10-2. "I was coming to that", the Knight said. "The song really is 'A-sitting On A

Transkript

1 10 n und Verzeichnisse "Der ist durch keine Definition weiter zu zergliedern: Er ist ein Urzeichen" Ludwig Wittgenstein 10-1 Was sind n? "The name of the song is called 'Haddocks' Eyes'." "Oh, that's the name of the song, is it?" Alice said, trying to feel interested. "No, you don't understand", the Knight said, looking a little vexed. "That's what the name is called. The name really is 'The Aged, Aged Man'." "Then I ought to have said 'That's what the song is called'?" Alice corrected herself. "No, you oughtn't: that's quite another thing! The song is called 'Ways and Means': but that's only what it's called, you know!" "Well, what is the song then?" said Alice, who was by this time completely bewildered. "I was coming to that", the Knight said. "The song really is 'A-sitting On A Gate': and the tune's my own invention." aus: Lewis Caroll: Through the Looking Glass, Chapter VIII 10-2

2 10.1 n und nsdienst z Um Objekte in einem verteilten System erreichen zu kšnnen, muss man ihren n kennen. z Objekte in diesem Sinne sind z.b. Benutzer, Dienste, Prozesse, Ports, Dateien, GerŠte,... z n genÿgen hšufig einer festgelegten Syntax z n sind Betriebsmittel und bedÿrfen der Verwaltung z n mÿssen auf die bezeichneten Objekte abgebildet werden "The name of a resource indicates what we seek, an address indicates where it is and a route tells us how to get there" J.F. Shoch 10-3 Wozu n? z Identifizierung y Der identifiziert eindeutig ein Objekt. n mÿssen i.d.r. nicht eineindeutig sein, sondern es kšnnen auch Aliase existieren z Lokalisierung y ber den n kann ein Objekt erreicht werden, ohne dessen Adresse oder Ort zu kennen y ikarus.uni-paderborn.de fÿhrt zur IP-Adresse des Rechners z Beschreibung y n - soweit sie fÿr den Menschen bestimmt sind - sollten etwas Ÿber das benannte Objekt aussagen y "fa-color-folie" ist der des Farblaserdrucker (Folienschacht) im F2 10-4

3 n z Benutzerorientierte n (high-level names) y Variabel lang y frei wšhlbar y Šnderbar y unabhšngig von der Lage des Objekts y z.b. stargate.uni-paderborn.de z Systemorientierte n (Identifikatoren) (low-level names) y feste LŠnge, daher effizient verwaltbar (z.b. Hashing) y eineindeutig y z.b Beispiel Benutzerorientierter /usr/meier/prog.c :60:8c:2:c7:5a Netzwerk-Adresse Identifikator (systemnaher ) bestehend aus: Rechneridentifikator Dateiidentifikator Server Datei 10-6

4 nsstruktur nsraum y Ein ist eine Zeichenkette, die aus einem vorgegebenen Alphabet gemš einer Syntax gebildet wird. y ZulŠssige n werden hšufig durch regulšre AusdrŸcke mit zusštzlicher LŠngenbegrenzung festgelegt. y n sind exklusive Betriebsmittel, die man belegen und freigeben kann. Beispiel: y Durch den folgenden Ausdruck kšnnen z.b. Dateinamen festgelegt werden: y (A-Z):(a-z+0-9)*.(a-z) 3 ;(0-9)* y Die einzelnen Komponenten bedeuten z.b. Laufwerkskennung, wahlfreier nsanteil, Inhaltstyp, Versionsnummer y Beispielname, der dieser Syntax genÿgt: C:diplomarbeit.doc; nsstruktur Flache n Sind die n wechselseitig unabhšngig voneinander, so werden sie flach genannt. Es kann eine syntaktische Struktur vorhanden sein, aber sie hat keine Auswirkung auf die nsverwaltung. d.h. flache n werden atomar verwaltet Beispiel: User-Ids einer Organisation Gegliederte n n setzen sich aus einzelnen Teilnamen (Domain) zusammen und bilden einen mehrdimensionalen nsraum, meistens in Form einer baumartigen Hierarchie. Die nshierarchie spiegelt meist die Organisationsstruktur des Systems wider. Beispiele: Unix-Dateinamen, Internet Domain System, Telefonnummern 10-8

