tomcat配置调优与安全总结(转)

作为运维,避免不了与tomcat打交道,然而作者发现网络上关于tomcat配置和调优安全的文章非常散,通过参考各位大神的相关技术文档,根据作者对tomcat的运维经验,总结了一些tomcat的基础运维注意事项,希望对广大技术兄弟们有些帮助。

本篇文章只是对tomcat模板的基础调优,除了部署tomcat的各系统环境和配置,影响tomcat并发和性能的另一大重要因素,就是java的代码工程,而如何在生产中优化java工程,这个就需要运维与开发共同配合,尤其是运维需要有开发与运维是同一个团队的意识,只有双方配合默契才能发挥最大战力,要知道一个人的力量永远是有限的,只有团队合作才能爆发出真正力量!

而包含了Java工程的整体优化就设计到整体的架构优化,这个更加是一个细致而有趣的过程,也是运维通向架构师的一个必经之路!

1功能优化

1.1硬件资源对tomcat的影响

作者实测,在阿里云的不同区域部署相同系统应用配置的tomcat,在压测时会出现吞吐量差异达到1/4,经过对比发现,两个区域的cpu频率2.2GHz和2.6Ghz。系统硬件性能直接影响tomcat的并发量,起决定作用的是CPU和MEM,CPU运行速度提升,会带来tomcat响应时间的缩短,mem大小决定工程需要内存的大小和工程的并发数量。

1.2Java虚拟机调优

1.2.1JDK版本选择

如果新手请选择SUN的JVM,在满足项目需要的前提下,尽量选用版本较高的JVM,一般来说高版本产品在速度和效率上比低版本会有改进。JDK1.4比JDK1.3性能提高了近10%-20%,JDK1.5比JDK1.4性能提高25%-75%。因此对性能要求较高的情况推荐使用JDK1.6。

这里需要补充的是,各位在打算升级JVM时,一定要先让开发先试用高版本的JVM,调试高版本JVM对工程的影响,经过测试后逐步部署到测试环境,经过一定时间的验证,发现没有问题后再谨慎的更换到生产。JVM版本不一致,很容易出现各类异常,对待生产,谨慎永远是第一原则!

JVM调优参见:http://vekergu.blog.51cto.com/9966832/1626733

1.2.2JDK参数优化

Tomcat内存优化主要是对tomcat启动参数优化,我们可以在tomcat的启动脚本catalina.sh中设置JAVA_OPTS参数。

1.JAVA_OPTS参数说明

-server 启用jdk 的 server 版;

-Xms   java虚拟机初始化时的最小内存;

-Xmx  java虚拟机可使用的最大内存;

-XX:PermSize    内存永久保留区域

-XX:MaxPermSize   内存最大永久保留区域

-Xms=-Xmx=服务器内存*70%,如部署tomcat,jboss在同一台服务器-Xms=-Xmx=服务器内存*80%*1/4,现公司服务器内存一般都可以加到最大4G,所以可以采取以下配置,把以下参数添加到catalina.sh里面,

JAVA_OPTS='-Xms1024m -Xmx4096m -XX:PermSize=256M -XX:MaxNewSize=256m-XX:MaxPermSize=256m'

#-Xmx6000m                        :设置JVM最大可用内存为6000MB

#-Xms6000m                        :设置JVM初始可用内存为6000MB

#-Xmn2g                              :设置年轻代大小为2G

#-Xss128k                             :设置每个线程的堆栈大小为128k

#-XX:NewRatio=4                 :设置年轻代与年老代的比值为4

#-XX:SurvivorRatio=4            :设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值为4

#-XX:PermSize=512m                    :设置堆栈永久区起始大小为512m

#-XX:MaxPermSize=512m             :设置堆栈永久区最大大小为512m

#-XX:MaxTenuringThreshold=0     :设置垃圾最大年龄为0

#-XX:+UseParallelGC                     :选择垃圾收集器为并行收集器

#-XX:ParallelGCThreads=8             :配置并行收集器的线程数

#-XX:+UseParallelOldGC                :配置年老代垃圾收集方式为并行收集

#-XX:+UseAdaptiveSizePolicy     :并行收集器会自动选择年轻代区大小和相应的Survivor区比例,以达到目标系统规定的最低响应时>间或者收集频率等,此值建议使用并行收集器时,一直打开。

