• 企业级Tomcat部署实践及安全调优


    1.1 Tomcat简介

    Tomcat是Apache软件基金会(Apache Software Foundation)的Jakarta 项目中的一个核心项目,由Apache、Sun和其他一些公司及个人共同开发而成。

    Tomcat服务器是一个免费的开放源代码的Web应用服务器,属于轻量级应用服务器,在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用,是开发和调试JSP程序的首选。

    Tomcat和Nginx、Apache(httpd)、lighttpd等Web服务器一样,具有处理HTML页面的功能,另外它还是一个Servlet和JSP容器,独立的Servlet容器是Tomcat的默认模式。不过,Tomcat处理静态HTML的能力不如Nginx/Apache服务器。

    目前Tomcat最新版本为9.0。Java容器还有resin、weblogic等。

    Tomcat官网: http://tomcat.apache.org

    1.1.1 Tomcat好帮手---JDK  

    JDK是 Java 语言的软件开发工具包,主要用于移动设备、嵌入式设备上的java应用程序。JDK是整个java开发的核心,它包含了JAVA的运行环境(JVM+Java系统类库)和JAVA工具。

    JDK包含了一批用于Java开发的组件,其中包括:

    javac:编译器,将后缀名为.java的源代码编译成后缀名为“.class”的字节码
    java:运行工具,运行.class的字节码
    jar:打包工具,将相关的类文件打包成一个文件
    javadoc:文档生成器,从源码注释中提取文档,注释需匹配规范
    jdb debugger:调试工具
    jps:显示当前java程序运行的进程状态
    javap:反编译程序
    appletviewer:运行和调试applet程序的工具,不需要使用浏览器
    javah:从Java类生成C头文件和C源文件。这些文件提供了连接胶合,使Java和C代码可进行交互。
    javaws:运行JNLP程序
    extcheck:一个检测jar包冲突的工具
    apt:注释处理工具 
    jhat:java堆分析工具
    jstack:栈跟踪程序
    jstat:JVM检测统计工具
    jstatd:jstat守护进程
    jinfo:获取正在运行或崩溃的java程序配置信息
    jmap:获取java进程内存映射信息
    idlj:IDL-to-Java编译器。将IDL语言转化为java文件 
    policytool:一个GUI的策略文件创建和管理工具
    jrunscript:命令行脚本运行

    JDK中还包括完整的JRE(Java Runtime Environment),Java运行环境,也被称为private runtime。包括了用于产品环境的各种库类,如基础类库rt.jar,以及给开发人员使用的补充库,如国际化与本地化的类库、IDL库等等。

    JDK中还包括各种样例程序,用以展示Java API中的各部分。

    JDK下载面页:

    http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

    1.2 安装Tomcat & JDK

    安装时候选择tomcat软件版本要与程序开发使用的版本一致。jdk版本要进行与tomcat保持一致。

    1.2.1 系统环境说明

    [root@web03 ~]# cat /etc/redhat-release 
    CentOS Linux release 7.4.1708 (Core) 
    [root@web03 ~]# uname -a 
    Linux web03 3.10.0-693.el7.x86_64 #1 SMP Tue Aug 22 21:09:27 UTC 2017 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
    [root@web03 ~]# getenforce 
    Disabled
    [root@web03 ~]# systemctl status firewalld.service
    ● firewalld.service - firewalld - dynamic firewall daemon
       Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/firewalld.service; disabled; vendor preset: enabled)
       Active: inactive (dead)
         Docs: man:firewalld(1)

    1.2.2  安装JDK

    命令集:

    tar xf jdk-8u60-linux-x64.tar.gz -C /application/
    ln -s /application/jdk1.8.0_60 /application/jdk
    # 设置环境变量
    sed -i.ori '$a export JAVA_HOME=/application/jdk
    export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin:$PATH
    export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib:$JAVA_HOME/lib/tools.jar' /etc/profile
    source /etc/profile

    测试jdk是否安装成功↓

    [root@web03 ~]# java -version
    java version "1.8.0_60"
    Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_60-b27)
    Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.60-b23, mixed mode)

    1.2.3 安装Tomcat

    命令集:

    tar xf apache-tomcat-8.0.27.tar.gz -C /application/
    ln -s /application/apache-tomcat-8.0.27 /application/tomcat
    # 设置环境变量
    echo 'export TOMCAT_HOME=/application/tomcat'>>/etc/profile
    source /etc/profile
    # 注意授权,统一权限
    chown -R root.root /application/jdk/ /application/tomcat/

    检查tomcat是否安装成功

    [root@web03 ~]# /application/tomcat/bin/version.sh
    Using CATALINA_BASE:   /application/tomcat
    Using CATALINA_HOME:   /application/tomcat
    Using CATALINA_TMPDIR: /application/tomcat/temp
    Using JRE_HOME:        /application/jdk
    Using CLASSPATH:       /application/tomcat/bin/bootstrap.jar:/application/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
    Server version: Apache Tomcat/8.0.27
    Server built:   Sep 28 2015 08:17:25 UTC
    Server number:  8.0.27.0
    OS Name:        Linux
    OS Version:     3.10.0-693.el7.x86_64
    Architecture:   amd64
    JVM Version:    1.8.0_60-b27
    JVM Vendor:     Oracle Corporation