5 Gegliederter nsraum und Kontext n sind grundsštzlich assoziiert mit einem Kontext, in dem sie gÿltig sind. Ein hat daher eine relative GŸltigkeit innerhalb seines Kontexts. Ein Paar Kontext/ wird auch als qualifizierter oder absoluter n bezeichnet. In gegliederten nsršumen Ÿbernehmen die Domains die Funktion von Kontexten Domain 1 Domain 2 Domain 3 Domain 4 Domain 5 Domain nsdienst z n sind Objekten zugeordnet. z ber einen n erhšlt man Zugang zum Objekt bzw. zu einer Objektbeschreibung z Ein nsdienst ist ein Verzeichnis der Zuordnung von n zu Objekten bzw. Objektbeschreibungen z Operationen y Eintragen (bind): Festlegen einer Zuordnung y Lšschen (unbind) : Lšschen des Eintrags und damit der Zuordnung y Auflšsen (lookup, resolve): Umsetzung des ns in die Objektbeschreibung bzw. die Objektreferenz oder -Adresse 10-10

6 nsdienst z Die Auflšsung von n und somit die Nutzung eines nsdienstes sollte transparent ablaufen. z Dazu benštigt man einen Agent (als lokales StŸck Software), der die Verbindung zu einem nsdienst aufnehmen kann. z Der nsdienst kann seinerseits verteilt sein, so dass eine nsauflšsung mehrere Server involviert. Application (Client) Server 1 Server n Agent Server nsauflšsung rekursiv client Agent Server 1 Server 2 Server 3 iterativ client Agent 1 2 Server 1 Server 2 transitiv client Server Agent Server 1 Server 2 Server 3

7 10.2 Domain System (DNS) z DNS ist der nsdienst im Internet. z Er basiert auf einem gegliederten nsraum, der eine Organisationsstruktur widerspiegelt und nichts mit der physischen Netzstruktur zu tun hat. Top-Level Domains Länderkennungen int com edu gov mil org net de fr it uk... ibm stanford acm ieee sni uni-paderborn watson cs stargate ikarus DNS n z Komponentennamen sind bis zu 63 Zeichen lang z Pfadnamen bestehen aus Komponentennamen entlang eines Pfades, jeweils durch einen Punkt (dot) getrennt. z Volle Pfadnamen sind bis zu 255 Zeichen lang z Gro - und Kleinbuchstaben werden nicht unterschieden z Die Syntax erlaubt es nicht festzustellen, ob ein eine Domain oder einen einzelnen Knoten repršsentiert z Nur vollstšndige (absolute) n werden umgesetzt. Falls AbkŸrzungen (z.b. mail) verwendet werden, ist es Aufgabe des Clients, sie durch ein vorgegebenes Suffix (upb.de) zu ergšnzen 10-14

8 Resource Records EintrŠge in einem DNS-Server sind als Resource Records organisiert. Ein Resource Record besteht aus den folgenden 5 Feldern z Domain-name Zu welcher Domain gehšrt dieser Eintrag z Time_to_live Wie lange darf die Information dieses Satzes in einem Cache gehalten werden (# sec) z Class FŸr Internet-Anwendungen immer "IN" z Type Record-Typ: Was wird in diesem Satz beschrieben (s. nšchste Folie) z Resource Data Eigentlicher Eintrag, dem ein LŠngenfeld vorausgeht Resource Record Types (Auswahl) Typ Bedeutung Inhalt SOA Start Of Authority Diverse Parameter fÿr diese Zone A Address 32 bit Integer IP-Adresse (Standardeintrag) MX Mail Exchange einer Domain, die fÿr die angegebene Domain Mail empfšngt NS Server eines Servers fÿr die angegebene Domain CNAME Canonical Definition von Aliasnamen PTR Pointer hnlich CNAME HINFO Host Information Angaben Ÿber CPU und Betriebssyst. TXT Text Beliebige weitere Information 10-16

9 Beispiel DNS-EintrŠge pbbn.de IN MX mail.upb.de Mail fÿr die Domain pbbn.de (Paderborner Bildungsnetz) wird vom Mailserver des FB17 (mail.upb.de) bearbeitet. Wenn der Eintrag in einen Cache Ÿbernommen wird, soll er nach einem Tag (= Sekunden) wieder gelšscht werden. upb.de IN CNAME uni-paderborn.de Die Domain uni-paderborn.de hat als Alias upb.de mac26.upb.de IN A IN HINFO MacPPC MacOS IP-Adresseintrag eines Rechners mit Zusatzinformation DNS Nachrichtenformat Identification Parameter Number of Questions Number of Answers Number of Authority Number of Additional Question Section Answer Section Authority Section Additional Information Section Struktur eines Eintrags in der Question Section Query domain name Query Type Query Class 10-18