1.2.3生产案例

根据作者本人的经验,生产环境需要确定对JVM的设置,还是需要根据java的运行状态,通过监控后,不断的调试的一个过程,没有那个配置一上来就可以适应所有的场景。以下就举列作者常用的一个JVM配置方式:

JAVA_OPTS="

-server

-Xms1024m

-Xmx1024m

-Xmn384m

-XX:PermSize=64m

-XX:MaxPermSize=128m

-XX:+UseParallelOldGC

-XX:+PrintGCDateStamps

-XX:+PrintGCDetails

-Xloggc:/opt/tomcat/log/gc.log

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

-XX:HeapDumpPath=/opt/tomcat/heap.bin"

说明:

1.Xms与Xmx普遍选择配置相同的大小,实际大小根据实际情况调整,由小向大增加,没必要一开始就增加到很大的内存。

2.XX:PermSize设置堆栈永久区起始大小,XX:MaxPermSize设置堆栈永久区最大大,其实设置比默认值大写即可,或者默认也可以。作者这个这两个值,是因为出现过永久区内存溢出,才进行设定的。

3.UseParallelOldGC、PrintGCDateStamps、PrintGCDetails、Xloggc:/opt/tomcat/log/gc.log设置GClog日志,这个对分析tomcat中JVM内存使用情况非常有效。

4.XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError、XX:HeapDumpPath=/opt/tomcat/heap.bin"设置内存溢出时,输出HeapDump,具体如何使用分析HeapDump文件,请参考:http://vekergu.blog.51cto.com/9966832/1619640

5.作者对JVM参数设置的做法,调整合适的JVM内存大小,开启GClog和HeapDump即可。

1.3tomcat集群之session共享

1.3.1基于tomcat集群的session共享

在{TOMCST_HOME}/conf/server.xml取消下面代码注释即可:

1

1.3.2基于memcached存储session共享

具体配置方法见:http://vekergu.blog.51cto.com/9966832/1672833

1.4站点的默认网页、自定义错误页面、禁止列目录等功能

这些功能开发会在工程的WEB-INF目录下的web.xml中设置,运维了解下就好,者遇到类似问题可以找到解决思路。

1.4.1默认主页

1.4.2自定义错误页面

1.4.3定义会话超时时间


1.4.4禁止列目录


1.5管理AJP端口

AJP是为Tomcat与HTTP服务器之间通信而定制的协议,能提供较高的通信速度和效率。如果tomcat前端放的是apache的时候,会使用到AJP这个连接器。由于我们公司前端是由nginx做的反向代理,因此不使用此连接器,因此需要注销掉该连接器。在{TOMCST_HOME}/conf/server.xml中找到下列代码,注释即可

1.6取消默认gc监听

如果开启了GClog,再开启GC监听,会影响GClog输出,功能重复,可以选择取消。

1.7自定义tomcat代码路径(2015-7-21新增)

其中:

docBase这个是你代码的路径

path这个是你访问网站的URL路径,要区别path的意义,请看下面的举例

举例:

访问www.aaa.com

访问www.aaa.com/code_file

reloadable如果为true,会自动加载变化的动态文件,看起来挺智能的,但是,在tomcat加载变化代码的时候有可能会出现内存溢出,tomcat服务不正常等异常,建议还是false掉,更新完代码脚本重启tomcat才是王道。

此前看到一些文章,在讲解自定义tomcat代码路径时,reloadable全部是true,可能能多小伙伴都设置为true,建议对这个参数认真对待,否则一不小心就是一个坑。。。。

2性能优化

2.1屏蔽DNS查询

Web应用程序可以通过Web容器提供的getRemoteHost()方法获得访问Web应用客户的IP地址和名称,但是这样会消耗Web容器的资源,并且还需要通过IP地址和DNS服务器反查用户的名字。因此当系统上线时,可以将这个属性关闭,从而减少资源消耗,那么Web应用也就只能记录下IP地址。修改的属性是enableLoopups="false"。

2.2调整线程数

Tomcat通过线程池来为用户访问提供响应,对于上线的系统初步估计用户并发数量后,再调整线程池容量。例如,用户并发数量在100左右时,可以设置minProcessors="100",maxProcessors="100"。将最大和最小设置为一样后,线程池不会再释放空闲的线程,当用户访问突然增加时,不需要再消耗系统资源去创建新的线程。

