轻量应用服务器配置（三）——安装Tomcat

一、环境准备与兼容性验证

在轻量应用服务器上部署Tomcat前，需完成三项核心准备工作：

1. 操作系统兼容性验证
   主流Linux发行版（CentOS 7/8、Ubuntu 20.04/22.04）均支持Tomcat 10.x版本。建议选择LTS（长期支持）版本以降低维护成本。例如CentOS 8需通过cat /etc/redhat-release确认版本，Ubuntu可通过lsb_release -a查看。

2. Java运行环境配置
   Tomcat 10依赖Java 11或更高版本。推荐使用OpenJDK：

   # CentOS系统
   sudo yum install java-11-openjdk-devel
   # Ubuntu系统
   sudo apt install openjdk-11-jdk

   安装后通过java -version验证，输出应包含openjdk version "11.0.xx"。

3. 依赖库安装
   基础开发工具链是编译部署的关键：

   # CentOS
   sudo yum install gcc make perl
   # Ubuntu
   sudo apt install build-essential

二、Tomcat安装标准化流程

1. 下载与校验

从Apache官方仓库获取稳定版Tomcat：

wget https://dlcdn.apache.org/tomcat/tomcat-10/v10.1.15/bin/apache-tomcat-10.1.15.tar.gz
sha512sum apache-tomcat-10.1.15.tar.gz  # 对比官网校验和

2. 目录结构规划

建议采用三级目录体系：

/opt/
  ├── tomcat/
  │   ├── 10.1.15/        # 版本目录
  │   │   ├── bin/
  │   │   ├── conf/
  │   │   └── webapps/
  │   └── current -> 10.1.15  # 符号链接
  └── tomcat_logs/        # 独立日志目录

解压与创建符号链接：

sudo tar -xzvf apache-tomcat-10.1.15.tar.gz -C /opt/tomcat/
sudo ln -s /opt/tomcat/10.1.15 /opt/tomcat/current

3. 用户权限管理

创建专用服务账户：

sudo useradd -r -m -d /opt/tomcat -s /bin/false tomcat
sudo chown -R tomcat:tomcat /opt/tomcat/

三、服务化部署与进程管理

1. Systemd服务配置

创建/etc/systemd/system/tomcat.service：

[Unit]
Description=Apache Tomcat Web Application Container
After=network.target
[Service]
Type=forking
Environment=JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-11-openjdk
Environment=CATALINA_PID=/opt/tomcat/current/temp/tomcat.pid
Environment=CATALINA_HOME=/opt/tomcat/current
Environment=CATALINA_BASE=/opt/tomcat/current
ExecStart=/opt/tomcat/current/bin/startup.sh
ExecStop=/opt/tomcat/current/bin/shutdown.sh
User=tomcat
Group=tomcat
UMask=0007
RestartSec=10
Restart=always
[Install]
WantedBy=multi-user.target

2. 服务启动与状态验证

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl start tomcat
sudo systemctl enable tomcat
systemctl status tomcat  # 应显示active (running)

四、生产环境调优策略

1. JVM参数优化

修改/opt/tomcat/current/bin/setenv.sh：

#!/bin/sh
export JAVA_OPTS="-Xms512m -Xmx1024m -XX:MetaspaceSize=256m -XX:MaxMetaspaceSize=512m"
export CATALINA_OPTS="$JAVA_OPTS -Djava.security.egd=file:/dev/./urandom"

2. 连接器性能配置

编辑server.xml中的Connector配置：

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
           connectionTimeout="20000"
           maxThreads="200"
           minSpareThreads="10"
           acceptCount="100"
           redirectPort="8443" />

3. 线程池优化

对于高并发场景，建议启用NIO2连接器：

<Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol"
           maxThreads="500"
           selectorTimeout="3000"
           socket.directBuffer="true" />

五、安全加固实施方案

1. 管理界面保护

修改conf/tomcat-users.xml：

<role rolename="manager-gui"/>
<role rolename="admin-gui"/>
<user username="admin" password="强密码(使用bcrypt加密)" roles="manager-gui,admin-gui"/>

