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CentOS 7.x 下安装 JDK 1.8 和 Tomcat 9(APR)打造高性能服务

一、基于 Apache Portable Runtime(APR)库性能优化
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Tomcat可以使用Apache Portable Runtime来提供卓越的性能及可扩展性,更好地与本地服务器技术的集成。
Apache Portable Runtime是一个高度可移植的库,位于Apache HTTP Server 2.x的核心。
APR有许多用途,包括访问高级IO功能(如sendfile,epoll和OpenSSL),操作系统级功能
(随机数生成,系统状态等)以及本地进程处理(共享内存,NT管道和Unix套接字)。
这些功能不仅仅是一个后端集中的技术,还可以让Tomcat成为通用的网络服务器,可以实现与本地
的其他Web技术更好的集成,并使Java成为一个完整的网络服务器平台。

官方要求:
APR 1.2+ development headers (libapr1-dev package)
OpenSSL 1.0.2+ development headers (libssl-dev package)
JNI headers from Java compatible JDK 1.4+
GNU development environment (gcc, make)


生产环境:
CentOS Linux release 7 (Core) x86 64
Server version: Apache Tomcat/9.0.17
java version “1.8.0_202”
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yum -y install apr-devel openssl-devel gcc make expat-devel libtool gcc-c++ libtool* wget
cd /usr/local/src
wget http://tools.itsns.net.cn/tools/apache/apr-1.6.5.tar.gz
wget http://tools.itsns.net.cn/tools/apache/apr-iconv-1.2.2.tar.gz
wget http://tools.itsns.net.cn/tools/apache/apr-util-1.6.1.tar.gz
wget http://tools.itsns.net.cn/tools/apache/apache-tomcat-9.0.17.tar.gz
wget http://tools.itsns.net.cn/tools/apache/jdk-8u202-linux-x64.tar.gz
cd /usr/local/src && tar xf jdk-8u202-linux-x64.tar.gz && mv jdk1.8.0_202/ ../java
cd /usr/local/src && tar xf apache-tomcat-9.0.17.tar.gz && mv apache-tomcat-9.0.17/ ../tomcat

cd /usr/local/src && tar xf apr-1.6.5.tar.gz && cd apr-1.6.5/
./configure --prefix=/usr/local/apr
make && make install

# ↑ 注意:如果报错,请查找 configure 里的 RM='$RM' 改为 RM='$RM  -f'

cd /usr/local/src && tar xf apr-iconv-1.2.2.tar.gz && cd apr-iconv-1.2.2/
./configure   --with-apr=/usr/local/apr  --prefix=/usr/local/apr-iconv
make && make install

cd /usr/local/src && tar xf apr-util-1.6.1.tar.gz && cd apr-util-1.6.1/
./configure --prefix=/usr/local/apr-util --with-apr=/usr/local/apr --with-apr-iconv=/usr/local/apr-iconv/bin/apriconv
make && make install

cd /usr/local/tomcat/bin/ && tar xf tomcat-native.tar.gz && cd  tomcat-native-1.2.21-src/native
./configure --with-apr=/usr/local/apr  --with-java-home=/usr/local/java
make && make install


增加为CentOS 7系统服务
所有的配置文件均放在启动服务配置内,如果你需要跑多个独立的tomcat 这是最好的选择。
注意:CATALINA_OPTS=-..... 此处配置以4G内存为例优化。

vi /usr/lib/systemd/system/tomcat.service

[Unit]
Description=Tomcat 9 servlet container
After=network.target

[Service]
Type=forking

Environment="JAVA_HOME=/usr/local/java"
Environment="JRE_HOME=/usr/local/java/jre"
Environment="CATALINA_HOME=/usr/local/tomcat"
Environment="CATALINA_BASE=/usr/local/tomcat"
Environment="CATALINA_PID=/usr/local/tomcat/temp/tomcat.pid"
Environment="JAVA_OPTS=-server -Xms1024M -Xmx1024M -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:-UseCompressedClassPointers -XX:MetaspaceSize=50M -XX:MaxMetaspaceSize=500m -XX:MinMetaspaceExpansion=50M -XX:MaxMetaspaceExpansion=50M -Xloggc:/var/log/tomcat_gc.log"
Environment="LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/apr/lib"
Environment="LD_RUN_PATH=/usr/local/apr/lib"
ExecStart=/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh start
ExecStop=/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh stop

