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Tomcat 安全配置与性能优化

http://netkiller.github.io/journal/tomcat.html

Mr. Neo Chen (陈景峯), netkiller, BG7NYT


中国广东省深圳市龙华新区民治街道溪山美地
518131
+86 13113668890


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http://netkiller.github.io
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2016-10-30

摘要

2016-3-30日更新增加Java 8 与 Tomcat 8 相关特性


目录

1. JVM

1.1. 使用 Server JRE 替代JDK。

服务器上不要安装JDK,请使用 Server JRE. 服务器上根本不需要编译器,代码应该在Release服务器上完成编译打包工作。

理由:一旦服务器被控制,可以防止在其服务器上编译其他恶意代码并植入到你的程序中。

1.2. JAVA_OPTS

export JAVA_OPTS="-server -Xms512m -Xmx4096m  -XX:PermSize=64M -XX:MaxPermSize=512m"
			

-Xms 指定初始化时化的栈内存

-Xmx 指定最大栈内存

提示

Java 8 以后 -XX:PermSize 与 -XX:MaxPermSize 两个配置项被废弃

1.3. java.security 优化

打开$JAVA_HOME/jre/lib/security/java.security文件,找到下面的内容:

securerandom.source=file:/dev/urandom
替换成  
securerandom.source=file:/dev/./urandom			
			

2. Tomcat 优化

2.1. maxThreads 连接数限制

maxThreads 是 Tomcat 所能接受最大连接数。一般设置不要超过8000以上,如果你的网站访问量非常大可能使用运行多个Tomcat实例的方法。

即,在一个服务器上启动多个tomcat然后做负载均衡处理。

			
<Connector port="8080" address="localhost"
	maxThreads="2048" maxHttpHeaderSize="8192"
	emptySessionPath="true" protocol="HTTP/1.1"
	enableLookups="false" redirectPort="8181" acceptCount="100"
	connectionTimeout="20000" disableUploadTimeout="true" />

			
			

提示

很多做过php运维的朋友在这里会犯一个大错误,php优化服务器通常怎做法是安装cpu以及内存的情况配置连接数,连接数过万都很正常,但java不同jvm配置要非常小心,稍有差错就会崩溃。

maxThreads 配置要结合 JVM -Xmx 参数调整,也就是要考虑内存开销。

maxThreads  		客户请求最大线程数
minSpareThreads    	初始化时创建的 socket 线程数
maxSpareThreads   	连接器的最大空闲 socket 线程数
			

2.2. 虚拟主机

不要使用Tomcat的虚拟主机,每个站点一个实例。即,启动多个tomcat.

这也是PHP运维在这里常犯的错误,PHP的做法是一个Web下面放置多个虚拟主机,而不是每个主机启动一个web服务器。Tomcat 是多线程,共享内存,任何一个虚拟主机中的应用出现崩溃,会影响到所有应用程序。采用多个实例方式虽然开销比较大,但保证了应用程序隔离与安全。

2.3. 压缩传输

通常所说的gzip压缩,Tomcat通过在server.xml配置设置压缩的选项。

			
<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8443"
               compression="on"
               compressionMinSize1="2048"
               noCompressionUserAgents="gozilla, traviata"
               compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain,,application/octet-stream"/>
			
			

提示

压缩会增加Tomcat负担,最好采用Nginx + Tomcat 或者 Apache + Tomcat 方式,压缩交由Nginx/Apache 去做。

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			
			

3. Tomcat 安全配置

3.1. 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="-1" shutdown="SHUTDOWN">
			
			

3.2. 安装后初始化配置

当Tomcat完成安装后你首先要做的事情如下:

首次安装完成后立即删除webapps下面的所有代码

rm -rf /srv/apache-tomcat/webapps/*
			

注释或删除 tomcat-users.xml 所有用户权限,看上去如下:

			
# cat conf/tomcat-users.xml
<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<tomcat-users>
</tomcat-users>
			
			

3.2.1. 隐藏版本信息

隐藏Tomcat版本信息,首先隐藏HTTP头中的版本信息

				
vim $CATALINA_HOME/conf/server.xml

    <Connector port="80" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"
               redirectPort="8443"
				maxThreads="8192"
				minSpareThreads="64"
				maxSpareThreads="128"
				acceptCount="128"
				enableLookups="false"
                server="Neo App Srv 1.0"/>

# curl -I http://localhost:8080/
HTTP/1.1 400 Bad Request
Transfer-Encoding: chunked
Date: Thu, 20 Oct 2011 09:51:55 GMT
Connection: close
Server: Neo App Srv 1.0
				
				

服务器信息已经被改为 Server: Neo App Srv 1.0

注意:当出现 404 页面时仍可能看到Tomcat的版本信息

HTTP Status 404 - /sdf

type Status report

message /sdf

description The requested resource is not available.

