]> git.sur5r.net Git - openldap/blob - doc/guide/admin/intro.sdf
Intro sections complete. Still some content re-working to do.
[openldap] / doc / guide / admin / intro.sdf
1 # $OpenLDAP$
2 # Copyright 1999-2007 The OpenLDAP Foundation, All Rights Reserved.
3 # COPYING RESTRICTIONS APPLY, see COPYRIGHT.
4 H1: Introduction to OpenLDAP Directory Services
5
6 This document describes how to build, configure, and operate
7 {{PRD:OpenLDAP}} Software to provide directory services.  This
8 includes details on how to configure and run the Standalone
9 {{TERM:LDAP}} Daemon, {{slapd}}(8).  It is intended for new and
10 experienced administrators alike.  This section provides a basic
11 introduction to directory services and, in particular, the directory
12 services provided by {{slapd}}(8).  This introduction is only
13 intended to provide enough information so one might get started
14 learning about {{TERM:LDAP}}, {{TERM:X.500}}, and directory services.
15
16
17 H2: What is a directory service?
18
19 A directory is a specialized database specifically designed for
20 searching and browsing, in additional to supporting basic lookup
21 and update functions.
22
23 Note: A directory is defined by some as merely a database optimized
24 for read access.  This definition, at best, is overly simplistic.
25
26 Directories tend to contain descriptive, attribute-based information
27 and support sophisticated filtering capabilities.  Directories
28 generally do not support complicated transaction or roll-back schemes
29 found in database management systems designed for handling high-volume
30 complex updates.  Directory updates are typically simple all-or-nothing
31 changes, if they are allowed at all.  Directories are generally
32 tuned to give quick response to high-volume lookup or search
33 operations. They may have the ability to replicate information
34 widely in order to increase availability and reliability, while
35 reducing response time.  When directory information is replicated,
36 temporary inconsistencies between the replicas may be okay, as long
37 as inconsistencies are resolved in a timely manner.
38
39 There are many different ways to provide a directory service.
40 Different methods allow different kinds of information to be stored
41 in the directory, place different requirements on how that information
42 can be referenced, queried and updated, how it is protected from
43 unauthorized access, etc.  Some directory services are {{local}},
44 providing service to a restricted context (e.g., the finger service
45 on a single machine). Other services are global, providing service
46 to a much broader context (e.g., the entire Internet).  Global
47 services are usually {{distributed}}, meaning that the data they
48 contain is spread across many machines, all of which cooperate to
49 provide the directory service. Typically a global service defines
50 a uniform {{namespace}} which gives the same view of the data no
51 matter where you are in relation to the data itself.
52
53 A web directory, such as provided by the {{Open Directory Project}}
54 <{{URL:http://dmoz.org}}>, is a good example of a directory service.
55 These services catalog web pages and are specifically designed to
56 support browsing and searching.
57
58 While some consider the Internet {{TERM[expand]DNS}} (DNS) is an
59 example of a globally distributed directory service, DNS is not
60 browseable nor searchable.  It is more properly described as a
61 globally distributed {{lookup}} service.
62
63
64 H2: What is LDAP?
65
66 {{TERM:LDAP}} stands for {{TERM[expand]LDAP}}.  As the name suggests,
67 it is a lightweight protocol for accessing directory services,
68 specifically {{TERM:X.500}}-based directory services.  LDAP runs
69 over {{TERM:TCP}}/{{TERM:IP}} or other connection oriented transfer
70 services.  LDAP is an {{ORG:IETF}} Standard Track protocol and is
71 specified in "Lightweight Directory Access Protocol (LDAP) Technical
72 Specification Road Map" {{REF:RFC4510}}.
73
74 This section gives an overview of LDAP from a user's perspective.
75
76 {{What kind of information can be stored in the directory?}} The
77 LDAP information model is based on {{entries}}. An entry is a
78 collection of attributes that has a globally-unique {{TERM[expand]DN}}
79 (DN).  The DN is used to refer to the entry unambiguously. Each of
80 the entry's attributes has a {{type}} and one or more {{values}}.
81 The types are typically mnemonic strings, like "{{EX:cn}}" for
82 common name, or "{{EX:mail}}" for email address. The syntax of
83 values depend on the attribute type.  For example, a {{EX:cn}}
84 attribute might contain the value {{EX:Babs Jensen}}.  A {{EX:mail}}
85 attribute might contain the value "{{EX:babs@example.com}}". A
86 {{EX:jpegPhoto}} attribute would contain a photograph in the
87 {{TERM:JPEG}} (binary) format.