    1.3 Tomcat目录介绍

    1.3.1 tomcat主目录介绍

    [root@web03 ~]# cd /application/tomcat/
    [root@web03 tomcat]# tree -L 1
    .
    ├── bin              #存放tomcat管理脚本
    ├── conf             # tomcat 配置文件存放目录
    ├── lib              # web应用调用的jar包存放路径
    ├── LICENSE
    ├── logs             # tomcat 日志存放目录,catalina.out 为主要输出日志
    ├── NOTICE
    ├── RELEASE-NOTES
    ├── RUNNING.txt
    ├── temp             # 存放临时文件
    ├── webapps         # web程序存放目录
    └── work             # 存放编译产生的.java 与 .class文件
    
    7 directories, 4 files

    1.3.2 webapps目录介绍

    [root@web03 tomcat]# cd webapps/
    [root@web03 webapps]# tree -L 1
    .
    ├── docs            # tomcat 帮助文档
    ├── examples       # web应用实例
    ├── host-manager  # 主机管理
    ├── manager         # 管理
    └── ROOT             # 默认站点根目录
    
    5 directories, 0 files

    1.3.3 Tomcat配置文件目录介绍(conf

    [root@web03 conf]# tree -L 1
    .
    ├── Catalina
    ├── catalina.policy
    ├── catalina.properties
    ├── context.xml
    ├── logging.properties
    ├── logs
    ├── server.xml           # tomcat 主配置文件
    ├── server.xml.bak
    ├── server.xml.bak2
    ├── tomcat-users.xml    # tomcat 管理用户配置文件
    ├── tomcat-users.xsd
    └── web.xml
    
    2 directories, 10 files

    1.4 Tomcat的管理

    #  启动程序/application/tomcat/bin/startup.sh
    #  关闭程序/application/tomcat/bin/shutdown.sh

    启动停止

    [root@web03 ~]# /application/tomcat/bin/shutdown.sh 
    Using CATALINA_BASE:   /application/tomcat
    Using CATALINA_HOME:   /application/tomcat
    Using CATALINA_TMPDIR: /application/tomcat/temp
    Using JRE_HOME:        /application/jdk
    Using CLASSPATH:       /application/tomcat/bin/bootstrap.jar:/application/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
    [root@web03 ~]# /application/tomcat/bin/startup.sh 
    Using CATALINA_BASE:   /application/tomcat
    Using CATALINA_HOME:   /application/tomcat
    Using CATALINA_TMPDIR: /application/tomcat/temp
    Using JRE_HOME:        /application/jdk
    Using CLASSPATH:       /application/tomcat/bin/bootstrap.jar:/application/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
    Tomcat started.

             注意:tomcat未启动的情况下使用shutdown脚本,会有大量的输出信息。

    检查tomcat是否启动正常

    [root@web03 ~]# netstat -lntup  |grep java
    tcp6       0      0 :::8080         :::*                   LISTEN      30560/java          
    tcp6       0      0 127.0.0.1:8005          :::*          LISTEN      30560/java          
    tcp6       0      0 :::8009                 :::*           LISTEN      30560/java      

    说明:所有与java相关的,服务启动都是java命名的进程

    1.4.1 启动完成浏览器进行访问

    http://10.0.0.17:8080/

    1.5 Tomcat日志说明

    1.5.1 查看日志

    [root@web03 ~]# tailf /application/tomcat/logs/catalina.out
    24-Nov-2017 15:09:51.654 INFO [main] org.apache.coyote.AbstractProtocol.start Starting ProtocolHandler ["http-nio-8080"]
    24-Nov-2017 15:09:51.665 INFO [main] org.apache.coyote.AbstractProtocol.start Starting ProtocolHandler ["ajp-nio-8009"]
    24-Nov-2017 15:09:51.670 INFO [main] org.apache.catalina.startup.Catalina.start Server startup in 60037 ms

             发现启动时间较长,其中有一项的启动时间占据了绝大多数

    24-Nov-2017 15:09:50.629 INFO [localhost-startStop-1] org.apache.catalina.startup.HostConfig.deployWAR Deployment of web application archive /application/apache-tomcat-8.0.27/webapps/memtest.war has finished in 58,892 ms

             发现耗时在这里:是session引起的随机数问题导致的。Tocmat的Session ID是通过SHA1算法计算得到的,计算Session ID的时候必须有一个密钥。为了提高安全性Tomcat在启动的时候会通过随机生成一个密钥。

    1.5.2 解决Tomcat启动慢的方法

    Tomcat启动慢主要原因是生成随机数的时候卡住了,导致tomcat启动不了。

    是否有足够的熵来用于产生随机数,可以通过如下命令来查看

    [root@web03 ~]# cat /proc/sys/kernel/random/entropy_avail
    6

    为了加速/dev/random提供随机数的速度,你可以通过操作设备的外设,让其产生大量的中断,网络传输数据,按键,移动鼠标,在命令行敲几个不同的命令,俗称聚气。

    cat /dev/random 会消耗能量

    方法1

    vim $JAVA_HOME/jre/lib/security/java.security
    securerandom.source=file:/dev/random

    改为

    securerandom.source=file:/dev/urandom

    方法2

    vim $TOMCAT_HOME/bin/catalina.sh
    if [[ "$JAVA_OPTS" != *-Djava.security.egd=* ]]; then
        JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Djava.security.egd=file:/dev/urandom"
    fi

    这个系统属性egd表示熵收集守护进程(entropy gathering daemon)