10 DNS-Server im Internet z DNS Server mÿssen mindestens einen Wurzel-Server kennen. z Sie mÿssen repliziert sein, damit trotz Server-Ausfall nsauflšsungen fÿr die betroffene Domain stattfinden kšnnen. z Bei der Anfrage kann festgelegt werden, ob die Auflšsung rekursiv oder iterativ erfolgen soll. z DNS-Server benutzen in der Regel UDP, nur fÿr die bertragung der kompletten Datenbasis (zone transfer) z.b. zum Back-up-Server wird TCP benutzt Verzeichnisse z Welche hat... z Wem gehšrt die -Adresse... z Welche Durchwahl hat... z Welches ist der nšchstgelegene Drucker.. z Was ist der šffentliche SchlŸssel von... z Welcher Seminarraum verfÿgt Ÿber einen Video-Beamer.. z Wer ist der Postmaster der TU Ilmenau.. z In welcher Abteilung arbeitet... z Wer von den Professoren ist per zu erreichen

11 white pages / yellow pages nsdienst (white pages) y Ist der eines Objekts bekannt, kann nach seinen Eigenschaften gesucht werden (Beispiel: Telefonbuch) Verzeichnisdienst (yellow pages) y Ist der nicht bekannt, lš t sich eine Liste von Objekten heraussuchen, die eine bestimmte Eigenschaft erfÿllen y Ein Verzeichnisdienst (directory service) liefert daher auf Grund einer Beschreibung (Angabe von Attributwerten) Referenzen auf Objekte, die der Beschreibung entsprechen y Da ein ebenfalls als Attribut angesehen werden kann, ist eine nsdienst eine spezielle Form eines Verzeichnisdienstes Verzeichnis vs. Datenbank Ein Verzeichnis ist eine Datenbank, aber: mit speziellen Eigenschaften: y Daten bleiben Ÿber lšngere Zeit unveršndert y optimiert fÿr schnelle Abfragen y sehr eingeschršnkte Schreibzugriffe y sowohl fehlende als auch doppelte Attribute sind zulšssig y keine TransaktionsunterstŸtzung y einfaches Abfrageprotokoll 10-22

12 Bekannte Verzeichnisdienste Verzeichnisdienste: y Telefonbuch ãgelbe SeitenÒ y BŸcherverzeichnis y finger y whois y NIS (Network Information System) fÿr UNIX y DNS (Domain Service) usw. Nachteile: y entweder auf eine Aufgabe spezialisiert y oder plattformabhšngig Der X.500-Verzeichnisdienst z 1988 von der CCITT spezifiziert als y ãeine Menge offener Systeme, die gemeinsam eine Datenbank halten, in der Informationen Ÿber die reale Welt abgelegt sindò. z die Objekte der ãrealen WeltÒ kšnnen dabei sowohl y real sein (Personen, GerŠte) y logisch sein (Gruppen) z kann als vollstšndig bezeichnet werden z ist ein verteiltes System y verschiedene Server halten die Daten einzelner TeilbŠume des Gesamtverzeichnisses z erfuhr 1993 deutliche Erweiterungen 10-24

13 Der X.500-Verzeichnisbaum (DIT = Directory Information Tree) Wurzel c=us c=de c=at c = country o=basf-ag o=universitaet Paderborn o = organisation name ou=fb 17 ou=fb 5 ou = organisation unit name ou=betriebssysteme und Verteilte Systeme ou = organisation unit name cn=hans-ulrich Hei cn = common name Service-Struktur z Der DIT (Directory Information Tree) definiert die Struktur der global verfÿgbaren EintrŠge. z Die Gesamtheit aller gespeicherten EintrŠge bildet die Directory Information Base (DIB) z Diese Information verteilt sich auf einzelne Server-Instanzen, die Directory Service Agents (DSAs) z Anwendungen benštigen zum Zugriff auf den Dienst einen lokalen Directory User Agent (DUA) DSA DSA client DUA DSA DSA client DUA DSA 10-26