88
89 {{How is the information arranged?}} In LDAP, directory entries
90 are arranged in a hierarchical tree-like structure.  Traditionally,
91 this structure reflected the geographic and/or organizational
92 boundaries.  Entries representing countries appear at the top of
93 the tree. Below them are entries representing states and national
94 organizations. Below them might be entries representing organizational
95 units, people, printers, documents, or just about anything else
96 you can think of.  Figure 1.1 shows an example LDAP directory tree
97 using traditional naming.
98
99 !import "intro_tree.png"; align="center"; \
100         title="LDAP directory tree (traditional naming)"
101 FT[align="Center"] Figure 1.1: LDAP directory tree (traditional naming)
102
103 The tree may also be arranged based upon Internet domain names.
104 This naming approach is becoming increasing popular as it allows
105 for directory services to be located using the {{DNS}}.
106 Figure 1.2 shows an example LDAP directory tree using domain-based
107 naming.
108
109 !import "intro_dctree.png"; align="center"; \
110         title="LDAP directory tree (Internet naming)"
111 FT[align="Center"] Figure 1.2: LDAP directory tree (Internet naming)
112
113 In addition, LDAP allows you to control which attributes are required
114 and allowed in an entry through the use of a special attribute
115 called {{EX:objectClass}}.  The values of the {{EX:objectClass}}
116 attribute determine the {{schema}} rules the entry must obey.
117
118 {{How is the information referenced?}} An entry is referenced by
119 its distinguished name, which is constructed by taking the name of
120 the entry itself (called the {{TERM[expand]RDN}} or RDN) and
121 concatenating the names of its ancestor entries. For example, the
122 entry for Barbara Jensen in the Internet naming example above has
123 an RDN of {{EX:uid=babs}} and a DN of
124 {{EX:uid=babs,ou=People,dc=example,dc=com}}. The full DN format is
125 described in {{REF:RFC4514}}, "LDAP: String Representation of
126 Distinguished Names."
127
128 {{How is the information accessed?}} LDAP defines operations for
129 interrogating and updating the directory.  Operations are provided
130 for adding and deleting an entry from the directory, changing an
131 existing entry, and changing the name of an entry. Most of the
132 time, though, LDAP is used to search for information in the directory.
133 The LDAP search operation allows some portion of the directory to
134 be searched for entries that match some criteria specified by a
135 search filter. Information can be requested from each entry that
136 matches the criteria.
137
138 For example, you might want to search the entire directory subtree
139 at and below {{EX:dc=example,dc=com}} for people with the name
140 {{EX:Barbara Jensen}}, retrieving the email address of each entry
141 found. LDAP lets you do this easily.  Or you might want to search
142 the entries directly below the {{EX:st=California,c=US}} entry for
143 organizations with the string {{EX:Acme}} in their name, and that
144 have a fax number. LDAP lets you do this too. The next section
145 describes in more detail what you can do with LDAP and how it might
146 be useful to you.
147
148 {{How is the information protected from unauthorized access?}} Some
149 directory services provide no protection, allowing anyone to see
150 the information. LDAP provides a mechanism for a client to authenticate,
151 or prove its identity to a directory server, paving the way for
152 rich access control to protect the information the server contains.
153 LDAP also supports data security (integrity and confidentiality)
154 services.
155
156
157 H2: When should I use LDAP?
158
159 This is a very good question. In general, you should use a Directory
160 server when you require data to be centrally managed, stored and accessible via
161 standards based methods. 
162
163 Some common examples found throughout the industry are, but not limited to:
164
165 * Machine Authentication
166 * User Authentication
167 * User/System Groups
168 * Address book
169 * Organization Representation
170 * Asset Tracking
171 * Telephony Information Store
172 * User resource management
173 * E-mail address lookups
174 * Application Configuration store
175 * PBX Configuration store
176 * etc.....
177
178 There are always new ways to use a Directory and apply LDAP principles to address
179 certain problems, therefore there is no simple answer to this question.
180
181 If in doubt, join the general LDAP forum for non-commercial discussions and 
182 information relating to LDAP at: 
183 {{URL:http://www.umich.edu/~dirsvcs/ldap/mailinglist.html}} and ask
184
185 H2: When should I not use LDAP?
186
187 When you start finding yourself bending the directory to do what you require,
188 maybe a redesign is needed. Or if you only require one application to use and 
189 manipulate your data (for discussion of LDAP vs RDBMS, please read the 
190 {{SECT:LDAP vs RDBMS}} section).