    方法3:(推荐)

    yum install rng-tools # 安装rngd服务(熵服务,增大熵池)
    systemctl start rngd  # 启动服务

    1.6 Tomcat管理功能使用

    注意:测试功能,生产环境不要用

    Tomcat管理功能用于对Tomcat自身以及部署在Tomcat上的应用进行管理的web应用。在默认情况下是处于禁用状态的。如果需要开启这个功能,就需要配置管理用户,即配置tomcat-users.xml 文件。

    [root@web03 ~]# vim /application/tomcat/conf/tomcat-users.xml
    ……
    39 <role rolename="manager-gui"/>
     40 <role rolename="admin-gui"/>
     41 <user username="tomcat" password="tomcat" roles="manager-gui,admin-gui"/>
     42 </tomcat-users>   # 在此行前加入上面三行

    未修改文件前进行访问

    <role rolename="manager-gui"/>
    <user username="tomcat" password="s3cret" roles="manager-gui"/>

    <role rolename="admin-gui"/>
    <user username="tomcat" password="s3cret" roles="admin-gui"/>

             从而得出上面的配置文件信息。

    1.6.1 在web界面访问管理界面

             输入之前配置的账户与密码即可

    1.7 Tomcat主配置文件详解

    1.7.1 server.xml组件类别

    顶级组件:位于整个配置的顶层,如server

    容器类组件:可以包含其它组件的组件,如service、engine、host、context

    连接器组件:连接用户请求至tomcat,如connector

    被嵌套类组件:位于一个容器当中,不能包含其他组件,如Valve、logger

    <server>
         <service>
         <connector />
         <engine>
         <host>
         <context></context>
         </host>
         <host>
         <context></context>
         </host>
         </engine>
         </service>
    </server>

    1.7.2 组件介绍

    组件名称

    功能介绍

    engine

    核心容器组件,catalina引擎,负责通过connector接收用户请求,并处理请求,将请求转至对应的虚拟主机host

    host

    类似于httpd中的虚拟主机,一般而言支持基于FQDN的虚拟主机。

    context

    定义一个应用程序,是一个最内层的容器类组件(不能再嵌套)。配置context的主要目的指定对应对的webapp的根目录,类似于httpdalias,其还能为webapp指定额外的属性,如部署方式等。

    connector

    接收用户请求,类似于httpdlisten配置监听端口的。

    service(服务)

    connector关联至engine,因此一个service内部可以有多个connector,但只能有一个引擎engineservice内部有两个connector,一个engine。因此,一般情况下一个server内部只有一个service,一个service内部只有一个engine,但一个service内部可以有多个connector

    server

    表示一个运行于JVM中的tomcat实例。

    Valve

    阀门,拦截请求并在将其转至对应的webapp前进行某种处理操作,可以用于任何容器中,比如记录日志(access log valve)、基于IP做访问控制(remote address filter valve)

    logger

    日志记录器,用于记录组件内部的状态信息,可以用于除context外的任何容器中。

    realm

    可以用于任意容器类的组件中,关联一个用户认证库,实现认证和授权。可以关联的认证库有两种:UserDatabaseRealmMemoryRealmJDBCRealm

    UserDatabaseRealm

    使用JNDI自定义的用户认证库。

    MemoryRealm

    认证信息定义在tomcat-users.xml中。

    JDBCRealm

    认证信息定义在数据库中,并通过JDBC连接至数据库中查找认证用户。

    1.7.3 server.xml配置文件注释

    <?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
    <!--
    <Server>元素代表整个容器,是Tomcat实例的顶层元素.由org.apache.catalina.Server接口来定义.它包含一个<Service>元素.并且它不能做为任何元素的子元素.
        port指定Tomcat监听shutdown命令端口.终止服务器运行时,必须在Tomcat服务器所在的机器上发出shutdown命令.该属性是必须的.
        shutdown指定终止Tomcat服务器运行时,发给Tomcat服务器的shutdown监听端口的字符串.该属性必须设置
    -->
    <Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
      <Listener className="org.apache.catalina.startup.VersionLoggerListener" />
      <Listener className="org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener" SSLEngine="on" />
      <Listener className="org.apache.catalina.core.JreMemoryLeakPreventionListener" />
      <Listener className="org.apache.catalina.mbeans.GlobalResourcesLifecycleListener" />
      <Listener className="org.apache.catalina.core.ThreadLocalLeakPreventionListener" />
      <GlobalNamingResources>
        <Resource name="UserDatabase" auth="Container"
                  type="org.apache.catalina.UserDatabase"
                  description="User database that can be updated and saved"
                  factory="org.apache.catalina.users.MemoryUserDatabaseFactory"
                  pathname="conf/tomcat-users.xml" />
      </GlobalNamingResources>
      <!--service服务组件-->
      <Service name="Catalina">
        <!-- Connector主要参数说明(见下表) -->
        <Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
                   connectionTimeout="20000"
                   redirectPort="8443" />
        <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />
        <!--engine,核心容器组件,catalina引擎,负责通过connector接收用户请求,并处理请求,将请求转至对应的虚拟主机host
            defaultHost指定缺省的处理请求的主机名,它至少与其中的一个host元素的name属性值是一样的
        -->
        <Engine name="Catalina" defaultHost="localhost">
          <!--Realm表示存放用户名,密码及role的数据库-->
          <Realm className="org.apache.catalina.realm.LockOutRealm">
            <Realm className="org.apache.catalina.realm.UserDatabaseRealm"
                   resourceName="UserDatabase"/>
          </Realm>
          <!-- 详情常见下表(host参数详解)-->
          <Host name="localhost"  appBase="webapps"
                unpackWARs="true" autoDeploy="true">
            <!-- 详情常见下表(Context参数说明 )-->
            <Context path="" docBase="" debug=""/>
            <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve" directory="logs"
                   prefix="localhost_access_log" suffix=".txt"
                   pattern="%h %l %u %t &quot;%r&quot; %s %b" />
          </Host>
        </Engine>
      </Service>
    </Server>

