企业级Tomcat部署实践及安全调优

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企业级Tomcat部署实践及安全调优

不懂_wayne 2017-12-01 16:07:17 浏览1029
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1.1 Tomcat简介

TomcatApache软件基金会(Apache Software Foundation)的Jakarta 项目中的一个核心项目,由ApacheSun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。

TomcatNginxApache(httpd)lighttpdWeb服务器一样,具有处理HTML页面的功能,另外它还是一个ServletJSP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9.0Java容器还有resinweblogic等。

Tomcat官网: http://tomcat.apache.org

1.1.1 Tomcat好帮手---JDK

JDK 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JREJava 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 '$a export JAVA_HOME=/application/jdk\nexport PATH=$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin:$PATH\nexport 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/

02c3837cd204c6e977d9dbbbc72497addcd8ca02

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。TocmatSession 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

714b1ae90b6b2eec4e66ab5016750b42981ad342


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

d94f30fd07cb15faefc620c4be8c39f5253312a1

<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 web界面访问管理界面

2a43ffba61f56e1216951cf952daaacdf449815e

        输入之前配置的账户与密码即可

0b137735829df54c32138d4ed5c82e65136a2a00

71bf32597e8830d9ff1fe1e8fbde67cf54b3ed18

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serviceenginehostcontext

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Valvelogger

 
<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

33708d5edcec5c8286c1f2aa4b7578c96c9b67b9

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

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

5fb4b4a37df18364098a473ffeaa1eefdf9a9434

填写数据库信息

897d59606f21f7263d8875d41b9f609ba637a12a

设置站点名称等

d94d5d34814552d8ac74c27814f700191aa8de60

安装完成

edd87ce6a88c4dd4fd2f277472c6198df727b1bd

重启tomcat服务

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

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