планируется к выходу в конце 2003 года. . Поскольку понятия "домены Windows 2000/Server 2003" и "служба каталога Active Directory" тесно связаны, мы рассмотрим сначала возможности, организацию и использование службы Active Directory. Развертывание доменов на ее основе подробно описывается в следующей главе.

Подразделения (Организационные единицы)

Подразделения, или организационные единицы (organizational unit) представляют собой объекты каталога контейнерного типа, посредством которых администратор может организовать объекты в соответствии с некоторой логической структурой вычислительной сети. Основное предназначение подразделений состоит в логической организации сетевых ресурсов с целью наиболее эффективного управления ими. Все объекты, размешенные внутри подразделения, рассматриваются как некоторый административный блок.
Рассмотрим задачи, для решения которых могут быть применены организационные единицы.
 Формирование административной иерархии. Механизм подразделений наряду с доменами может быть использован как средство формирования административной иерархии. Администраторы уровня корпорации принимают глобальные решения в рамках всего леса доменов. Администраторы доменов осуществляют управление доменами. При этом они передают (делегируют) определенным пользователям часть своих полномочий на уровне подразделений — это полномочия на управление объектами, расположенными внутри этих подразделений. При этом пользователи, которым делегированы административные полномочия, могут реализовать их исключительно внутри своего подразделения.  Отражение организационной структуры предприятия. Механизм подразделений может использоваться для организации объектов каталога в соответствии с их географическим расположением или с принадлежностью к некоторому структурному подразделению предприятия. Например, реализовав вычислительную сеть университета в виде домена, можно создать для каждого факультета свое подразделение. Для кафедр, имеющихся на каждом факультете, можно также создать свои подразделения.  Управление процессом применения групповых политик. Групповые политики могут быть применены на трех уровнях: на уровне домена, на уровне сайта и на уровне подразделений. Если необходимо в рамках одного домена реализовать несколько различных групповых политик, можно использовать иерархию подразделений.  Распределение ответственности. Администратор может разместить объекты одного класса в отдельных подразделениях. Такой шаг позволяет распределить обязанности по управлению домена между администраторами низшего звена. Например, один из них ответственен за управление пользователями, второй - за управление компьютерами, третий же осуществляет публикацию принтеров.  Управление доступом к объектам. Администратор может назначать права доступа к подразделениям. Соответственно, администратор может управлять уровнем доступа к объектам каталога, поместив их внутрь подразделения и предоставив определенным категориям пользователей соответствующие разрешения на доступ к его содержимому. Например, администратор помещает объекты, ассоциированные с информацией о контакте, внутрь подразделения, доступ к которой имеют только менеджеры отдела продаж и руководители компании.

Каждый домен реализует собственную иерархию подразделений. Подразделения, принадлежащие к различным доменам, никак не связаны между собой.
Применение подразделений позволяет разместить все объекты в одном доменном контексте имен, независимо от сложности иерархии подразделений. Как следствие, перемещение объектов (особенно таких, как пользователи) между подразделениями требует меньших административных усилий, чем перемещение между доменами. С другой стороны, разделение пространства имен на доменные контексты позволяет сократить трафик, вызванный репликацией.

Полные доменные имена

Полное доменное имя (Fully Qualified Domain Name, FQDN) используется для однозначной идентификации объектов в пространстве доменных имен. Полное доменное имя образуется в соответствии с соглашениями о доменных именах. В рамках службы каталога механизм полных доменных имен используется для идентификации доменов и принадлежащих им компьютеров. Применительно к компьютеру полное доменное имя состоит из имени компьютера и имени домена. Ниже приводится пример полного доменного имени для компьютера root, являющегося частью домена khsu. ru: root.khsu.ru

Понятие службы каталога и Active Directory

Объединение компьютеров в единую информационную сеть позволяет пользователям совместно использовать общие ресурсы. Современные операционные системы, ориентированные на корпоративный рынок, используют для организации ресурсов специальную сетевую службу, дающую пользователям возможность получения доступа к ресурсам сети без необходимости точного знания местоположения этих ресурсов. Речь идет о службе каталога (Directory Service). Каталог при этом рассматривается как глобальное унифицированное хранилище информации об элементах сетевой инфраструктуры. Вся информация о компонентах сетевой инфраструктуры, в качестве которых могут выступать пользователи, ресурсы, сетевые службы и т. п., размещается в каталоге. Внутри каталога объекты организуются либо в соответствии с физической, либо логической структурой сети. В качестве аналогии можно провести параллель с библиотечным каталогом, содержащим упорядоченные сведения о книгах.
Ниже перечислены задачи, которые служба каталога позволяет решить администратору.
Управление сетевыми ресурсами. Поскольку задача предоставления ресурсов в общее пользование является основной, ради чего компьютеры объединяются в сеть, необходимо, чтобы пользователи получали доступ к требуемым ресурсам наиболее эффективным способом. Служба каталога облегчает пользователям поиск нужных ресурсов, скрывая от них подробности реализации механизма поиска. Пользователь формулирует запрос, а служба каталога локализует требуемый ресурс.  Управление пользователями. Каждому пользователю поставлен в соответствие определенный набор характеристик, позволяющий персонализировать его деятельность в сети. Это дает возможность управлять доступом к сетевым ресурсам на уровне пользователей. При этом служба каталога рассматривает пользователей в качестве обыкновенных объектов каталога, что дает возможность организовывать их в соответствии со структурой сети (логической либо физической).  Управление приложениями. В зависимости от того, на решение каких конкретно задач ориентируются пользователи, на их компьютерах может быть развернуто различное программное обеспечение. В небольшой локальной сети осуществление контроля используемого программного обеспечения не требует от администратора особых усилий. В случае большой корпорации на передний план выходит задача по централизованному управлению программным обеспечением, включая развертывание новых приложений и выполнение обновления существующих.  Управление службами. При построении сети администратору приходится также решать вопросы, связанные с конкретным способом ее организации. Например, при построении сети на основе протокола TCP/IP необходимо решить, каким образом будет осуществляться выделение IP-адресов. Необходимо разработать соглашение о сетевых именах и организовать процесс их разрешения в соответствующие IP-адреса. Большинство сетевых служб может быть интегрировано со службой каталога, что позволит более эффективно организовать функционирование этих служб.