    1.7.4 Connector主要参数说明

    参数

    参数说明

    connector

    接收用户请求,类似于httpdlisten配置监听端口.

    port

    指定服务器端要创建的端口号,并在这个端口监听来自客户端的请求。

    address

    指定连接器监听的地址,默认为所有地址(即0.0.0.0

    protocol

    连接器使用的协议,支持HTTPAJPAJPApache Jserv Protocol)专用于tomcatapache建立通信的, httpd反向代理用户请求至tomcat时使用(可见Nginx反向代理时不可用AJP协议)。

    minProcessors

    服务器启动时创建的处理请求的线程数

    maxProcessors

    最大可以创建的处理请求的线程数

    enableLookups

    如果为true,则可以通过调用request.getRemoteHost()进行DNS查询来得到远程客户端的实际主机名,若为false则不进行DNS查询,而是返回其ip地址

    redirectPort

    指定服务器正在处理http请求时收到了一个SSL传输请求后重定向的端口号

    acceptCount

    指定当所有可以使用的处理请求的线程数都被使用时,可以放到处理队列中的请求数,超过这个数的请求将不予处理

    connectionTimeout

    指定超时的时间数(以毫秒为单位)

    1.7.5 host参数详解

    参数

    参数说明

    host

    表示一个虚拟主机

    name

    指定主机名

    appBase

    应用程序基本目录,即存放应用程序的目录.一般为appBase="webapps" ,相对于CATALINA_HOME而言的,也可以写绝对路径。

    unpackWARs

    如果为true,则tomcat会自动将WAR文件解压,否则不解压,直接从WAR文件中运行应用程序

    autoDeploy

    tomcat启动时,是否自动部署。

    xmlValidation

    是否启动xml的校验功能,一般xmlValidation="false"

    xmlNamespaceAware

    检测名称空间,一般xmlNamespaceAware="false"

    1.7.6 Context参数说明

    参数

    参数说明

    Context

    表示一个web应用程序,通常为WAR文件

    docBase

    应用程序的路径或者是WAR文件存放的路径,也可以使用相对路径,起始路径为此Context所属HostappBase定义的路径。

    path

    表示此web应用程序的url的前缀,这样请求的urlhttp://localhost:8080/path/****

    reloadable

    这个属性非常重要,如果为true,则tomcat会自动检测应用程序的/WEB-INF/lib /WEB-INF/classes目录的变化,自动装载新的应用程序,可以在不重启tomcat的情况下改变应用程序

    1.8 WEB站点部署

    上线的代码有两种方式:

    第一种方式是直接将程序目录放在webapps目录下面,这种方式大家已经明白了,就不多说了。

    第二种方式是使用开发工具将程序打包成war包,然后上传到webapps目录下面。

    1.8.1 使用war包部署web站点

    [root@web03 webapps]# pwd
    /application/tomcat/webapps
    [root@web03 webapps]# wget http://10.0.0.1/apache/tomcat/memtest.war

    站点主动解压部署

    [root@web03 webapps]# ls
    docs  examples  host-manager  logs  manager  memtest  memtest.war  ROOT

    浏览器访问:

    http://10.0.0.17:8080//memtest/meminfo.jsp

    1.8.2 自定义默认网站目录

    上面访问的网址为 http://10.0.0.3:8080/memtest/meminfo.jsp

    现在想访问格式为http://10.0.0.3:8080/meminfo.jsp

    方法一

    将meminfo.jsp或其他程序放在tomcat/webapps/ROOT目录下即可。因为默认网站根目录为tomcat/webapps/ROOT

    方法二

    [root@web03 ~]# vim /application/tomcat/conf/server.xml +125
    …… #添加上这两行
            <Context path="" docBase="/application/tomcat/webapps/memtest" debug="0" reloadable="false" crossContext="true"/>
            <Context path="/40team" docBase="/application/tomcat/webapps/memtest" debug="0" reloadable="false" crossContext="true"/>
    ……

    修改配置文件后,要重启服务

    [root@web03 ~]# /application/tomcat/bin/shutdown.sh 
    [root@web03 ~]# /application/tomcat/bin/startup.sh  

    1.8.3 部署开源站点(jpress

    jpress官网:http://jpress.io

    下载地址:https://github.com/JpressProjects/jpress

             第一个里程碑:安装配置数据库

    yum -y install mariadb-server
    systemctl start mariadb.service

             #配置数据库

    mysql
    create database jpress DEFAULT CHARACTER SET utf8;
    grant all on jpress.* to jpress@'localhost' identified by '123456';
    exit

             第二个里程碑:jpress站点上线

    [root@web03 webapps]# pwd
    /application/tomcat/webapps
    [root@web03 webapps]# wget http://10.0.0.1/apache/tomcat/jpress-web-newest.war

