深入理解全局编录服务器GC

 在Win2003AD域环境中，除了FSMO操作主机角色外，全局编录服务器(GC)也是有着特殊含义的域控制器。通过GC，可以提高在活动目录中搜索对象的速度，可以加快用户登录验证等。
   简单的说，GC是森林中所有对象的只读调整缓冲存储器( Read Only Cache),目录只用于搜索。GC服务器存储本域中所有对象的所有属性，同时会存储林中其它域中所有对象的部分属性。一般来说，属性是否存储在GC中，取决于该属性在搜索中使用的频率,由系统自动进行决定。但AD架构管理员也可以定义对象的哪些属性保存的GC中，同时决定该属性是否可以进行索引。
   本文拟就与GC相关的内容一一阐述，希望能起抛砖引玉作用，与有兴趣的朋友一起更好的了解和熟悉全局编录服务器。
    GC出现的原因
    GC的作用
    查看当前环境中GC服务器
    提升DC为全局编录服务器
    验证全局编录服务器的提升
    验证全局编录服务器是否工作正常
    删除全局编录服务器
    使用AdsiEdit工具查看全局编录服务器中的数据

 

一：GC出现的原因
    在Win2003活动目录中有两种目录服务，分别是DNS以及LDAP，两个目录服务互为补充。DNS的目的比较简单，用于简单快速的定位域控制器，但定位到具体的域控制器后，对活动目录信息的更细致访问，如活动目录中关于用户，计算机，打印机等对象信息搜索，DNS就无能为力。此时就需要通过LDAP服务来访问。
   如果用户知道某个对象处于哪个域，也知道对象的标识名，那么用LDAP搜索对象就非常容易。但如果用户只知道某个对象的某个属性，根本不知道对象所处的域，也不知道该对象的标识名，那么使用LDAP来搜索对象是一件非常困难的事，AD不得不对当前环境中每一个域的每个对象都搜索一遍。为了解决这个问题，活动目录提供了全局编录服务器(GC，到Global Catalog)。GC中包含了当前林中每个域中所有对象的副本，如果在一次LDAP搜索中，涉及到搜索中多个域的名称上下文时，AD会选择搜索GC服务器，从而实现加快搜索速度，减少网络通信量的目的。

 

二：GC的作用
    1：存储对象信息副本，提高搜索性能
      全局编录服务器中除了保存本域中所有对象的所有属性外，还保存林中其它域所有对象的部分属性，这样就允许用户通过全局编录信息搜索林中所有域中对象的信息，而不用考虑数据存储的位置。通过GC执行林中搜索时可获得最大的速度并产生最小的网络通信量。
    2：存储通用组成员身份信息，帮助用户构建访问令牌
      全局组成员身份存储在每个域中，但通用组成员身份只存储在全局编录服务器中。
      我们知道，用户在登陆过程中需要由登录的DC构建一个安全的访问令牌，而要构建成功一个安全的访问令牌由三方面信息组成：用户SID，组SID，权力。其中用户SID和用户权力可以由登录DC获得，但对于获取组SID信息时，需要确定该用户属不属于通用组，而通用组信息只保存在GC中。所以当GC故障，负责构建安全访问令牌的DC就无法联系GC来确认该用户组的SID，也就无法构建一个安全的访问令牌。
      注：在Win2003中，可以通过通用组缓存功能解决GC不在线无法登录情况，具体操作本文略过。
   3：提供用户UPN名称登录身份验证。
      当执行身份验证的域控制器没有用户UPN帐号信息时，将由GC解析用户主机名称(UPN)进行身份验证，以完成登录过程
   4：验证林中其他域对象的参考
      当域控制器的某个对象的属性包含有另一个域某个对象的参考时，将由全局编录服务器来完成验证。

 

三：查看当前环境中GC服务器
      1：通过“Active Directory 站点和服务”查看
        
         步骤：
              点击“开始-设置-控制面板-管理工具-Active Directory站点和服务”:
              选中具体的“NTDS Setting"。

             

           

            选中"NTDS Setting",右键选择“属性”

            

            

            在弹出的“NTDS Setting 属性”对话框中，有“全局编录”复选框,如果选中，表示是一台全局编录服务器， 如果没有选中，则表示当前的服务器不是全局编录服务器。

           

 

       2：利用复制监视器Replmon查看
          复制监视器Replication Monitor(ReplMon)是针对Windows Server的故障查找工具,不但是定位活动目录
          复制故障强有利的工具，同时也可以使用该工具查看和检查操作主机角色状态。
          详细Replmon工具使用方法本文不做过多说明，这里只列出如何使用Replmon工具GC角色。
          步骤：选中当前DC，右键单击，选择“Show Global Catalog Servers in Enterprise”
          

 

            在弹出窗口中，清楚列出当前林中所有的全局编录服务器

            

 

        3：通过命令行方式查看全局编录服务器
           在Supprot Tools和Resource Tools工具中，有多个命令行工具可以查看全局编录服务器，这里只列出两个最常见的命令行工具
           
           使用dsquery命令查看当前域中的GC
           dsquery server -domain superlan.com -isgc

 

           使用nltest命令查看当前域中的GC
           nltest /dsgetdc:superlan.com

 

    四：提升DC为全局编录服务器
        将一台域控制器提升为全局编录服务器操作很简单，方法见通过“Active Directory 站点和服务”管理单元查看全局编录服务器，
        将“全局编录”复选框选中即可。
        注意：设置完成后，并不代表当前的全局编录服务器已经提升完成，因为全局编录服务器中包含有多个域的所有对象，需要时间来进行全局编录数据库同步。

        

 

    五：验证全局编录服务器的提升
        通过提升DC为全局编录服务器操作，需要时间同步全局编录服务器，同步完成后，全局编录服务器才开始真正运行。
        下面介绍如何查看全局编录服务器是否已经开始工作。
        1：使用LDP工具查看当前DC的IsGlobalCatalogReady属性
          LDP(LDAP浏览器工具)是一个轻量目录访问协议 (LDAP) 客户端实用工具,可以用来查询和浏览 LDAP目录服务，详细用法本文不做具体介绍，
          可以搜索相关的说明文档或后期的Blog文章介绍。这里只给出简单的使用说明
          步骤：
               与LDAP目录绑定
              “运行”，输入“LDP”，打开LDP窗口后，选择“Connection|Bind",打开Bind对话框，输入身份凭证。

               

 

              单击”OK“按钮，LDP连接到”Superlan.Com"域控制器，显示检测结果，从下图可以看出“IsGlobalCatalogReady"属性为True

              

        2：查看DNS管理工具查看GC记录是否已更新到DNS中。
           从下图可以看出当前哪个域控制器是GC，且使用的端口是多少，默认的GC使用端口是3268。

           

 

     六：验证全局编录服务器是否工作正常
         全局编录服务器正确提升后，可以通过查看注册表信息和端口状态来查看
         全局编录服务器是否工作正常。
         1：查看注册表信息(HKLM\System\CurrentControlSet\Services\NTDS\Parameters)
           健值：Global Catalog Promotion Complete，值为1，表示GC工作正常

             

          

 

         2：全局服务编录器默认使用3268/3269端口，通过查看端口是否处于监听状态可以判断GC是否工作正常
           使用netstat -an命令查看当前正在运行的端口,可以看到3268/3269端口已经处于正常监听状态

           

 

     七：删除全局编录服务器
         删除全局编录服务器方法请参见”四：提升全局编录服务器“，将”全局编录“复选框取消即可，此处略过。
           

     八：使用AdsiEdit工具查看全局编录服务器中的数据
          因篇辐较长，拟定以独立的文章介绍，见后续文章!