Практически все производители корпоративных операционных систем предлагают потребителям свои реализации службы каталога. Компания Microsoft предлагает свою версию службы каталога, названную Active Directory. Впервые эта служба каталога была реализована в составе операционной системы Windows 2000 Server. Обновленная версия Active Directory включена в Windows Server 2003. Концептуально эти версии практически не отличаются, поэтому чаще всего можно говорить о доменах Active Directory, подразумевая их реализацию на базе систем Windows 2000 Server и/или Windows Server 2003. Особенности или улучшения версии Windows Server 2003 оговариваются в книге особо.
Служба каталога Active Directory базируется на открытых стандартах:
 протокол LDAP;  система доменных имен (Domain Name System, DNS);  протокол аутентификации Kerberos v5.

Эти стандарты (особенно LDAP) определили терминологию, используемую в архитектуре Active Directory, поэтому сначала мы кратко рассмотрим их особенности и взаимодействие со службой Active Directory.

Протокол аутентификации Kerberos

Протокол аутентификации Kerberos является основным механизмом аутентификации, используемым в среде доменов Active Directory на базе Windows 2000 Server и Windows Server 2003. Этот протокол был разработан в Массачу-сетском технологическом институте (Massachusetts Institute of Technology, MIT) в начале 1980-х. Существует несколько версий протокола Kerberos. В доменах Active Directory используется пятая версия протокола Kerberos, спецификация которого определена в стандарте RFC 1510.
Проблема аутентификации пользователя заключается в необходимости проверки того факта, что он является тем, за кого себя выдает. Известно множество различных способов проверки подлинности личности, которые упрощенно можно разделить на две группы:
 проверка личности на факт соответствия некоторым индивидуальным характеристикам человека (проверка отпечатков пальцев, снимков радужки глаза, код ДНК и т. д.). Для применения этой группы методов аутентификации необходимо задействовать специальное оборудование;  проверка личности на факт знания некоторого секрета (пароли, цифровые комбинации и последовательности). В данном случае под секретом понимается некая символьная или цифровая последовательность, факт знания которой позволяет судить о подлинности пользователя. Указанные методы аутентификации наиболее просты в технологическом исполнении. Именно эти методы получили широкое распространение в современных операционных системах. Протокол аутентификации Kerberos также относится к этой группе методов.

Подробно протокол Kerberos v5 описывается в главе 22 "Средства безопасности Windows Server 2003".

Протокол LDAP

Для лучшего понимания роли протокола LDAP рассмотрим основные идеи спецификации Х.500. Данная спецификация была разработана Международным консультационным комитетом по телефонии и телеграфии (Consultative Committee for International Telephone and Telegraph, CCITT) совместно с Международной организацией по стандартизации (International Standardization Organization, ISO). В рамках спецификации Х.500 определяется ряд понятий:
 системный агент каталога (Directory System Agent, DSA) представляет собой базу данных, в которой хранится информация каталога. База данных имеет иерархическую организацию и позволяет быстро и эффективно осуществлять поиск и извлечение необходимых данных;  агент пользователя каталога (Directory User Agent, DUA) обеспечивает функциональность доступа к каталогу, которая может быть реализована в различных пользовательских приложениях;  протокол доступа к каталогу (Directory Access Protocol, DAP) контролирует процесс взаимодействия между системным и пользовательским агентами каталога.

Протокол DAP является достаточно громоздким и сложным. Поэтому позднее специалисты предложили несколько его модификаций, обеспечивающих более простой и быстрый способ доступа к каталогу. Одной из таких модификаций является протокол Lightweight Directory Access Protocol (LDAP, Облегченный протокол доступа к каталогу), впервые описанный в рамках спецификации RFC 1487. На настоящий момент имеются три версии этого протокола. Версия 2 описана в рамках RFC 1777, а версия 3 в спецификации RFC 2251.
Протокол LDAP обеспечивает доступ к каталогу, разработанному в соответствии с рекомендациями стандарта Х.500. Протокол представляет собой стандартное средство реализации доступа и обновления информации в каталоге для приложений. Протокол LDAP является частью стека протоколов TCP/IP, что и послужило одной из причин его популярности.
Другая ключевая особенность протокола LDAP, обеспечившая ему широкое распространение, заключается в том, что протокол не требует от каталога полной совместимости со спецификацией Х.500. Основное требование — служба каталога должна поддерживать систему именования Х.500. Это очень важный факт, поскольку, вопреки широко распространенному заблуждению, служба каталога Active Directory не является Х.ЗОО-каталогом. Разработчики компании Microsoft взяли за основу информационную модель Х.500 и реализовали поддержку протокола LDAP. Это позволило обеспечить необходимый уровень совместимости с большинством существующего программного обеспечения, что в условиях гетерогенных сред является одним из важнейших факторов. Доступ к содержимому каталога Active Directory no протоколу LDAP может осуществляться с помощью любого LDAP-клиента. При этом использование протокола LDAP не является единственно возможным способом доступа к каталогу Active Directory.