             第三个里程碑:浏览器访问

    浏览器访问: http://10.0.0.17:8080/jpress-web-newest/install

    填写数据库信息

    设置站点名称等

    安装完成

    重启tomcat服务

    [root@web03 ~]# /application/tomcat/bin/shutdown.sh 
    [root@web03 ~]# /application/tomcat/bin/startup.sh  

    1.9 Tomcat多实例配置

    多虚拟主机:nginx 多个Server标签(域名,ip,端口) 进程数量固定 master+worker

    多实例(多进程):同一个程序启动多次,分为两种情况:

    第一种:一台机器跑多个站点; 

    第二种:一个机器跑一个站点多个实例,配合负载均衡

    1.9.1 复制程序文件

        cd /application/tools/
        tar xf apache-tomcat-8.0.27.tar.gz
        cp -a apache-tomcat-8.0.27 tomcat8_1
        cp -a apache-tomcat-8.0.27 tomcat8_2

    修改端口,以启动多实例。多实例之间端口不能一致

    sed -i 's#8005#8011#;s#8080#8081#' tomcat8_1/conf/server.xml
    sed -i 's#8005#8012#;s#8080#8082#' tomcat8_2/conf/server.xml
    [root@web03 application]# diff tomcat8_1/conf/server.xml tomcat8_2/conf/server.xml
    22c22
    < <Server port="8011" shutdown="SHUTDOWN">
    ---
    > <Server port="8012" shutdown="SHUTDOWN">
    67c67
    <          Define a non-SSL/TLS HTTP/1.1 Connector on port 8081
    ---
    >          Define a non-SSL/TLS HTTP/1.1 Connector on port 8082
    69c69
    <     <Connector port="8081" protocol="HTTP/1.1"
    ---
    >     <Connector port="8082" protocol="HTTP/1.1"
    75c75
    <                port="8081" protocol="HTTP/1.1"
    ---
    >                port="8082" protocol="HTTP/1.1"

       将配置好的tomcat程序打包,以备之后使用

    tar zcf muti_tomcat8.tar.gz ./tomcat8_1 ./tomcat8_2

    启动tomcat多实例

     /application/tomcat8_1/bin/startup.sh 
     /application/tomcat8_2/bin/startup.sh

    检查端口是否启动

    [root@web03 tomcat8_1]# netstat -lntup |grep java
    tcp6   0   0 127.0.0.1:8011    :::*    LISTEN   31906/java
    tcp6   0   0 127.0.0.1:8012    :::*    LISTEN   31932/java
    tcp6   0   0 :::8080           :::*    LISTEN   31812/java
    tcp6   0   0 :::8081           :::*    LISTEN   31906/java
    tcp6   0   0 :::8082           :::*    LISTEN   31932/java
    tcp6   0   0 127.0.0.1:8005    :::*    LISTEN   31812/java
    tcp6   0   0 :::8009           :::*    LISTEN   31812/java

    将每个实例的网页进行区分

    echo 8081 >>/application/tomcat8_1/webapps/ROOT/index.jsp 
    echo 8082 >>/application/tomcat8_2/webapps/ROOT/index.jsp

    1.9.2 在浏览器访问,进行测试

    检查多实例的启动

                      http://10.0.0.17:8082

    http://10.0.0.17:8081

    1.10 tomcat反向代理集群

    1.10.1 负载均衡器说明

    [root@lb01 ~]# cat /etc/redhat-release 
    CentOS release 6.9 (Final)
    [root@lb01 ~]# uname -a
    Linux lb01 2.6.32-696.el6.x86_64 #1 SMP Tue Mar 21 19:29:05 UTC 2017 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
    [root@lb01 ~]# getenforce 
    Disabled
    [root@lb01 ~]# /etc/init.d/iptables status
    iptables: Firewall is not running.

    负载均衡软件使用nginx,详情参照

    http://www.cnblogs.com/clsn/p/7750615.html

    1.10.2 配置负载均衡器

    备份原配置文件

    mv  /application/nginx/conf/nginx.conf{,.20171127}
        egrep -v '#|^$' /application/nginx/conf/nginx.conf.default  > /application/nginx/conf/nginx.conf

             配置文件内容

    [root@lb01 ~]# cat /application/nginx/conf/nginx.conf
    worker_processes  1;
    events {
        worker_connections  1024;
    }
    http {
        include       mime.types;
        default_type  application/octet-stream;
        sendfile        on;
        keepalive_timeout  65;
        upstream web_pools {
            server 10.0.0.17:8081;
            server 10.0.0.17:8082;
        }
    
        server {
            listen       80;
            server_name  localhost;
            location / {
                root   html;
                index  index.jsp index.htm;
            proxy_pass http://web_pools;
            }
            error_page   500 502 503 504  /50x.html;
            location = /50x.html {
                root   html;
            }
        }
    }

             配置完成后重启nginx服务

    /application/nginx/sbin/nginx  -s stop 
    /application/nginx/sbin/nginx

    1.10.3 使用命令进行访问测试

    使用curl 命令进行测试,tail进行关键字提取

    [root@lb01 ~]# curl -s 10.0.0.5|tail -1
    8081
    [root@lb01 ~]# curl -s 10.0.0.5|tail -1
    8082

    使用curl 命令进行测试,awk进行关键字提取

    [root@lb01 ~]# curl -s 10.0.0.5|awk 'END{print}'
    8082
    [root@lb01 ~]# curl -s 10.0.0.5|awk 'END{print}'
    8081