191
192 It will become obvious when LDAP is the right tool for the job.
193
194
195 H2: How does LDAP work?
196
197 LDAP utilizes a {{client-server model}}. One or more LDAP servers
198 contain the data making up the directory information tree ({{TERM:DIT}}).
199 The client connects to servers and asks it a question.  The server
200 responds with an answer and/or with a pointer to where the client
201 can get additional information (typically, another LDAP server).
202 No matter which LDAP server a client connects to, it sees the same
203 view of the directory; a name presented to one LDAP server references
204 the same entry it would at another LDAP server.  This is an important
205 feature of a global directory service.
206
207
208 H2: What about X.500?
209
210 Technically, {{TERM:LDAP}} is a directory access protocol to an
211 {{TERM:X.500}} directory service, the {{TERM:OSI}} directory service.
212 Initially, LDAP clients accessed gateways to the X.500 directory service.
213 This gateway ran LDAP between the client and gateway and X.500's
214 {{TERM[expand]DAP}} ({{TERM:DAP}}) between the gateway and the
215 X.500 server.  DAP is a heavyweight protocol that operates over a
216 full OSI protocol stack and requires a significant amount of
217 computing resources.  LDAP is designed to operate over
218 {{TERM:TCP}}/{{TERM:IP}} and provides most of the functionality of
219 DAP at a much lower cost.
220
221 While LDAP is still used to access X.500 directory service via
222 gateways, LDAP is now more commonly directly implemented in X.500
223 servers. 
224
225 The Standalone LDAP Daemon, or {{slapd}}(8), can be viewed as a
226 {{lightweight}} X.500 directory server.  That is, it does not
227 implement the X.500's DAP nor does it support the complete X.500
228 models.
229
230 If you are already running a X.500 DAP service and you want to
231 continue to do so, you can probably stop reading this guide.  This
232 guide is all about running LDAP via {{slapd}}(8), without running
233 X.500 DAP.  If you are not running X.500 DAP, want to stop running
234 X.500 DAP, or have no immediate plans to run X.500 DAP, read on.
235
236 It is possible to replicate data from an LDAP directory server to
237 a X.500 DAP {{TERM:DSA}}.  This requires an LDAP/DAP gateway.
238 OpenLDAP Software does not include such a gateway.
239
240
241 H2: What is the difference between LDAPv2 and LDAPv3?
242
243 LDAPv3 was developed in the late 1990's to replace LDAPv2.
244 LDAPv3 adds the following features to LDAP:
245
246  * Strong authentication and data security services via {{TERM:SASL}}
247  * Certificate authentication and data security services via {{TERM:TLS}} (SSL)
248  * Internationalization through the use of Unicode
249  * Referrals and Continuations
250  * Schema Discovery
251  * Extensibility (controls, extended operations, and more)
252
253 LDAPv2 is historic ({{REF:RFC3494}}).  As most {{so-called}} LDAPv2
254 implementations (including {{slapd}}(8)) do not conform to the
255 LDAPv2 technical specification, interoperability amongst
256 implementations claiming LDAPv2 support is limited.  As LDAPv2
257 differs significantly from LDAPv3, deploying both LDAPv2 and LDAPv3
258 simultaneously is quite problematic.  LDAPv2 should be avoided.
259 LDAPv2 is disabled by default.
260
261
262 H2: LDAP vs RDBMS
263
264 This question is raised many times, in different forms. The most common, 
265 however, is: {{Why doesn't OpenLDAP drop Berkeley DB and use a relational 
266 database management system (RDBMS) instead?}} In general, expecting that the 
267 sophisticated algorithms implemented by commercial-grade RDBMS would make 
268 {{OpenLDAP}} be faster or somehow better and, at the same time, permitting 
269 sharing of data with other applications.
270
271 The short answer is that use of an embedded database and custom indexing system 
272 allows OpenLDAP to provide greater performance and scalability without loss of 
273 reliability. OpenLDAP, since release 2.1, in its main storage-oriented backends 
274 (back-bdb and, since 2.2, back-hdb) uses Berkeley DB concurrent / transactional 
275 database software. This is the same software used by leading commercial 
276 directory software.
277
278 Now for the long answer. We are all confronted all the time with the choice 
279 RDBMSes vs. directories. It is a hard choice and no simple answer exists.
280
281 It is tempting to think that having a RDBMS backend to the directory solves all 
282 problems. However, it is a pig. This is because the data models are very 
283 different. Representing directory data with a relational database is going to 
284 require splitting data into multiple tables.