2.3调整最大连接数

这个其实最复杂,即使用户并发量大,但是系统反应速度快,也没必要把这个值设置太高,高了系统需要消耗大量的资源去切换线程,但是如果设置太低也会造成应用无法满足用户并发需要。因此设置这个最好能够结合整个系统的跟踪与调优,使系统达到最好的平稳状态,一般设置为maxProcessors的1.5倍即可。

2.4调整网络超时

主要是HTTP协议也有个连接过程,客户端连接到服务器上后,如果长时间没有得到处理就会被释放。如果服务器处理速度较慢,但是希望每个用户都能得到有效处理,或者网络环境不好,需要保证用户不会因为超时中断,也可以把时间加长。但是一般设置成connectionTimeout="30000"即可。太长对系统来说价值不大,反而会浪费系统资源在无谓的长连接上。

2.5压缩管理

tomcat作为一个应用服务器,也是支持gzip压缩功能的。我们可以在server.xml配置文件中的Connector节点中配置如下参数,来实现对指定资源类型进行压缩。

compression="on"# 打开压缩功能

compressionMinSize="50"# 启用压缩的输出内容大小,默认为2KB

noCompressionUserAgents="gozilla, traviata"# 对于以下的浏览器,不启用压缩

compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain"# 哪些资源类型需要压缩

如果使用apache/nginx代理,所以tomcat自身不需要进行压缩,会给服务器增加压力

2.6tomcat的三种运行模式选择

2.6.1Bio

默认的模式,性能非常低下,没有经过任何优化处理和支持。

2.6.2Nio

利用java的异步io护理技术,no blocking IO技术.

想运行在该模式下,直接修改server.xml里的Connector节点,修改protocol为

protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"

connectionTimeout="20000"

URIEncoding="UTF-8"

useBodyEncodingForURI="true"

enableLookups="false"

redirectPort="8443"/>

启动后,就可以生效。

2.6.3Apr

安装起来最困难,但是从操作系统级别来解决异步的IO问题,大幅度的提高性能.。必须要安装apr和native,直接启动就支持apr。

安装APR

sudoyum -yinstallapr  apr-devel

tarzxvf tomcat-native.tar.gz//该文件在tomcat的bin目录下面

cdtomcat-native-1.1.24-src/jni/native

./configure--with-apr=/usr/bin/apr-1-config

make

makeinstall

安装完成之后会出现如下提示信息

Libraries have been installed in:

/usr/local/apr/lib

安装成功后还需要对tomcat设置环境变量,方法是在catalina.sh文件中增加一行:

CATALINA_OPTS="-Djava.library.path=/usr/local/apr/lib"

修改8080端对应的

protocol="org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol"

2.7Tomcat连接相关参数总结

在Tomcat配置文件server.xml中的配置中

maxThreads 客户请求最大线程数

minSpareThreads    Tomcat初始化时创建的 socket 线程数

maxSpareThreads   Tomcat连接器的最大空闲 socket 线程数

enableLookups      若设为true, 则支持域名解析,可把 ip 地址解析为主机名

redirectPort        在需要基于安全通道的场合,把客户请求转发到基于SSL 的 redirectPort端口

acceptAccount       监听端口队列最大数,满了之后客户请求会被拒绝(不能小于maxSpareThreads  )

connectionTimeout   连接超时

minProcessors         服务器创建时的最小处理线程数

maxProcessors        服务器同时最大处理线程数

URIEncoding    URL统一编码

compression 打开压缩功能

compressionMinSize   启用压缩的输出内容大小,这里面默认为2KB

compressableMimeType 压缩类型

connectionTimeout 定义建立客户连接超时的时间. 如果为 -1, 表示不限制建立客户连接的时间

2.8生产配置实例

URIEncoding="UTF-8"#设置编码

minSpareThreads="25"#Tomcat初始化时创建的 socket线程数

maxSpareThreads="75"#Tomcat连接器的最大空闲socket 线程数,一旦创建的线程超过这个值,Tomcat就会关闭不再需要的socket线程。默认值50

