Samba

定义

Samba 是一套实现了服务器消息块协议（SMB，早期亦被称为 CIFS）的软件集合，运行于类 Unix 操作系统之上，为使用该协议的客户端提供文件与打印服务^[1][2]。在功能上它并非单一程序，而是由多个守护进程和命令行工具组成的套件，发行版通常将其打包为独立的软件包^[2]。由于 Windows 网络的原生共享协议正是 SMB，Samba 成为非 Windows 系统接入 Windows 文件服务的常用途径^[3]。

原理

Samba 以多个协作的守护进程实现协议栈。smbd 负责向 SMB 客户端提供文件与打印服务，nmbd 承担 NetBIOS 名称解析与网络浏览功能，winbindd 则用于把 Windows 域中的认证信息和用户数据库接入 Unix 系统^[1]。配置主要集中在一个文本文件中，由 testparm 检查语法，pdbedit 维护本地用户库，smbstatus 查看当前连接^[1]。Samba 通过 NetBIOS over TCP/IP 提供名称服务，并不依赖微软私有的 NetBEUI 帧协议^[4]。

在进程结构上，smbd 采用典型的 Unix 守护进程模型：一个进程监听套接字，每条客户端连接交给一个独立进程处理，且每个进程为单线程^[5]。这一设计使单个 smbd 异常时只影响对应客户端，也便于在多机之间划分争用点，但单个连接内部的并发请求需要靠异步 I/O 等机制消化^[5]。Samba 自 3.2 版起在读写路径上引入异步 I/O，先后用过 POSIX AIO、基于子进程的 aio_fork 和基于线程池的 aio_pthread 等实现^[5]。

文件系统语义的适配由虚拟文件系统接口(VFS)完成，该接口提供一套对应 Windows 文件 API 的内部调用，磁盘读写路径可以按需插入模块，用于实现预读、回收站、防病毒扫描等附加功能^[6]。4.0 版把该接口做成模块化形式，使定制无需改动核心代码^[7]。Samba 的代码建立在 tdb、talloc、tevent 等自研基础库之上^[8]。

发展历程

项目源于澳大利亚国立大学博士生安德鲁·特里奇尔(Andrew Tridgell)的个人尝试。1991 年 12 月，他为让自己的个人电脑经 Pathworks 挂载 Unix 主机的磁盘，用抓包方式分析该共享协议，随后写出了可用的服务端程序^[9]。1992 年 1 月，他发布 0.1、0.5 和 1.0 三个早期版本，当时尚无正式名称^[10]。

1993 年 12 月，项目以「NetBIOS for Unix」名义重启，版本 1.5 首次同时包含客户端软件，并改用 GNU 通用公共许可证；此后确立 smb.conf 配置文件，smbd、nmbd 等组件逐步成形^[11][9]。1994 年 4 月，因另一家厂商声称持有 smbserver 商标，项目更名为 Samba，这个名字取自按 S、M、B 顺序检索系统词典得到的结果^[11]。1996 年 5 月项目启用 CVS 版本控制，多名可直接提交代码的开发者由此形成 Samba 团队^[10]。

2.0 版于 1999 年 1 月发布，2.2 版于 2001 年 4 月发布，后者已能充当 Windows 域控制器^[10][12]。3.0 版于 2003 年 9 月发布，可加入 Active Directory 域但尚不能担任其域控制器^[10]。3.5 版开始试验性支持 SMB 2.0，3.6 版于 2011 年 8 月将其转为正式支持^[13]。3.2.0 版自 2008 年 7 月 1 日起改用 GPLv3 及 LGPLv3 许可^[14]。

2012 年 12 月 11 日，Samba 4.0 发布，被项目称为首个与 Active Directory 兼容的自由软件服务器实现，内含 LDAP 目录服务、Heimdal Kerberos 认证服务、动态 DNS 以及 Active Directory 所需的各项远程过程调用^[15]。该版本同时支持 Windows 管理工具、组策略、漫游配置文件，并可与 Exchange 集成^[16]。此后项目保持约每 6 个月一个主版本的节奏^[17]。2021 年 9 月发布的 4.11 版将 SMB1 协议默认关闭^[14]。

应用

最常见的用法是在 Linux 或 Unix 主机上划出目录作为网络共享，Windows 用户在资源管理器地址栏输入对应主机的共享名即可访问，Linux 与 macOS 客户端则可通过挂载或 smbclient 一类的工具连接^[18][19]。同一套服务也可承担打印服务器角色，把 Unix 主机上或网络中的打印机共享给 SMB 客户端^[1]。部署时通常需要放行 137、138、139、445 等端口^[18]。

在身份认证方面，Samba 可作为独立域控制器或普通域成员运行，把 Linux 与 Unix 服务器和桌面纳入 Active Directory 环境^[3]。4.0 之后的域控制器可被现有的 Active Directory 域接纳，反之微软的域控制器也能加入由 Samba 构建的域，实现双向互操作^[20]。此外，小型网络存储设备长期以嵌入式方式采用 Samba，用于对外提供文件服务^[7][17]。

由于 Samba 几乎随所有 Linux 发行版一同提供，部分用户将其误认为只适用于 Linux 的产品，而它最早其实是在专有 Unix 系统上开发的^[21]。它还可运行在 Solaris、AIX 以及各类 BSD 系统上，并被苹果的 Mac OS X 服务器版采用^[10]。

局限

与微软原生实现相比，Samba 在若干细节上仍有差距。3.0 系列虽能加入 Active Directory 域，但不能担任域控制器，这一能力直到 4.0 才具备^[10]。4.0 时期公布的规划中，多通道、SMB Direct、持久文件句柄和集群特性等 SMB3 高级功能仍处于待完成状态^[22]。

进程模型也带来伸缩性约束。由于每条连接由单线程的独立进程处理，大量并发流集中来自同一客户端时，难以充分利用多核；把负载分散到多个客户端反而更易并行^[5]。此外，Samba 在 NTFS 访问控制列表与 POSIX 权限之间只能做有损映射，两种权限模型无法完全一一对应^[23]。4.0 的 Active Directory 域控制器内置 LDAP 与 Kerberos，不支持改用外部 LDAP 服务，因此已有的目录服务难以直接沿用。

参见

• SMB —— Samba 所实现的服务器消息块协议，Windows 网络文件共享的基础。

• CIFS —— SMB 协议在 1990 年代后期使用的名称，常与 Samba 一并提及。

• Active Directory —— 微软的目录与身份认证服务，Samba 4.0 起可提供兼容实现。

• 网络文件系统 —— 另一类跨平台文件共享协议，主要用于 Unix 系统之间。

• 网络附加存储 —— 大量嵌入式设备借助 Samba 对外提供文件共享。