Служба каталога Active Directory поддерживает протокол LDAP версий 2 и 3.

Спецификация протокола LDAP базируется на четырех моделях.
 Информационная модель (Information Model) описывает структуру каталога и содержащейся в ней информации.  Модель именования (Naming Model) описывает схему организации информации в каталоге и используемые схемы именования и идентификации объектов каталога.  Функциональная модель (Functional Model) определяет действия, которые могут быть осуществлены над информацией, размещенной в каталоге.  Модель безопасности (Security Model) описывает механизмы защиты информации, размещенной в каталоге.

Понимание этих моделей необходимо как для эффективного использования служб Active Directory в целом, так и для работы со многими системными утилитами и программами. Понимание моделей, на которых базируется протокол LDAP, необходимо также и для написания многих административных сценариев.

Расписание репликации

Процесс репликации изменений каталога может быть инициирован одним из двух способов:
 уведомление об изменениях (change notification) используются между контроллерами домена внутри сайта. Если на некотором контроллере модифицируется атрибут какого-нибудь объекта, данный контроллер посылает уведомление первому партнеру по репликации, и это происходит через определенное время (по умолчанию 5 минут). После этого партнер запрашивает изменения у контроллера-источника изменений (originating DC) и получает их;  изменения реплицируются между сайтами согласно расписанию (schedule). Эти расписания определяются с помощью оснастки Active Directory Sites and Services.

Разделы каталога

С точки зрения механизма репликации Active Directory представляет собой не цельную иерархическую структуру, а отдельные фрагменты. Каждый фрагмент, являясь частью каталога, представляет собой самостоятельное дерево. В терминологии службы Active Directory подобная совокупность ветвей называется прилегающим поддеревом (contiguous subtree) или контекстом имен (naming context).
Разделение пространства имен каталога на фрагменты позволяет оптимизировать процесс синхронизации копий каталога между множеством его носителей. Это достигается за счет того, что в каждом контексте имен хранится определенного вида информация. По умолчанию каталог Active Directory поделен на три контекста имен, которые называются разделы каталога (directory partition):
 доменный раздел каталога (Domain partition) используется для размещения информации о сетевых ресурсах, принадлежащих к определенному домену. Реплики доменного раздела располагаются на всех контроллерах указанного домена. Соответственно изменения, происходящие в этом разделе, реплицируются только на эти реплики;  раздел схемы (Schema partition). Понятие схемы каталога было дано в начале главе. Для ее хранения используется специальный раздел каталога. Поскольку схема является общей для всех доменов леса, изменения в ней распространяются на все носители копии каталога;  раздел конфигурации (Configuration partition) содержит информацию, используемую различными системными службами, в том числе и самой службой каталога. В частности, в разделе конфигурации хранится информация, описывающая топологию репликации между контроллерами домена. Эта информация необходима для успешного функционирования службы каталога в целом, поэтому изменения в данном разделе реплицируются на все носители каталога в лесе доменов.

Реплики трех указанных разделов каталога присутствуют в обязательном порядке на всех контроллерах домена. Доменный раздел каталога индивидуален для каждого домена. Реплики раздела схемы и раздела конфигурации одинаковы для всех контроллеров домена в лесу.

На серверах глобального каталога присутствует еще один раздел — содержащий подмножество атрибутов объектов всех доменных разделов каталога. При этом данный раздел доступен только для чтения информации.

Любой контроллер домена Active Directory может производить изменения в собственных репликах в любой момент времени. При этом все произведенные изменения будут синхронизированы с другими репликами. Подобная модель репликации получила название репликация с множеством равноправных участников (multimaster replication).

Разделы приложений

Дополнительно к перечисленным разделам, в каталоге Active Directory на базе систем Windows Server 2003 могут быть созданы специализированные разделы, которые получили название разделов приложений (application directory partitions). Разделы приложений могут быть созданы при необходимости администратором либо непосредственно самими приложениями. В разделе приложений могут быть размещены любые объекты, определения которых содержатся в схеме, за исключением субъектов подсистемы безопасности (таких, например, как учетные записи пользователей или компьютеров).
Служба каталога Active Directory, реализованная на базе Windows 2000 Server, использовала для размещения информации приложений доменные разделы и раздел конфигурации. Это приводило к тому, что информация приложений реплицировалась на все контроллеры домена (даже когда этого и не требовалось). Изменение этой информации приводило к синхронизации всех копий каталога. В крупной корпоративной сети подобное решение зачастую становилось причиной интенсивного трафика репликации.
Разделы приложений были реализованы в Windows Server 2003. Их использование позволяет сократить накладные расходы, вызванные репликацией. В отличие от трех основных разделов каталога, реплицируемых на все контроллеры домена, разделы приложений могут располагаться на строго оговоренных контроллерах. Администратор может перечислить контроллеры домена, на которые необходимо разместить копии определенного раздела каталога. В данном вопросе основным является потребность приложения в доступности данных. Приложениям зачастую не требуется, чтобы размещенная ими в каталоге информация была доступна повсеместно в сети. Существуют приложения, применение которых ограничено отдельным доменом или деревом доменов. Если приложение, для которого создается раздел, используется только в двух доменах леса, то копии раздела приложения должны быть размещены только на контроллерах домена двух указанных доменов. Контроллеры других доменов не будут содержать данный раздел.
Имеется два встроенных раздела приложений, которые используются службой DNS для размещения содержимого зон, интегрированных с Active Directory. Это разделы ForestDnsZones.forestName и DomamDnsZones.forestName. При этом вместо суффикса forestName в имени раздела указывается DNS-имя корневого домена леса. (Данные разделы рассматриваются в главе 13 "Серверы DHCP, DNS и WINS".)
Существует три способа создания раздела приложений.
 Использование утилиты NtdsUtil.exe. Эта утилита командной строки представляет собой основной инструмент администратора службы каталога Active Directory, используемый для диагностики и разрешения проблем. Этот способ предполагает создание раздела приложения администратором вручную.  Использование утилиты Ldp.exe. Данная утилита позволяет администратору работать с любым LDAP-совместимым каталогом (каким, по сути, является Active Directory). Этот способ, так же как и предыдущий, предполагает создание раздела приложения администратором вручную.  Использование интерфейса прикладного программирования ADSI (Active Directory Service Interfaces). Приложения, использующие данный интерфейс для взаимодействия со службой каталога Active Directory, могут создавать разделы приложений в каталоге самостоятельно (например, в процессе развертывания).