14 EintrŠge, Objekte, Klassen, Attribute Eintrag Objektklasse Person Attribut telephonnumber Typ tel cn common Attribut name sn Attribut surname tele- Attribut phone- number Wert Wert Wert Objektklassen: Alias Country Locality Organization Organization Unit Person Attribute: Common (cn) Organization (o) Organization Unit (ou) Locality (L) Street Adress (SA) Country (C) X.500: Eigenschaften z Anfragen an einen X.500-DSA sind in zwei Varianten mšglich y read Umsetzung eines ns in eine Objektbeschreibung (Menge von Attributwerten (lookup, white page service y search Suche nach Objekten, die eine vorgegebene Attribut- Spezifikation erfÿllen (yellow page service) z Die Suche kann mit EinschrŠnkungen versehen werden (Distanz, Zeit, Umfang des Ergebnisses) z Kann ein DSA eine Anfrage nicht erfÿllen, so kšnnen andere DSAs angesprochen werden, iterativ oder rekursiv

15 Nachteile von X.500 z sehr reiches Datenmodell und z riesiger Funktionsumfang schwierig zu administrieren z Dirctory Access Protocol (DAP) basiert auf dem OSI-Protokoll- Stack es gibt keine geeigneten Clients fÿr ãkleinereò Systeme hat sich so gut wie nicht durchgesetzt Light weight Directory Access Protocol (LDAP) 1995 an der UniversitŠt von Michigan von Yeong, Howes und Kille entwickelt y um ãeinen Teil der Last des Verzeichniszugriffs vom Client zu nehmen und die Verbreitung von Verzeichnisdiensten zu vergrš ernò y ursprÿnglich nur als Mittler zwischen IP-Clients und OSI- X.500-Servern (ldapd) y danach: Stand-alone-Server (slapd) y die meisten der z.zt. existierende Clients und Server implementieren LDAPv2, einige bereits LDAPv

16 Vorteile von LDAP z ist plattformunabhšngig z setzt direkt auf TCP/IP auf z beschršnkt sich auf die wichtigsten Funktionen von X.500 z die meisten Daten sind Textstrings z fÿhrt zu einer einfachen Kodierung der Daten zum Transport Ÿber Netze LDAP-Konfigurationen Client LDAP LDAP- Server DAP speichert selbst keine Daten X500- Server (DSA) Client LDAP LDAP- SQL Server Relationale Datenbank speichert selbst keine Daten Client LDAP Stand-alone- LDAP-Server hat einen eigenen Datenbestand evtl. weiterer Stand-alone- LDAP-Server 10-32

17 Anfragebearbeitung Zur Auflšsung von n in gegliederten nsršumen mit verteiltem nsdienst hatten wir rekursive, iterative und transitive Vorgehensweise kennengelernt. LDAP (ab LDAPv3) unterstÿtzt: z Iteration ("Referrals") Wenn eine Anfrage nicht bearbeitet werden konnte, gibt der Server den n eines anderen Servers zurÿck, an den sich der client dann wenden kann z Rekursion ("Chaining") Wenn eine Anfrage nicht bearbeitet werden konnte, kontaktiert der Server weitere Server (Unterauftrag) LDAP Operationen z Abfrage y search y compare z nderung y add y delete y modify z Authentisierung und Kontrolle y bind y unbind y abandon 10-34

18 Zunehmende Akzeptanz Verzeichnisdienste mit LDAP-UnterstŸtzung y Lotus Notes Domino Server y Netscape Directory Server y Microsoft Exchange Server 5.5 y Microsoft Active Directory (Windows 2000) y Novell Directory Service LDAP-Gateways y finger Gateway y whois++ Gateway y HTTP Gateway u.a.m Weitere Einsatzmšglichkeiten z Single-Sign-on in heterogenen Umgebungen z Single point of Administration z Public-key Infrastruktur z Organisationsverzeichnis z Weltweites Branchenbuch 10-36

19 Trader und Broker z Verzeichnisse sind der erste Schritt in Richtung einer globalen Infrastruktur, wie sie im Internet z.b. fÿr E-Commerce benštigt werden z Weitergehende, allgemeinere Dienste zum Finden von Waren, Dienstleistungen etc. werden benštigt z ZusŠtzliche Funktionen wie Verhandlungen, VertragsabschlŸsse, Abrechnung, Bezahlung sind im Kommen 10-37