285
286 Think for a moment about the person objectclass. Its definition requires 
287 attribute types objectclass, sn and cn and allows attribute types userPassword, 
288 telephoneNumber, seeAlso and description. All of these attributes are multivalued, 
289 so a normalization requires putting each attribute type in a separate table.
290
291 Now you have to decide on appropriate keys for those tables. The primary key 
292 might be a combination of the DN, but this becomes rather inefficient on most 
293 database implementations.
294
295 The big problem now is that accessing data from one entry requires seeking on 
296 different disk areas. On some applications this may be OK but in many 
297 applications performance suffers.
298
299 The only attribute types that can be put in the main table entry are those that 
300 are mandatory and single-value. You may add also the optional single-valued 
301 attributes and set them to NULL or something if not present.
302
303 But wait, the entry can have multiple objectclasses and they are organized in 
304 an inheritance hierarchy. An entry of objectclass organizationalPerson now has 
305 the attributes from person plus a few others and some formerly optional attribute 
306 types are now mandatory.
307
308 What to do? Should we have different tables for the different objectclasses? 
309 This way the person would have an entry on the person table, another on 
310 organizationalPerson, etc. Or should we get rid of person and put everything on 
311 the second table?
312
313 But what do we do with a filter like (cn=*) where cn is an attribute type that 
314 appears in many, many objectclasses. Should we search all possible tables for 
315 matching entries? Not very attractive.
316
317 Once this point is reached, three approaches come to mind. One is to do full 
318 normalization so that each attribute type, no matter what, has its own separate 
319 table. The simplistic approach where the DN is part of the primary key is 
320 extremely wasteful, and calls for an approach where the entry has a unique 
321 numeric id that is used instead for the keys and a main table that maps DNs to 
322 ids. The approach, anyway, is very inefficient when several attribute types from 
323 one or more entries are requested. Such a database, though cumbersomely, 
324 can be managed from SQL applications.
325
326 The second approach is to put the whole entry as a blob in a table shared by all 
327 entries regardless of the objectclass and have additional tables that act as 
328 indices for the first table. Index tables are not database indices, but are 
329 fully managed by the LDAP server-side implementation. However, the database 
330 becomes unusable from SQL. And, thus, a fully fledged database system provides 
331 little or no advantage. The full generality of the database is unneeded. 
332 Much better to use something light and fast, like Berkeley DB. 
333
334 A completely different way to see this is to give up any hopes of implementing 
335 the directory data model. In this case, LDAP is used as an access protocol to 
336 data that provides only superficially the directory data model. For instance, 
337 it may be read only or, where updates are allowed, restrictions are applied, 
338 such as making single-value attribute types that would allow for multiple values. 
339 Or the impossibility to add new objectclasses to an existing entry or remove 
340 one of those present. The restrictions span the range from allowed restrictions 
341 (that might be elsewhere the result of access control) to outright violations of 
342 the data model. It can be, however, a method to provide LDAP access to preexisting 
343 data that is used by other applications. But in the understanding that we don't
344 really have a "directory".
345
346 Existing commercial LDAP server implementations that use a relational database 
347 are either from the first kind or the third. I don't know of any implementation 
348 that uses a relational database to do inefficiently what BDB does efficiently.
349 For those who are interested in "third way" (exposing EXISTING data from RDBMS 
350 as LDAP tree, having some limitations compared to classic LDAP model, but making 
351 it possible to interoperate between LDAP and SQL applications):
352
353 OpenLDAP includes back-sql - the backend that makes it possible. It uses ODBC + 
354 additional metainformation about translating LDAP queries to SQL queries in your 
355 RDBMS schema, providing different levels of access - from read-only to full 
356 access depending on RDBMS you use, and your schema.
357
358 For more information on concept and limitations, see {{slapd-sql}}(5) man page, 
359 or the {{SECT: Backends}} section. There are also several examples for several 
360 RDBMSes in {{F:back-sql/rdbms_depend/*}} subdirectories. 
361
362 TO REFERENCE:
363
364 http://blogs.sun.com/treydrake/entry/ldap_vs_relational_database
365 http://blogs.sun.com/treydrake/entry/ldap_vs_relational_database_part
366
367 H2: What is slapd and what can it do?
368
369 {{slapd}}(8) is an LDAP directory server that runs on many different
370 platforms. You can use it to provide a directory service of your
371 very own.  Your directory can contain pretty much anything you want
372 to put in it. You can connect it to the global LDAP directory
373 service, or run a service all by yourself. Some of slapd's more
374 interesting features and capabilities include:
375
376 {{B:LDAPv3}}: {{slapd}} implements version 3 of {{TERM[expand]LDAP}}.