Сайты

Физическая структура каталога определяется физической структурой вычислительной сети. В зависимости от пропускной способности коммуникационных линий администратор разделяет вычислительную сеть на области, получившие название сайтов. Сайт (site) представляет собой совокупность подсетей, соединенных между собой высокоскоростными линиями связи.
Предполагается, что сайты соединяются друг с другом коммуникационными линиями с небольшой пропускной способностью.

Под термином "подсеть" в данном случае понимается подсеть IP. Администратор может создать в каталоге объекты, ассоциируемые с подсетями. Границы сайта описываются именно этими объектами.

Физическая структура сети, как правило, не является зеркальным отображением логической (доменной) структуры. Сайты представляют собой самостоятельные образования, напрямую не зависящие от доменной структуры вашей сети. Хотя администратор может использовать домены для регулирования трафика репликации, зачастую структура сайтов не отображается на иерархию доменов. Сайты не являются частью пространства имен каталога, они лишь характеризуют его физическую структуру. Это означает, что принадлежность объекта к тому или иному сайту не влияет на его положение в каталоге. Выбор того или иного сайта определяется, прежде всего, тем, в какой подсети физически находится данный объект. Например, в зависимости от того, на каком компьютере пользователь входит в сеть, он может рассматриваться как находящийся то в одном, то в другом сайте.
Поскольку структура сайтов реализуется независимо от структуры доменов, один домен может быть разделен на несколько сайтов и, напротив, один сайт может быть образован фрагментами нескольких доменов.
Структура сайтов является основным механизмом, посредством которого администратор может влиять на формирование топологии репликации. Поскольку считается, что сайты соединяются друг с другом медленными линиями связи, репликация изменений внутри сайта и между сайтами имеет несколько различий. Внутри сайта контроллеры домена соединены линиями с высокой пропускной способностью. Соответственно, произведенные изменения могут сразу же реплицироваться между контроллерами домена. Для репликации между сайтами обычно применяется передача изменений по определенному расписанию. Кроме того, в этом случае характерно использование маршрутов, основанных на стоимости доступных коммуникационных линий. В случае репликации между сайтами администратор может прибегнуть к сжатию передаваемых данных.
Процесс аутентификации пользователей может вызвать заметный трафик, особенно если речь идет о большом количестве пользователей (например, когда все сотрудники компании утром приходят на работу). Администратор должен обеспечить возможность аутентификации пользователей сайта, даже если коммуникационные линии, связывающие сайт с остальной сетью, заняты или недоступны.
При входе пользователя в сеть, его аутентификация осуществляется ближайшим контроллером домена. В процессе локализации ближайшего контроллера домена в первую очередь используется информация о сайте, к которому принадлежит компьютер, запрашивающий аутентификацию. Ближайшим считается контроллер домена, расположенный в том же сайте, что и аутентифицируемый пользователь. В каждом сайте необходимо установить как минимум один контроллер для каждого домена, охватываемого сайтом.
Важное место в процессе аутентификации занимает также сервер глобального каталога. Поэтому рекомендуется в каждом сайте размещать как минимум один сервер глобального каталога. Многие компоненты службы каталога (а также пользователи) используют серверы глобального каталога для поиска объектов. В случае, если доступ к серверу глобального каталога осуществляется через линии связи с низкой пропускной способностью, многие операции службы каталога будут выполняться медленно. Далее в этой главе мы еще вернемся к рассмотрению серверов глобального каталога.
В ходе создания леса доменов мастером установки автоматически создается сайт по умолчанию с именем Defauit-First-site-Name. Формируя физическую структуру сети, администратор должен самостоятельно создать новые сайты и задать для них границы, создав объекты, ассоциированные с имеющимися подсетями. В процессе создания нового контроллера на основании выделенного ему IP-адреса служба каталога автоматически отнесет его к соответствующему сайту. При этом в разделе конфигурации каталога в рамках данного сайта будет создан объект класса Server, ассоциируемый с контроллером домена.