Restart=always

[Install]
WantedBy=multi-user.target

chmod +x /usr/lib/systemd/system/tomcat.service

重载系统服务
sudo systemctl daemon-reload

加入系统服务
sudo systemctl enable tomcat.service

启动Tomcat
sudo systemctl start tomcat.service

停止Tomcat
sudo systemctl stop tomcat.service

重启Tomcat
sudo systemctl restart tomcat.service

删除Tomcat 服务
sudo systemctl disable tomcat.service


二、配置优化及安全设置
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优化好的配置直接覆盖原有配置就可以了
wget http://tools.itsns.net.cn/tools/apache/server.xml


手动优化配置如下:

1、Tomcat 9 Apr 模式
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# vi /usr/local/tomcat/conf/server.xml

默认值:

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"connectionTimeout="20000"redirectPort="8443" />

修改为:

<Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol"connectionTimeout="20000"redirectPort="8443" />

默认值:

<Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />
修改为:<Connector port="8009" protocol="org.apache.coyote.ajp.AjpAprProtocol" redirectPort="8443" />

现在重启tomcat服务,并查看启动日志
# systemctl restart tomcat
# cat /usr/local/tomcat/logs/catalina.out

...
INFO [main] org.apache.catalina.core.AprLifecycleListener.lifecycleEvent The APR based Apache Tomcat Native library which allows optimal performance in production environments was not found on the java.library.path: [/usr/java/packages/lib/amd64:/usr/lib64:/lib64:/lib:/usr/lib]
INFO [main] org.apache.coyote.AbstractProtocol.init Initializing ProtocolHandler ["http-nio-8080"]
INFO [main] org.apache.tomcat.util.net.NioSelectorPool.getSharedSelector Using a shared selector for servlet write/read
INFO [main] org.apache.coyote.AbstractProtocol.init Initializing ProtocolHandler ["ajp-nio-8009"]
INFO [main] org.apache.tomcat.util.net.NioSelectorPool.getSharedSelector Using a shared selector for servlet write/read
...

注意:如果遇到上面的提示找不到基于APR的Apache Tomcat Native库,因此无法使用APR模式启动。
解决方案:
# cp -R /usr/local/apr/lib/* /usr/lib64
# cp -R /usr/local/apr/lib/* /usr/lib

再次重启tomcat,并查看启动日志

# cat /usr/local/tomcat/logs/catalina.out

...
INFO [main] org.apache.coyote.AbstractProtocol.start Starting ProtocolHandler ["http-apr-8080"]
INFO [main] org.apache.coyote.AbstractProtocol.start Starting ProtocolHandler ["http-apr-8009"]
...

可以看到已经以apr协议模式启动成功,经基于APR的技术web压力测试,Tomcat的性能飙升。

 

2、连接数,线程数,缓存,修改server.xml。
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maxThreads 连接数限制修改配置

<!--<Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina-exec-"maxThreads="150" minSpareThreads="4"/>—>

# 修改为

<Executorname="tomcatThreadPool"namePrefix="catalina-exec-"maxThreads="500"minSpareThreads="30"maxIdleTime="60000"prestartminSpareThreads = "true"maxQueueSize = "100"/>

参数解释:
maxThreads:最大并发数,默认设置 200,一般建议在 500 ~ 800,根据硬件设施和业务来判断
minSpareThreads:Tomcat 初始化时创建的线程数,默认设置 25
maxIdleTime:如果当前线程大于初始化线程,那空闲线程存活的时间,单位毫秒,默认60000=60秒=1分钟。
prestartminSpareThreads:在 Tomcat 初始化的时候就初始化 minSpareThreads 的参数值,如果不等于 true,minSpareThreads 的值就没啥效果了
maxQueueSize:最大的等待队列数,超过则拒绝请求

Connector 参数优化配置:

<Connectorport="8080"protocol="org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol"connectionTimeout="20000"redirectPort="8443"/>