377 {{slapd}} supports LDAP over both {{TERM:IPv4}} and {{TERM:IPv6}}
378 and Unix {{TERM:IPC}}.
379
380 {{B:{{TERM[expand]SASL}}}}: {{slapd}} supports strong authentication
381 and data security (integrity and confidentiality) services through
382 the use of SASL.  {{slapd}}'s SASL implementation utilizes {{PRD:Cyrus
383 SASL}} software which supports a number of mechanisms including
384 {{TERM:DIGEST-MD5}}, {{TERM:EXTERNAL}}, and {{TERM:GSSAPI}}.
385
386 {{B:{{TERM[expand]TLS}}}}: {{slapd}} supports certificate-based
387 authentication and data security (integrity and confidentiality)
388 services through the use of TLS (or SSL).  {{slapd}}'s TLS
389 implementation can utilize either {{PRD:OpenSSL}} or {{PRD:GnuTLS}} software.
390
391 {{B:Topology control}}: {{slapd}} can be configured to restrict
392 access at the socket layer based upon network topology information.
393 This feature utilizes {{TCP wrappers}}.
394
395 {{B:Access control}}: {{slapd}} provides a rich and powerful access
396 control facility, allowing you to control access to the information
397 in your database(s). You can control access to entries based on
398 LDAP authorization information, {{TERM:IP}} address, domain name
399 and other criteria.  {{slapd}} supports both {{static}} and {{dynamic}}
400 access control information.
401
402 {{B:Internationalization}}: {{slapd}} supports Unicode and language
403 tags.
404
405 {{B:Choice of database backends}}: {{slapd}} comes with a variety
406 of different database backends you can choose from. They include
407 {{TERM:BDB}}, a high-performance transactional database backend;
408 {{TERM:HDB}}, a hierarchical high-performance transactional
409 backend; {{SHELL}}, a backend interface to arbitrary shell scripts;
410 and PASSWD, a simple backend interface to the {{passwd}}(5) file.
411 The BDB and HDB backends utilize {{ORG:Oracle}} {{PRD:Berkeley
412 DB}}.
413
414 {{B:Multiple database instances}}: {{slapd}} can be configured to
415 serve multiple databases at the same time. This means that a single
416 {{slapd}} server can respond to requests for many logically different
417 portions of the LDAP tree, using the same or different database
418 backends.
419
420 {{B:Generic modules API}}:  If you require even more customization,
421 {{slapd}} lets you write your own modules easily. {{slapd}} consists
422 of two distinct parts: a front end that handles protocol communication
423 with LDAP clients; and modules which handle specific tasks such as
424 database operations.  Because these two pieces communicate via a
425 well-defined {{TERM:C}} {{TERM:API}}, you can write your own
426 customized modules which extend {{slapd}} in numerous ways.  Also,
427 a number of {{programmable database}} modules are provided.  These
428 allow you to expose external data sources to {{slapd}} using popular
429 programming languages ({{PRD:Perl}}, {{shell}}, and {{TERM:SQL}}.
430
431 {{B:Threads}}: {{slapd}} is threaded for high performance.  A single
432 multi-threaded {{slapd}} process handles all incoming requests using
433 a pool of threads.  This reduces the amount of system overhead
434 required while providing high performance.
435
436 {{B:Replication}}: {{slapd}} can be configured to maintain shadow
437 copies of directory information.  This {{single-master/multiple-slave}}
438 replication scheme is vital in high-volume environments where a
439 single {{slapd}} installation just doesn't provide the necessary availability
440 or reliability.  For extremely demanding environments where a
441 single point of failure is not acceptable, {{multi-master}} replication
442 is also available.  {{slapd}} includes support for {{LDAP Sync}}-based
443 replication.
444
445 {{B:Proxy Cache}}: {{slapd}} can be configured as a caching
446 LDAP proxy service.
447
448 {{B:Configuration}}: {{slapd}} is highly configurable through a
449 single configuration file which allows you to change just about
450 everything you'd ever want to change.  Configuration options have
451 reasonable defaults, making your job much easier. Configuration can
452 also be performed dynamically using LDAP itself, which greatly
453 improves manageability.
454