Серверы глобального каталога

Глобальный каталог (global catalog) представляет собой базу данных, содержащую фрагменты всех доменных контекстов имен, образующих пространство имен каталога. Глобальный каталог является важной и неотъемлемой частью Active Directory. В глобальном каталоге содержатся сведения обо всех объектах, принадлежащих к доменным контекстам имен. Однако в глобальном каталоге хранятся не все объекты целиком, а только подмножество их атрибутов. Выбираются те атрибуты, которые чаще всего присутствуют в запросах пользователей.
Атрибуты, размещаемые в глобальном каталоге, определяются в рамках схемы каталога. У каждого класса атрибутов имеется параметр isMemberof FartialAttributeSet. Если значение этого параметра равно TRUE, атрибут будет размещен в глобальном каталоге. Администратор может определить для размещения в глобальном каталоге дополнительные атрибуты. Однако необходимо помнить, что расширение числа атрибутов, заносимых в глобальный каталог, приводит к росту его объема. Соответственно дороже обходится его обслуживание.
Процесс добавления нового атрибута для размещения в глобальном каталоге влечет за собой синхронизацию всех его реплик. Если лес находится на функциональном уровне Windows Server 2003, добавление нового атрибута приведет к репликации только этого атрибута на все носители глобального каталога. Если же лес находится на функциональном уровне Windows 2000, добавление нового атрибута приводит к полной синхронизации всех реплик глобального каталога.
Контроллер домена, выступающий в качестве носителя глобального каталога, принято называть сервером глобального каталога (global catalog server). Необходимо обратить внимание на то, что функции сервера глобального каталога могут быть возложены только на контроллер домена. При этом на контроллере домена создается дополнительный раздел, который используется для размещения базы данных глобального каталога.
Сервер глобального каталога выполняет две функции.
 Поиск объектов. Клиенты могут обращаться к глобальному каталогу с запросами на поиск объектов, основываясь на известных значениях атрибутов. Глобальный каталог хранит в себе информацию обо всех доменных разделах леса. Фактически использование сервера глобального каталога является единственным способом осуществлять поиск объектов по всему лесу доменов.  Аутентификация пользователей. Сервер глобального каталога предоставляет информацию о членстве пользователя в различных группах с универсальной областью действия (universal group). Эта информация требуется в процессе аутентификации пользователя. Именно на основании членства пользователя в тех или иных группах происходит назначение прав доступа. Более того, сервер глобального каталога необходим в том случае, если для регистрации в системе пользователь использует свое основное имя. Разрешение основного имени осуществляется непосредственно сервером глобального каталога. Если сервер глобального каталога оказывается недоступным, контроллер домена, осуществляющий аутентификацию, не будет располагать данными, необходимыми для авторизации пользователя. В результате пользователю будет отказано в регистрации. Исключение составляют члены группы Domain Admins (Администраторы домена), аутентификация которых осуществляется даже в том случае, когда сервер глобального каталога недоступен.

В лесу доменов должен быть как минимум один сервер глобального каталога. Поэтому по умолчанию обязанности сервера глобального каталога возлагаются на первый контроллер домена, установленный в лесу доменов. Тем не менее, любой контроллер домена может быть сконфигурирован в качестве сервера глобального каталога. Это может быть сделано в силу различных причин. Например, чтобы снизить нагрузку на медленные линии связи, обычно принято устанавливать как минимум по одному серверу глобального каталога для каждого узла.

Схема каталога

Определения всех классов объектов, а также совокупность правил, позволяющих управлять структурой каталога и его содержимым, хранятся в специальной иерархической структуре, которая называется схемой каталога (schema). Чтобы создать в каталоге объект нового типа, необходимо, прежде всего, добавить в схему определение нового класса объектов. При этом принято говорить о расширении (extending) схемы. Возможность расширения схемы фактически означает расширяемость каталога путем его адаптации для хранения новых типов объектов.
Информация схемы также хранится в виде объектов двух классов: схемы классов (Class schema) и схемы атрибутов (Attribute schema). Схема классов объединяет классы, определяющие типы объектов. В схеме атрибутов описываются атрибуты, которые могут быть определены для объектов каталога. Для каждого класса объектов в схеме определяются:
 перечень атрибутов, которые обязательно должны быть определены для экземпляров указанного класса;  перечень атрибутов, которые могут быть определены для экземпляров данного класса;  совокупность правил, определяющих возможных объектов-родителей и объектов-потомков.

Схемы именования объектов в Active Directory

Протокол LDAP предполагает единственный способ идентификации объектов в каталоге посредством отличительных имен. Однако служба каталога Active Directory позволяет использовать целый ряд дополнительных схем именования, каждая из которых применяется в определенных ситуациях.

Служба DNS

Протокол LDAP представляет собой механизм доступа пользователей к каталогу. Однако для того, чтобы клиент смог подключиться к серверу LDAP и отправить свой запрос, он должен точно знать его расположение в сети. До сих пор мы не касались вопроса о том, как именно клиент узнает о расположении сервера LDAP. Проблема осложняется тем фактом, что в сети может иметься несколько LDAP-серверов, с которыми клиента соединяют коммуникационные линии с различной пропускной способностью. Кроме того, интересующая клиента информация может располагаться не на всех LDAP-серверах.
Компания Microsoft предложила задействовать Службу доменных имен (Domain Name Systems DNS) в качестве средства обнаружения (определения местонахождения) различных сетевых служб, например контроллеров доменов и Центров распределения ключей Kerberos. Следует заметить, что доменная служба имен традиционно используется в TCP/IP-сетях для разрешения символических имен в IP-адреса. Для обнаружения сетевых служб (сервисов) DNS использует специальный тип ресурсных записей. Речь идет об SRV-записях.
Нужно сразу отметить два важнейших момента:
 Active Directory требует обязательного использования службы DNS.  Active Directory может работать с любой службой DNS, которая поддерживает SRV-записи, разрешает использование в именах символа подчеркивания ("_") и, желательно (но не строго обязательно), обеспечивает динамическое обновление ресурсных записей.