Apache Tomcat/8.0.32					
					

隐藏Tomcat 404页面版本信息的方法如下

					
mkdir -p apache-tomcat-8.0.33/lib/org/apache/catalina/util

cat >> apache-tomcat-8.0.33/lib/org/apache/catalina/util/ServerInfo.properties <<EOF
server.info=Apache
server.number=
server.built=
EOF
					
					

测试

HTTP Status 404 - /sdf

type Status report

message /sdf

description The requested resource is not available.

Apache
					

3.2.2. 应用程序安全

关闭war自动部署 unpackWARs="false" autoDeploy="false"。防止被植入木马等恶意程序

关闭 reloadable="false" 也用于防止被植入木马

3.2.3. JSESSIONID

修改 Cookie 变量 JSESSIONID, 这个cookie 是用于维持Session关系。建议你改为PHPSESSID。

				
<Context path="" docBase="path/to/your" reloadable="false" sessionCookiePath="/" sessionCookieName="PHPSESSID">				
				
				

3.3. 启动用户与端口

不要使用root用户启动tomcat,Java程序与C程序不同。nginx,httpd 使用root用户启动守护80端口,子进程/线程会通过setuid(),setgid()两个函数切换到普通用户。即父进程所有者是root用户,子进程与多线程所有者是一个非root用户,这个用户没有shell,无法通过ssh与控制台登陆系统,Java 的JVM 是与系统无关的,是建立在OS之上的,你使用什么用户启动Tomcat,那麽Tomcat 就会继承该所有者的权限。

这造成了一个问题,Linux系统小于1024的端口只有root可以使用,这也是为什么Tomcat默认端口是8080。如果你想使用80端口只能使用root启动Tomcat。这有带来了很多安全问题。

解决方案是创建一个普通用户,如:

groupadd -g 80 daemon
adduser -o --home /daemon --shell /sbin/nologin --uid 80 --gid 80 -c "Web Server" daemon
			

注意 /sbin/nologin , 意味着该用户不能登录,同时我也没有给它指定密码,这个用户只能用于启动tomcat,没有Shell权限就以为只被注入后无法运行linux命令。

chown daemon:daemon -R /srv/*
su - daemon -c "/srv/apache-tomcat/bin/startup.sh"
			

接下来解决80端口问题, 思路就是80去调用8080,或者映射端口。

下面是影射方案,80 跳转 8080

iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp --dport 80 -j REDIRECT --to-port 8080

取消跳转
iptables -t nat -D PREROUTING -p tcp --dport 80 -j REDIRECT --to-port 8080

查看规则
iptables -t nat -L
			

另一个就是从80请求去调用8080的方案

这个方案可以在 Tomcat 前段增加反向代理,例如:Nginx,Apache,Squid,Varnish或者F5, Array这类设备等等

4. 如何部署应用程序

应用程序部署与tomcat启动,不能使用同一个用户。

我的tomcat 安装在 /srv目录下,Tomcat启动用户为daemon; 应用程序放在/www目录下www所有者是www用户。这样的目的是一旦tomcat被植入web shell程序,它将不能创建或编辑/www目录下面的任何内容。

adduser --home /www -c "Web Application" www
		

我的Tomcat安装在/srv目录下,但应用程序放在/www目录下,一般是这样的结构。

/www/example.com/www.example.com
		

每次升级将压错包解压到 /www/example.com/目录下,www.example.com 是符号连接,连接到刚刚解压的目录。

这个可以实现通过符号连接在多个版本之间快速切换。

5. 延伸阅读

《Netkiller Web 手札》 之 Tomcat 篇

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