     

     使用curl 命令进行测试,sed进行关键字提取

    [root@lb01 ~]# curl -s 10.0.0.5|sed -n '$p'
    8082
    [root@lb01 ~]# curl -s 10.0.0.5|sed -n '$p'
    8081

    1.10.4 在浏览器上进行访问测试

             建议使用google浏览器chrome 的隐身模式进行访问,使用ctrl+f5 进行强制刷新

    1.11 监控tomcat集群状态

    1.11.1 方法一:开发java监控页面

    [root@web03 tomcat8_1]# cat /application/tomcat/webapps/memtest/meminfo.jsp 
    <%
    Runtime rtm = Runtime.getRuntime();
    long mm = rtm.maxMemory()/1024/1024;
    long tm = rtm.totalMemory()/1024/1024;
    long fm = rtm.freeMemory()/1024/1024;
    
    out.println("JVM memory detail info :<br>");
    out.println("Max memory:"+mm+"MB"+"<br>");
    out.println("Total memory:"+tm+"MB"+"<br>");
    out.println("Free memory:"+fm+"MB"+"<br>");
    out.println("Available memory can be used is :"+(mm+fm-tm)+"MB"+"<br>");
    %>

    1.11.2 方法二:使用jps命令进行监控

    [root@web03 ~]# jps -lvm
    
    31906 org.apache.catalina.startup.Bootstrap start -Djava.util.logging.config.file=/application/tomcat8_1/conf/logging.properties -Djava.util.logging.manager=org.apache.juli.ClassLoaderLogManager -Djava.endorsed.dirs=/application/tomcat8_1/endorsed -Dcatalina.base=/application/tomcat8_1 -Dcatalina.home=/application/tomcat8_1 -Djava.io.tmpdir=/application/tomcat8_1/temp
    
    31812 org.apache.catalina.startup.Bootstrap start -Djava.util.logging.config.file=/application/tomcat/conf/logging.properties -Djava.util.logging.manager=org.apache.juli.ClassLoaderLogManager -Djava.endorsed.dirs=/application/tomcat/endorsed -Dcatalina.base=/application/tomcat -Dcatalina.home=/application/tomcat -Djava.io.tmpdir=/application/tomcat/temp
    
    31932 org.apache.catalina.startup.Bootstrap start -Djava.util.logging.config.file=/application/tomcat8_2/conf/logging.properties -Djava.util.logging.manager=org.apache.juli.ClassLoaderLogManager -Djava.endorsed.dirs=/application/tomcat8_2/endorsed -Dcatalina.base=/application/tomcat8_2 -Dcatalina.home=/application/tomcat8_2 -Djava.io.tmpdir=/application/tomcat8_2/temp
    
    32079 sun.tools.jps.Jps -lvm -Denv.class.path=.:/application/jdk/lib:/application/jdk/jre/lib:/application/jdk/lib/tools.jar -Dapplication.home=/application/jdk1.8.0_60 -Xms8m

    1.11.3 Tomcat远程监控功能

    修改配置文件,开启远程监控

    vim /application/tomcat8_1/bin/catalina.sh +97
    
    CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS
    -Dcom.sun.management.jmxremote 
    -Dcom.sun.management.jmxremote.port=12345  
    -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false 
    -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false 
    -Djava.rmi.server.hostname=10.0.0.17"

             重启服务,检查12345端口是否开启

    /application/tomcat8_1/bin/shutdown.sh 
    /application/tomcat8_1/bin/startup.sh 
    netstat -tunlp|grep 12345

             检查端口

    [root@web03 ~]# netstat -tunlp|grep 12345
    tcp6       0      0 :::12345           :::*          LISTEN      33158/java  

    windows上监控tomcat

    注意:windwos需要安装jdk环境!

    查考:http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

             软件路径

    C:Program FilesJavajdk1.8.0_31in
    jconsole.exe   jvisualvm.exe

    jconsole.exe 使用说明

             连接成功即可进行监控,连接的时候注意端口信息。

    jvisualvm.exe使用说明

             输入ip地址

             主机添加完成,添加JMX监控

                      注意添加的时候输入端口信息。

             添加完成后就能够多tomcat程序进行监控。

    1.11.4 zabbix监控tomcat程序

    zabbix搭建详情参考:http://www.cnblogs.com/clsn/p/7885990.html

    服务端安装配置java监控服务

    [root@m01 ~]# yum install zabbix-java-gateway -y

    查看配置文件

    配置文件路径:/etc/zabbix/zabbix_java_gateway.conf
    sed -i -e '220a JavaGateway=127.0.0.1' -e '236a StartJavaPollers=5'  /etc/zabbix/zabbix_server.conf

    启动zabbix-java-gateway服务,与zabbix服务

    systemctl start zabbix-java-gateway.service
    systemctl restart zabbix-server.service

    检查java端口是否开启

    [root@m01 ~]# netstat -lntup |grep java
    tcp6       0      0 :::10052   :::*    LISTEN      72971/java  