Соглашение о доменных именах, лежащее в основе DNS, используется как основной способ именования доменов Active Directory (на базе компьютеров под управлением Windows 2000 Server и Windows Server 2003). При этом доменное пространство имен Active Directory полностью отображается на пространство имен DNS. Другими словами, иерархия доменов корпоративной службы DNS аналогична иерархии доменов Active Directory.

Служба каталога и служба FRS

Для своей работы служба FRS запрашивает информацию о физической структуре службы каталога, серверах каталога и соединениях между ними. Другими словами, служба репликации файлов не создает своей инфраструктуры, а использует топологию репликации каталога для собственных целей. В частности, служба репликации файлов задействует объекты, ассоциированные с соединением (connection objects), для передачи файлов. При этом учитывается расписание репликации, определенное в рамках этих объектов.
Такой подход позволяет упростить схему репликации, исключив дублирование схожих структур.

Тем не менее, необходимо понимать, что фактически механизм репликации службы каталога и служба репликации файлов представляют собой две различных службы, действующие независимо друг от друга.

Служба репликации файлов

Каталог рассматривается как централизованное место хранения информации о сетевых ресурсах. Однако в силу определенных причин некоторая часть информации не может быть размещена в каталоге. Например, старые версии операционных систем (Windows 9x/NT) используют специальный сетевой ресурс NETLOGON для размещения информации, необходимой для регистрации в сети. Эта папка используется для размещения перемещаемых или обязательных профилей пользователей, сценариев регистрации, системных политик и т. п. Эта информация жизненно необходима для корректного функционирования сети. При этом требуется, чтобы эта папка присутствовала на всех контроллерах домена.
Служба репликации файлов (File Replication Service, FRS) представляет собой механизм репликации с множеством равноправных участников, осуществляющий синхронизацию содержимого системного тома SYSVOL между контроллерами домена. Том SYSVOL создается на каждом сервере непосредственно в ходе повышения его до контроллера домена и используется для размещения системных файлов общего доступа. В частности, именно внутри него располагается уже упоминавшаяся папка NETLOGON. Помимо этого, в томе SYSVOL размещаются настройки объектов групповых политик, системные политики контроллеров домена и сценарии регистрации.

Поскольку служба репликации файлов использует модель с множеством равноправных участников (multimaster replication), изменение содержимого реплицируемой папки может быть произведено любым участником. При этом в цепочке серверов, участвующих в репликации, нельзя выделить какой-то один, координирующий процесс репликации. Каждый участник может изменить содержимое тома SYSVOL и передать сведения об изменении содержимого любым другим участникам.
Служба репликации файлов может также осуществлять синхронизацию содержимого набора реплик распределенной файловой системы DFS (см. главу 8 "Работа с дисковыми ресурсами").

Соединения сайтов

Топология репликации формируется при помощи специального класса объектов — соединений (connections). Соединение представляет собой однонаправленное соглашение между двумя контроллерами домена о передаче изменений. С каждым соединением ассоциируется объект в разделе конфигурации каталога. Атрибуты объекта, ассоциированного с соединением, определяют передающего партнера по репликации, а также расписание репликации и используемый при этом транспорт. Все соединения автоматически генерируются системным сервисом Knowledge Consistency Checker, KCC, который проверяет существующую топологию и доступность имеющихся соединений и при необходимости вносит соответствующие коррективы.
Контроллеры домена, расположенные в различных сайтах и взаимодействующие между собой в процессе репликации, называются мостовыми серверами (bridgehead server). В каждом сайте один из контроллеров домена берет на себя обязанности по управлению входящими соединениями для всех мостовых серверов сайта. Этот контроллер домена называется генератором топологии между сайтами (Inter-Site Topology Generator, ISTG). Если контроллер домена, выполняющий функции ISTG, становится недоступен (например, выходит из строя), эта функция автоматически возлагается на другой контроллер домена.
В случае репликации между сайтами используется термин связь сайтов (site link), который описывает соединения двух и более узлов, способных обмениваться информацией при помощи единого транспорта. Связь узлов используется для задания стоимости соединения (cost), расписания репликации и транспорта. Механизм стоимостей позволяет оценить связь сайтов с точки зрения доступности коммуникационных линий и их пропускной способности. Если имеется несколько связей сайтов, для репликации будет выбрана та, что обладает меньшим значением стоимости.
Несколько связей сайтов, использующих единый транспорт, образуют связующий мост между узлами (site link bridge). Использование связующих мостов между сайтами полезно в больших сетях, поскольку избавляет от необходимости описывать все возможные комбинации соединений между каждым из сайтов.

Создание системного тома SYSVOL

Том SYSVOL создается непосредственно в ходе повышения сервера до контроллера домена. Когда вы устанавливаете первый контроллер домена в сети, в этой папке на базе имеющихся шаблонов создаются объекты политик по умолчанию. Служба FRS извещает службу NETLOGON о том, что системная папка доступна для общего доступа. Только после этого сервер может использоваться как контроллер домена.
В случае установки последующих контроллеров домена после создания тома SYSVOL служба репликации файлов осуществляет его наполнение. Содержимое тома копируется с уже существующего контроллера домена. Только по окончании этого процесса наполнения сервер будет объявлен контроллером домена.