enableLookups="false"#屏蔽DNS查询

disableUploadTimeout="true"#该标志位表明当执行servlet时,是否允许servlet容器使用一个不同的、更长的连接超时。启用该标志位将导致在上传数据时,要么使用更长的时间完成上传,要么出现更长的超时。如果不指定,该属性为“false”。

connectionTimeout="20000"#网络超时时间

acceptCount="300"#容许的最大连接数,一般设置为maxProcessors的1.5倍即可,满了之后客户请求会被拒绝(不能小于maxSpareThreads  )

maxThreads="300"#客户请求最大线程数,默认值为“200”

maxProcessors="1000"#最大连接线程数,即:并发处理的最大请求数,默认值为75 ,一旦创建的线程超过这个值,Tomcat就会关闭不再需要的socket线程

minProcessors="5"#最小空闲连接线程数,用于提高系统处理性能,默认值为10

useURIValidationHack="false"


compression="on"#打开压缩功能

compressionMinSize="2048"#启用压缩的输出内容大小,这里面默认为2KB

compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain"#压缩类型

-->

redirectPort="8443"/>

3安全优化

3.1tomcat影藏版本信息

Tomcat安装目录下的lib目录下,名称为catalina.jar,直接修改catalina.jar中的文件,org/apache/catalina/util/ServerInfo.properties

server.info=Apache Tomcat/7.0.53

3.2禁用Tomcat管理页面

我们线上是不使用Tomcat默认提供的管理页面的,因此都会在初始化的时候就把这些页面删掉。这些页面是存放在Tomcat安装目录下的webapps目录下的。我们只需要删除该目录下的所有文件即可。当然,还有涉及管理页面的2个配置文件host-manager.xml和manager.xml也需要一并删掉。这两个文件存放在Tomcat安装目录下的conf/Catalina/localhost目录下。

3.3用普通用户启动Tomcat

为了进一步安全,我们不建议使用root来启动Tomcat。这边建议使用专用用户tomcat或者nobody用户来启动Tomcat。在启动之前,需要对我们的tomcat安装目录下所有文件的属主和属组都设置为指定用户。

3.4分离Tomcat和项目的用户

为了防止Tomcat被植入web shell程序后,可以修改项目文件。因此我们要将Tomcat和项目的属主做分离,这样子,即便被搞,他也无法创建和编辑项目文件。

3.5关闭war自动部署

默认Tomcat是开启了对war包的热部署的。为了防止被植入木马等恶意程序,因此我们要关闭自动部署。

修改实例:

1

2

3

unpackWARs="false"autoDeploy="false">

3.6更改关闭Tomcat实例的指令

server.xml中定义了可以直接关闭Tomcat实例的管理端口。我们通过telnet连接上该端口之后,输入SHUTDOWN(此为默认关闭指令)即可关闭Tomcat实例(注意,此时虽然实例关闭了,但是进程还是存在的)。由于默认关闭Tomcat的端口和指令都很简单。默认端口为8005,指令为SHUTDOWN。因此我们需要将关闭指令修改复杂一点。

当然,在新版的Tomcat中该端口仅监听在127.0.0.1上,因此大家也不必担心。除非黑客登陆到tomcat本机去执行关闭操作。

修改实例:

1

4内核优化

在修改内核参数的时候,建议大家逐个设置,然后反复试验,切勿图方便直接拿上就用,一次全部替换。

优化网络参数

修改/etc/sysctl.cnf文件,在最后追加如下内容:

net.core.netdev_max_backlog = 32768

net.core.somaxconn = 32768

net.core.wmem_default = 8388608

net.core.rmem_default = 8388608

net.core.rmem_max = 16777216

net.core.wmem_max = 16777216

net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000

net.ipv4.route.gc_timeout = 100

net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30

net.ipv4.tcp_keepalive_time = 1200

net.ipv4.tcp_timestamps = 0

net.ipv4.tcp_synack_retries = 2

net.ipv4.tcp_syn_retries = 2

net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1

net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1

net.ipv4.tcp_mem = 94500000 915000000927000000

net.ipv4.tcp_max_orphans = 3276800

net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 65536

保存退出,执行sysctl-p生效

内核参数详细作用,可以参考:http://blog.chinaunix.net/uid-21505614-id-2181210.html

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