             检查java进程是否存在

    [root@m01 ~]# ps -ef |grep [j]ava
    zabbix    72971      1  0 11:29 ?        00:00:00 java -server -Dlogback.configurationFile=/etc/zabbix/zabbix_java_gateway_logback.xml -classpath lib:lib/android-json-4.3_r3.1.jar:lib/logback-classic-0.9.27.jar:lib/logback-core-0.9.27.jar:lib/slf4j-api-1.6.1.jar:bin/zabbix-java-gateway-3.0.13.jar -Dzabbix.pidFile=/var/run/zabbix/zabbix_java.pid -Dzabbix.timeout=3 -Dsun.rmi.transport.tcp.responseTimeout=3000 com.zabbix.gateway.JavaGateway
    zabbix    73255  73226  0 11:35 ?        00:00:00 /usr/sbin/zabbix_server: java poller #1 [got 0 values in 0.000002 sec, idle 5 sec]
    zabbix    73256  73226  0 11:35 ?        00:00:00 /usr/sbin/zabbix_server: java poller #2 [got 0 values in 0.000002 sec, idle 5 sec]
    zabbix    73257  73226  0 11:35 ?        00:00:00 /usr/sbin/zabbix_server: java poller #3 [got 0 values in 0.000002 sec, idle 5 sec]
    zabbix    73258  73226  0 11:35 ?        00:00:00 /usr/sbin/zabbix_server: java poller #4 [got 0 values in 0.000002 sec, idle 5 sec]
    zabbix    73259  73226  0 11:35 ?        00:00:00 /usr/sbin/zabbix_server: java poller #5 [got 0 values in 0.000004 sec, idle 5 sec]

    web界面添加

             添加主机

     

             主机管理模板,注意是JMX模板

     

             监控完成

     

    1.11.5 排除tomcat故障步骤

    a. 查看catalina.out

    b. 使用sh show-busy-java-threads.sh脚本进行检测

    脚本下载地址

    https://files.cnblogs.com/files/clsn/show-busy-java-threads.sh

    1.12 Tomcat安全优化

    1.     telnet管理端口保护(强制)

    类别

    配置内容及说明

    标准配置

    备注

    telnet管理端口保护

    1.修改默认的8005管理端口为不易猜测的端口(大于1024);

    2.修改SHUTDOWN指令为其他字符串;

    <Server port="8527" shutdown="dangerous">

    1.以上配置项的配置内容只是建议配置,可以按照服务实际情况进行合理配置,但要求端口配置在8000~8999之间;

    2. ajp连接端口保护(推荐)

    类别

    配置内容及说明

    标准配置

    备注

    Ajp 连接端口保护

    1.修改默认的ajp 8009端口为不易冲突的大于1024端口;

    2.通过iptables规则限制ajp端口访问的权限仅为线上机器;

    <Connector port="8528"

    protocol="AJP/1.3" />

    以上配置项的配置内容仅为建议配置,请按照服务实际情况进行合理配置,但要求端口配置在8000~8999之间;

    保护此端口的目的在于防止线下的测试流量被mod_jk转发至线上tomcat服务器;

    3. 禁用管理端(强制)

    类别

    配置内容及说明

    标准配置

    备注

    禁用管理端

    1. 删除默认的{Tomcat安装目录}/conf/tomcat-users.xml文件,重启tomcat后将会自动生成新的文件;

    2. 删除{Tomcat安装目录}/webapps下默认的所有目录和文件;

    3.将tomcat 应用根目录配置为tomcat安装目录以外的目录;

     

    <Context path="" docBase=

    "/home/work/local/tomcat

    _webapps"

    debug="0"

    reloadable="false"

    crossContext="true"/>

      对于前段web模块,Tomcat管理端属于tomcat的高危安全隐患,一旦被攻破,黑客通过上传web shell的方式将会直接取得服务器的控制权,后果极其严重;

    4. 降权启动(强制)

    类别

    配置内容及说明

    标准配置

    备注

    降权启动

    1.tomcat启动用户权限必须为非root权限,尽量降低tomcat启动用户的目录访问权限;

    2.如需直接对外使用80端口,可通过普通账号启动后,配置iptables规则进行转发;

     

    避免一旦tomcat 服务被入侵,黑客直接获取高级用户权限危害整个server的安全;

    [root@web03 ~]# useradd tomcat
    [root@web03 ~]# cp -a /application/tools/tomcat8_1 /home/tomcat/
    [root@web03 ~]# chown -R tomcat.tomcat /home/tomcat/tomcat8_1/
    [root@web03 ~]# su -c '/home/tomcat/tomcat8_1/bin/startup.sh' tomcat
    Using CATALINA_BASE:   /home/tomcat/tomcat8_1
    Using CATALINA_HOME:   /home/tomcat/tomcat8_1
    Using CATALINA_TMPDIR: /home/tomcat/tomcat8_1/temp
    Using JRE_HOME:        /application/jdk
    Using CLASSPATH:       /home/tomcat/tomcat8_1/bin/bootstrap.jar:/home/tomcat/tomcat8_1/bin/tomcat-juli.jar
    Tomcat started.
    [root@web03 ~]# ps -ef|grep tomcat

    5.文件列表访问控制(强制)

    类别

    配置内容及说明

    标准配置

    备注

    文件列表访问控制

    1.conf/web.xml文件中default部分listings的配置必须为false

    <init-param>

    <param-name>listings</param-name>

    <param-value>false</param-value>

    </init-param>

    false为不列出目录文件,true为允许列出,默认为false

    6. 版本信息隐藏(强制)

    类别

    配置内容及说明

    标准配置

    备注

    版本信息隐藏

    1.修改conf/web.xml,重定向403、404以及500等错误到指定的错误页面;

    2.也可以通过修改应用程序目录下的WEB-INF/web.xml下的配置进行错误页面的重定向;