По умолчанию том SYSVOL располагается непосредственно внутри системной папки %SystemRoot%. Однако в процессе повышения роли сервера до контроллера домена администратор может указать любое другое место расположения этого тома. Единственное условие — том должен располагаться на NTFS-разделе.

Специализированные роли контроллеров домена

Служба каталога Active Directory использует модель репликации с множеством равноправных участников (multimaster replication). С точки зрения подсистемы репликации не имеет значения, какой из носителей осуществляет изменения в каталоге. Изменения могут быть произведены в любой из копий каталога.
Однако существует определенный класс операций, которые должны выполняться только одним контроллером домена. Этот класс операций называется операциями с одним исполнителем (Flexible Single-Master Operations, FSMO).
Если привлечь к выполнению подобных операций более одного контроллера домена, нельзя исключать возможность конфликтов. В определенных случаях подобные конфликты могут привести к нарушению целостности каталога.
Имеется два типа операций с одним исполнителем, которые принято называть ролями контроллеров домена. От первого типа ролей требуется уникальность исполнителя в пределах всего леса доменов. Роль данного типа может быть возложена только на один контроллер в лесу доменов. К другому типу ролей предъявляется требование уникальности исполнителя только в пределах домена. В каждом домене может быть только один исполнитель роли. Таким образом, в рамках леса доменов исполнителей каждой из подобных ролей будет столько же, сколько и доменов, образующих лес.
Рассмотрим пять существующих специализированных ролей.
 Владелец схемы (Schema Master). Контроллер домена, осуществляющий изменения в схеме каталога. Существование только одного владельца (хозяина) схемы в пределах леса доменов исключает возможность конфликтов, связанных с ее изменением. Отказ владельца схемы приводит к тому, что выполнение операции расширения схемы станет невозможным.  Владелец доменных имен (Domain Naming Master). Контроллер домена, отслеживающий изменения в структуре леса доменов. Любое изменение пространства имен доменов Active Directory (добавление, удаление, а также переименование доменов) осуществляется исполнителем данной роли. Тем самым гарантируется целостность пространства имен и уникальность его компонентов. Отказ исполнителя этой роли приводит к тому, что любое изменение пространства имен каталога станет невозможным.  Владелец идентификаторов (Relative ID Master). Контроллер домена, осуществляющий генерацию идентификаторов (глобальные идентификаторы, идентификаторы безопасности и т. п.). От идентификатора в первую очередь требуется уникальность. Самый простой способ гарантировать уникальность генерируемых идентификаторов — возложить обязанность исполнителя данной роли на один контроллер в домене. Отказ исполнителя данной роли приводит к тому, что создание объектов в домене станет невозможным.  Эмулятор основного контроллера домена (PDC Emulator). Если домен находится на функциональном уровне Windows 2000 mixed, эмулятор основного контроллера домена (PDC) используется для обеспечения репликации изменений между контроллерами домена Windows NT и Windows 2000/Server 2003. Исполнитель роли фактически эмулирует домен Windows NT. Поскольку в домене Windows NT допустимо наличие только одного основного контроллера, его эмулятор в домене Active Directory также может быть только один. На других функциональных уровнях эмулятор основного домена используется для изменения паролей учетных записей, а также играет ведущую роль в процессе синхронизации системных часов всех контроллеров домена. Эмулятор РОС по умолчанию выбирается оснасткой Group Policy Object Editor. Поэтому, если исполнитель данной роли недоступен, администратор может столкнуться с серьезными проблемами при редактировании объектов групповой политики.  Владелец инфраструктуры (Infrastructure Master). Контроллер домена, отвечающий за структуру каталога. В процессе удаления или перемещения объектов один из контроллеров домена должен взять на себя обязанности по сохранению ссылки на данные объекты до тех пор, пока эти изменения не будут реплицированы на все остальные контроллеры домена. Если в домене имеются несколько контроллеров домена, желательно не совмещать функции исполнителя данной роли и сервера глобального каталога. Лучше разнести эти функции на разные контроллеры домена, которые обязательно должны быть соединены высокоскоростным каналом. Если в домене имеется только один контроллер, этим требованием можно пренебречь.

По умолчанию все специализированные роли возлагаются на первый контроллер домена, установленный в новом лесе доменов. Аналогичным образом, в процессе создания нового домена первый установленный контроллер будет выбран в качестве исполнителя ролей, уникальных в пределах домена. Понижение контроллера домена, выбранного в качестве исполнителя специализированной роли, до выделенного сервера приводит к тому, что роли передаются другому контроллеру домена.
При необходимости администратор может в любой момент передать обязанности исполнителя любой роли другому контроллеру домена. Это может потребоваться, например, в ситуации, когда планируется обновление аппаратного обеспечения сервера. В процессе нормальной передачи роли текущий исполнитель специализированной роли освобождается от исполнения специфических обязанностей и становится обычным контроллером домена. Одновременно с этим на другой контроллер домена, выбранного на роль нового исполнителя, возлагаются обязанности исполнителя специализированной роли.
Если администратор не может обеспечить доступность сервера, являющегося исполнителем специализированной роли, либо восстановление его работоспособности не представляется возможным, он должен возложить обязанности исполнения данной роли на другой контроллер домена. Процесс принудительной передачи функций исполнителя специализированной роли другому контроллеру домена называется захватом роли (seize).