# 修改为

<Connector
executor="tomcatThreadPool"
port="8080"
protocol="org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol"
connectionTimeout="60000"
maxConnections="10000"
redirectPort="8443"
enableLookups="false"
acceptCount="100"
maxPostSize="10485760"
maxHttpHeaderSize="8192"
compression="on"
disableUploadTimeout="true"
compressionMinSize="2048"
acceptorThreadCount="2"
compressibleMimeType="text/html,text/plain,text/css,application/javascript,application/json,application/x-font-ttf,application/x-font-otf,image/svg+xml,image/jpeg,image/png,image/gif,audio/mpeg,video/mp4"
URIEncoding="utf-8"
processorCache="20000"
tcpNoDelay="true"
connectionLinger="5"
server="Server Version 11.0"
/>

参数解释:
protocol:Tomcat 7 设置 nio2 更好:org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol
protocol:Tomcat 6 设置 nio 更好:org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol
protocol:Tomcat 8 设置 APR 性能飞快:org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol 具体配置 : <CentOS 7 Tomcat 8.5 基于APR库性能优化>
connectionTimeout:Connector接受一个连接后等待的时间(milliseconds),默认值是60000。
maxConnections:这个值表示最多可以有多少个socket连接到tomcat上
enableLookups:禁用DNS查询
acceptCount:当tomcat起动的线程数达到最大时,接受排队的请求个数,默认值为100。
maxPostSize:设置由容器解析的URL参数的最大长度,-1(小于0)为禁用这个属性,默认为2097152(2M) 请注意, FailedRequestFilter 过滤器可以用来拒绝达到了极限值的请求。
maxHttpHeaderSize:http请求头信息的最大程度,超过此长度的部分不予处理。一般8K。
compression:是否启用GZIP压缩 on为启用(文本数据压缩) off为不启用, force 压缩所有数据
disableUploadTimeout:这个标志允许servlet容器使用一个不同的,通常长在数据上传连接超时。 如果不指定,这个属性被设置为true,表示禁用该时间超时。
compressionMinSize:当超过最小数据大小才进行压缩
acceptorThreadCount:用于接受连接的线程数量。增加这个值在多CPU的机器上,尽管你永远不会真正需要超过2。 也有很多非维持连接,您可能希望增加这个值。默认值是1。
compressableMimeType:配置想压缩的数据类型
URIEncoding:网站一般采用UTF-8作为默认编码。
processorCache:协议处理器缓存的处理器对象来提高性能。 该设置决定多少这些对象的缓存。-1意味着无限的,默认是200。 如果不使用Servlet 3.0异步处理,默认是使用一样的maxThreads设置。 如果使用Servlet 3.0异步处理,默认是使用大maxThreads和预期的并发请求的最大数量(同步和异步)。
tcpNoDelay:如果设置为true,TCP_NO_DELAY选项将被设置在服务器套接字,而在大多数情况下提高性能。这是默认设置为true。
connectionLinger:秒数在这个连接器将持续使用的套接字时关闭。默认值是 -1,禁用socket 延迟时间。


3、安全相关配置
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vi /usr/local/tomcat/conf/server.xml
禁用8005端口

telnet localhost 8005 然后输入 SHUTDOWN 就可以关闭 Tomcat,为了安全我们要禁用该功能

<Server port="8005" shutdown="SHUTDOWN">
# 修改为
<Server port="-1" shutdown="SHUTDOWN">


应用程序安全&关闭自动部署
<Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="true" autoDeploy="true">
# 修改为
<Host name="localhost" appBase="webapps" unpackWARs="false" autoDeploy="false" reloadable="false">


删除禁用默认管理页面以及相关配置文件
# rm -rf /usr/local/tomcat/conf/tomcat-users.xml
# rm -rf /usr/local/tomcat/webapps/*

日志相关说明:
在启动文件里,启用了gc.log :Environment=“….. -Xloggc:../logs/tomcat_gc.log ….."
/usr/local/tomcat/logs/tomcat_gc.log
/usr/local/tomcat/logs/catalina.out

其 它
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如果你习惯了 /opt/ 下工作,请建立软链接即可
ln -s /usr/local/tomcat/webapps/ /opt/www

如果WEB服务器进行压力测试时报socket不足,则些可以对Linux的一些系统参数修改。

vi /etc/security/limits.conf

增加如下内容
* soft nofile 57766
* hard nofile 65535