    <error-page>

    <error-code>403</error-code>

    <location>/forbidden.jsp</location>

    </error-page>

    <error-page>

    <error-code>404</error-code>

    <location>/notfound.jsp</location>

    </error-page>

    <error-page>

    <error-code>500</error-code>

    <location>/systembusy.jsp</location>

    </error-page>

    在配置中对一些常见错误进行重定向,避免当出现错误时tomcat默认显示的错误页面暴露服务器和版本信息;

    必须确保程序根目录下的错误页面已经存在;

    7. Server header重写(推荐)

    类别

    配置内容及说明

    标准配置

    备注

    Server header重写

    在HTTP Connector配置中加入server的配置;

    server="webserver"

     

    当tomcat HTTP端口直接提供web服务时此配置生效,加入此配置,将会替换http 响应Server header部分的默认配置,默认是Apache-Coyote/1.1

    8. 访问限制(可选)

    类别

    配置内容及说明

    标准配置或操作

    备注

    访问限制

    通过配置,限定访问的ip来源

    <Context path="" docBase="/home/work/tomcat" debug="0" reloadable="false" crossContext="true">

    <Valve className="org.apache.catalina.valves.RemoteAddrValve" allow="61.148.18.138,61.135.165.*" deny="*.*.*.*"/>

    </Context>

    通过配置信任ip的白名单,拒绝非白名单ip的访问,此配置主要是针对高保密级别的系统,一般产品线不需要;

    9.     起停脚本权限回收(推荐)

    类别

    配置内容及说明

    标准配置或操作

    备注

    起停脚本权限回收

    去除其他用户对Tomcat的bin目录下shutdown.sh、startup.sh、catalina.sh的可执行权限;

    chmod -R 744 tomcat/bin/*

    防止其他用户有起停线上Tomcat的权限;

    10.    访问日志格式规范(推荐)

    类别

    配置内容及说明

    标准配置或操作

    备注

    访问日志格式规范

    开启Tomcat默认访问日志中的Referer和User-Agent记录

    <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve"

                     directory="logs"  prefix="localhost_access_log." suffix=".txt"

                     pattern="%h %l %u %t %r %s %b %{Referer}i %{User-Agent}i %D" resolveHosts="false"/>

    开启Referer和User-Agent是为了一旦出现安全问题能够更好的根据日志进行问题排查;

    11.    附录:建议配置及标准执行方案

    1.       配置部分(${ CATALINA_HOME }conf/server.xml

    <Server port="8527" shutdown=" dangerous">
    
    <!-- Define a non-SSL HTTP/1.1 Connector on port 8080 -->
    <Connector port="8080" server="webserver"/> 
    
    <!-- Define an AJP 1.3 Connector on port 8528 -->
    <!--Define an accesslog --> 
    <Valve className="org.apache.catalina.valves.AccessLogValve"
                     directory="logs"  prefix="localhost_access_log." suffix=".txt"
                     pattern="%h %l %u %t %r %s %b %{Referer}i %{User-Agent}i %D" resolveHosts="false"/>
    
        <Connector port="8528" protocol="AJP/1.3" />
    
    <Context path="" docBase="/home/work/local/tomcat_webapps" debug="0" reloadable="false" crossContext="true"/>

     

    2.       配置部分(${ CATALINA_HOME }conf/web.xml或者WEB-INF/web.xml

    <init-param>
        <param-name>listings</param-name>
        <param-value>false</param-value>
    </init-param>
    
    <error-page>
        <error-code>403</error-code>
        <location>/forbidden.jsp</location>
    </error-page>
    <error-page>
        <error-code>404</error-code>
        <location>/notfound.jsp</location>
    </error-page>
    <error-page>
        <error-code>500</error-code>
        <location>/systembusy.jsp</location>
    </error-page>

    3.       删除如下tomcat的默认目录和默认文件

    tomcat/webapps/*
    tomcat/conf/tomcat-user.xml

    4.       去除其他用户对tomcat 起停脚本的执行权限

    chmod 744 –R tomcat/bin/*

    1.13 Tomcat性能优化

    tomcat性能取决于 内存大小

    上策:优化代码

       该项需要开发经验足够丰富,对开发人员要求较高

    中策:jvm优化机制 垃圾回收机制 把不需要的内存回收

                      优化jvm--优化垃圾回收策略

    优化catalina.sh配置文件。在catalina.sh配置文件中添加以下代码

    # tomcat分配1G内存模板
    JAVA_OPTS="-Djava.awt.headless=true -Dfile.encoding=UTF-8 -server -Xms1024m -Xmx1024m -XX:NewSize=512m -XX:MaxNewSize=512m -XX:PermSize=512m -XX:MaxPermSize=512m"        
    
    JAVA_OPTS="-Djava.awt.headless=true -Dfile.encoding=UTF-8 -server -Xms800m -Xmx800m -XX:NewSize=400m -XX:MaxNewSize=400m -XX:PermSize=400m -XX:MaxPermSize=400m"    
    # 重启服务
    su -c '/home/tomcat/tomcat8_1/bin/shutdown.sh' tomcat
    su -c '/home/tomcat/tomcat8_1/bin/startup.sh' tomcat

             修改之前

             修改之后

    下策:加足够大的内存

    该项的资金投入较大

    下下策:每天0点定时重启tomcat

    使用较为广泛

    作者:惨绿少年
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