SRV-записи

Служба доменных имен использует SRV-записи для определения местонахождения серверов, предоставляющих услуги определенных служб. Каждая SRV-запись, используемая для работы с Active Directory, представляет собой DNS-псевдоним службы, записанный в формате: _Service._Protocol.DnsDomainName
где:
 service — название сетевой службы, которая доступна на данном сервере (например: Idap, kerberos, gc, kpasswd);  Protocol — протокол, который клиенты могут использовать для подключения к указанной службе (tcp, udp);  DnsDomainName — доменное имя домена, к которому принадлежит указанный сервер.

Например, для LDAP-сервера, принадлежащего к домену khsu.ru, DNS-имя службы будет выглядеть следующим образом: _ldap._tcp. khsu. ru
SRV-записи регистрируются в базе данных DNS-сервера непосредственно контроллерами домена. По умолчанию каждый контроллер домена регистрирует в базе данных DNS пятнадцать различных SRV-записей. Если контроллер домена выполняет также функции сервера глобального каталога, в базе данных службы DNS регистрируется двадцать SRV-записей.

Перечень ресурсных записей, которые каждый контроллер домена Windows Server 2003 регистрирует на сервере DNS в процессе своей загрузки, хранится в файле %SysfemRoot%\system32\config\netlogon.dns.

Если на контроллере домена размещены реплики разделов приложений, в базе данных службы DNS дополнительно регистрируются три ресурсных записи — одна А-типа и две SRV-типа для каждой реплики. Это записи _ldap._tcp.<имя_раздела> И _ldap._tcp.<имя__сайта>._sites.<имя_разделах. В текущей версии Active Directory эти записи не используются службой каталога. Однако они позволяют приложениям обращаться к службе доменных имен для поиска сервера, содержащего интересующий раздел приложения.

Служба DNS, реализованная в Windows Server 2003, поддерживает динамическую регистрацию ресурсных записей. Это означает, что контроллеры домена Windows Server 2003 способны автоматически регистрировать в базе данных DNS-сервера все необходимые SRV-записи. Однако, если вы используете реализацию DNS-сервера, которая не поддерживает режим динамической регистрации ресурсных записей, все указанные SRV-записи должны быть зарегистрированы вручную.

Топология репликации

Процесс репликации предполагает обмен изменениями в разделах каталога между отдельными участниками. Для обозначения односторонней передачи данных от одного партнера по репликации к другому используется термин соединение (connection). Соединение представляет собой однонаправленное соглашение о репликации, заключенное между двумя контроллерами домена.
Одним из наиболее ответственных моментов в процессе функционирования подсистемы репликации службы каталога является формирование инфраструктуры соединений между имеющимися контроллерами домена. Подобная инфраструктура называется топологией репликации (replication topology). Каждый раздел каталога строит свою собственную топологию репликации.
За формирование топологии репликации отвечает специальный системный процесс Knowledge Consistency Checker, КСС. Этот процесс выполняется на всех контроллерах домена, автоматически генерируя топологию репликации. При этом КСС основывается на информации о физической структуре каталога. Периодически активизируясь, КСС проверяет доступность существующих соединений. Основываясь на полученных данных, КСС может переформировать топологию репликации для некоторого раздела каталога. Именно КСС отвечает за установление соединения с партнером по репликации. Соединения генерируются автоматически, хотя служба каталога допускает определение соединений непосредственно администратором.

Необходимо обратить внимание на то, что хотя топология репликации формируется индивидуально для каждого раздела каталога, единственное соединение с партнером по репликации может быть использовано для передачи ему сведений об изменениях сразу в нескольких разделах каталога.

Отдельно следует сказать про формирование топологии репликации для разделов приложений. Хотя место размещения реплик разделов приложений осуществляется администратором вручную, генерация и поддержание топологии репликации для этих разделов осуществляется наблюдателем показаний целостности автоматически.

Транспорт репликации

Понятие транспорта репликации характеризует механизмы и протоколы, используемые для передачи изменений. Active Directory может использовать в качестве транспорта RFC over IP ("RPC поверх IP") или протокол SMTP. В табл. 18.2 перечислены правила использования различных транспортных протоколов для репликации разных разделов.

Таблица 18.2. Транспорты репликации

Протокол RFC over IP обеспечивает низкоскоростную двуточечную синхронную репликацию всех разделов каталога. Этот транспорт лучше всего подходит для ситуаций, когда узлы соединены надежными линиями связи с низкой вероятностью потери пакетов. Протокол SMTP используется для низкоскоростной асинхронной репликации между сайтами и поддерживает репликацию только для разделов конфигурации и схемы, а также для глобального каталога.
Репликация изменений каталога между контроллерами домена, принадлежащими к одному узлу, всегда осуществляется посредством протокола RPC over IP.
Если контроллеры домена располагаются в различных сайтах, но принадлежат к одному домену, то репликация между ними осуществляется также при помощи протокола RPC over IP. Если контроллеры домена расположены в различных сайтах и принадлежат к разным доменам, то для репликации изменений между ними используется протокол SMTP, функционирующий поверх IP.

Унифицированный указатель ресурсов LDAP

Протокол LDAP является одним из стандартных методов доступа к каталогу Active Directory. Любое LDAP-совместимое приложение может обратиться к объектам каталога посредством запроса, записанного в формате унифицированного указателя ресурсов LDAP (LDAP Uniform Resource Locator, LDAP URL). Унифицированный указатель ресурсов LDAP начинается с ключевого слова LDAP, затем следует имя сервера, содержащего копию каталога, и отличительное имя ресурса. Ниже приводится пример записи унифицированного указателя ресурсов: LDAP: //root. khsu. ru/cn=tasha, cn=user, cu=r.d, clc=khsu, dc=ru

---