Active Directory

Active Directory имеет иерархическую структуру, состоящую из объектов. Объекты разделяются на три основные категории: ресурсы (например, принтеры), службы (например, электронная почта) и учётные записи пользователей и компьютеров. Служба предоставляет информацию об объектах, позволяет организовывать объекты, управлять доступом к ним, а также устанавливает правила безопасности.

Объекты могут быть хранилищами для других объектов (группы безопасности и распространения). Объект уникально определяется своим именем и имеет набор атрибутов — характеристик и данных, которые он может содержать; последние, в свою очередь, зависят от типа объекта. Атрибуты являются составляющей базой структуры объекта и определяются в схеме. Схема определяет, какие типы объектов могут существовать.

Сама схема состоит из двух типов объектов: объекты классов схемы и объекты атрибутов схемы. Один объект класса схемы определяет один тип объекта Active Directory (например, объект «Пользователь»), а один объект атрибута схемы определяет атрибут, который объект может иметь.

Каждый объект атрибута может быть использован в нескольких разных объектах классов схемы. Эти объекты называются объектами схемы (или метаданными) и позволяют изменять и дополнять схему, когда это необходимо и возможно. Однако каждый объект схемы является частью определений объектов, поэтому отключение или изменение этих объектов могут иметь серьёзные последствия, так как в результате этих действий будет изменена структура каталогов. Изменение объекта схемы автоматически распространяется в службе каталогов. Будучи однажды созданным, объект схемы не может быть удалён, он может быть только отключён. Обычно все изменения схемы тщательно планируются.

Контейнер аналогичен объекту в том смысле, что он также имеет атрибуты и принадлежит пространству имён, но, в отличие от объекта, контейнер не обозначает ничего конкретного: он может содержать группу объектов или другие контейнеры.

Верхним уровнем структуры является лес — совокупность всех объектов, атрибутов и правил (синтаксиса атрибутов) в Active Directory. Лес содержит одно или несколько деревьев, связанных транзитивными отношениями доверия. Дерево содержит один или несколько доменов, также связанных в иерархию транзитивными отношениями доверия. Домены идентифицируются своими структурами имён DNS — пространствами имён.

Объекты в домене могут быть сгруппированы в контейнеры — подразделения. Подразделения позволяют создавать иерархию внутри домена, упрощают его администрирование и позволяют моделировать, например, организационную или географическую структуру организации в службе каталогов. Подразделения могут содержать другие подразделения. Microsoft рекомендует использовать как можно меньше доменов в службе каталогов, а для структурирования и политик использовать подразделения. Часто групповые политики применяются именно к подразделениям. Групповые политики сами являются объектами. Подразделение является самым низким уровнем, на котором могут делегироваться административные полномочия.

Другим способом деления являются сайты, которые являются способом физической (а не логической) группировки на основе сегментов сети. Сайты подразделяются на имеющие подключения по низко скоростным каналам (например, по каналам глобальных сетей, с помощью виртуальных частных сетей) и по высокоскоростным каналам (например, через локальную сеть). Сайт может содержать один или несколько доменов, а домен может содержать один или несколько сайтов. При проектировании службы каталогов важно учитывать сетевой трафик, создающийся при синхронизации данных между сайтами.

Ключевым решением при проектировании службы каталогов является решение о разделении информационной инфраструктуры на иерархические домены и подразделения верхнего уровня. Типичными моделями, используемыми для такого разделения, являются модели разделения по функциональным подразделениям компании, по географическому положению и по ролям в информационной инфраструктуре компании. Часто используются комбинации этих моделей.

Физически информация хранится на одном или нескольких равнозначных контроллерах доменов, заменивших использовавшиеся в Windows NT основной и резервные контроллеры домена, хотя для выполнения некоторых операций сохраняется и так называемый сервер «операций с одним главным сервером», который может эмулировать главный контроллер домена. Каждый контроллер домена хранит копию данных, предназначенную для чтения и записи. Изменения, сделанные на одном контроллере, синхронизируются на все контроллеры домена при репликации. Серверы, на которых сама служба Active Directory не установлена, но которые при этом входят в домен Active Directory, называются рядовыми серверами.

Репликация каталога выполняется по запросу. Служба KCC (Knowledge Consistency Checker) создаёт топологию репликации, которая использует сайты, определённые в системе, для управления трафиком. Внутрисайтовая репликация выполняется часто и автоматически с помощью средства проверки согласованности (уведомлением партнёров по репликации об изменениях). Репликация между сайтами может быть настроена для каждого канала сайта (в зависимости от качества канала) — различная «оценка» (или «стоимость») может быть назначена каждому каналу (например, DS3, T1, ISDN), и трафик репликации будет ограничен, передаваться по расписанию и маршрутизироваться в соответствии с назначенной оценкой канала. Данные репликации могут транзитом передаваться через несколько сайтов через мосты связи сайтов, если «оценка» низка, хотя AD автоматически назначает более низкую оценку для связей «сайт—сайт», чем для транзитных соединений. Репликация "сайт—сайт" выполняется серверами-плацдармами в каждом сайте, которые затем реплицируют изменения на каждый контроллер домена своего сайта. Внутридоменная репликация проходит по протоколу RPC, междоменная — может использовать также протокол SMTP.

Если структура Active Directory содержит несколько доменов, для решения задачи поиска объектов используется глобальный каталог: контроллер домена, содержащий все объекты леса, но с ограниченным набором атрибутов (неполная реплика). Каталог хранится на указанных серверах глобального каталога и обслуживает междоменные запросы.

Возможность операций с одним главным компьютером позволяет обрабатывать запросы, когда репликация с несколькими главными компьютерами недопустима. Есть пять типов таких операций: эмуляция главного контроллера домена (PDC-эмулятор), главный компьютер относительного идентификатора (мастер относительных идентификаторов или RID-мастер), главный компьютер инфраструктуры (мастер инфраструктуры), главный компьютер схемы (мастер схемы) и главный компьютер именования домена (мастер именования доменов). Первые три роли уникальны в рамках домена, последние две — уникальны в рамках всего леса.

Базу Active Directory можно разделить на три логических хранилища или «раздела». Схема является шаблоном для службы и определяет все типы объектов, их классы и атрибуты, синтаксис атрибутов (все деревья находятся в одном лесу, потому что у них одна схема). Конфигурация является структурой леса и деревьев Active Directory. Домен хранит всю информацию об объектах, созданных в этом домене. Первые два хранилища реплицируются на все контроллеры доменов в лесу, третий раздел полностью реплицируется между репликами контроллеров в рамках каждого домена и частично — на сервера глобального каталога.

База данных (хранилище каталогов) в Windows 2000 использует расширяемую подсистему хранения Microsoft Jet Blue, которая позволяет для каждого контроллера домена иметь базу размером до 16 терабайт и 1 миллиард объектов (теоретическое ограничение, практические тесты выполнялись только с приблизительно 100 миллионами объектов). Файл базы называется NTDS.DIT и имеет две основные таблицы — таблицу данных и таблицу связей. В Windows Server 2003 добавлена ещё одна таблица для обеспечения уникальности экземпляров дескрипторов безопасности.