2. 网络访问控制

通过防火墙限制管理端口：

sudo firewall-cmd --permanent --add-port=8080/tcp
sudo firewall-cmd --permanent --add-rich-rule='rule family="ipv4" source address="192.168.1.0/24" port protocol="tcp" port="8005" accept'
sudo firewall-cmd --reload

3. SSL证书配置

使用Let’s Encrypt生成证书：

sudo apt install certbot python3-certbot-nginx
sudo certbot certonly --standalone -d example.com

配置HTTPS连接器：

<Connector port="8443" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"
           maxThreads="150" SSLEnabled="true">
    <SSLHostConfig>
        <Certificate certificateKeystoreFile="/etc/letsencrypt/live/example.com/keystore.jks"
                     type="RSA" />
    </SSLHostConfig>
</Connector>

六、监控与故障排查

1. 日志分析

关键日志文件：

• /opt/tomcat/current/logs/catalina.out：主日志
• /opt/tomcat/current/logs/localhost_access_log.*.txt：访问日志

使用journalctl查看服务日志：

journalctl -u tomcat -f --since "1 hour ago"

2. 性能监控指标

建议监控的指标：

• 请求处理时间（通过Valve组件）
• 内存使用情况（jstat -gcutil <pid> 1s）
• 线程活跃数（ps -eLf | grep tomcat | wc -l）

3. 常见问题处理

端口冲突：使用netstat -tulnp | grep 8080检查占用进程
内存溢出：调整JVM参数并检查/opt/tomcat/current/logs/catalina.out中的OOM记录
权限错误：确保/opt/tomcat/current/webapps/目录有写权限

七、版本升级策略

1. 滚动升级流程

1. 下载新版本并解压至临时目录
2. 备份当前配置：

   cp -r /opt/tomcat/current/conf /tmp/tomcat_conf_backup

3. 停止服务并更新符号链接
4. 合并配置文件（使用diff工具对比变更）
5. 启动新版本并验证功能

2. 回滚方案

准备回滚脚本rollback_tomcat.sh：

#!/bin/bash
systemctl stop tomcat
rm -f /opt/tomcat/current
ln -s /opt/tomcat/10.0.27 /opt/tomcat/current
cp -r /tmp/tomcat_conf_backup/* /opt/tomcat/current/conf/
systemctl start tomcat

八、自动化部署实践

1. Ansible剧本示例

- hosts: tomcat_servers
  tasks:
    - name: Install Java
      yum:
        name: java-11-openjdk-devel
        state: present
      when: ansible_os_family == 'RedHat'
    - name: Download Tomcat
      get_url:
        url: https://dlcdn.apache.org/tomcat/tomcat-10/v10.1.15/bin/apache-tomcat-10.1.15.tar.gz
        dest: /tmp/tomcat.tar.gz
        checksum: sha512:xxx
    - name: Extract Tomcat
      unarchive:
        src: /tmp/tomcat.tar.gz
        dest: /opt/tomcat/
        remote_src: yes
        owner: tomcat
        group: tomcat

2. Docker容器化方案

Dockerfile示例：

FROM eclipse-temurin:11-jre-jammy
ENV CATALINA_HOME /usr/local/tomcat
ENV PATH $CATALINA_HOME/bin:$PATH
RUN mkdir -p "$CATALINA_HOME"
WORKDIR $CATALINA_HOME
RUN curl -fSL https://dlcdn.apache.org/tomcat/tomcat-10/v10.1.15/bin/apache-tomcat-10.1.15.tar.gz -o tomcat.tar.gz \
    && tar -xvf tomcat.tar.gz --strip-components=1 \
    && rm bin/*.bat \
    && rm tomcat.tar.gz*
EXPOSE 8080
CMD ["catalina.sh", "run"]

九、最佳实践总结

1. 资源隔离：为Tomcat分配独立用户和文件系统权限
2. 配置管理：使用版本控制系统管理conf/目录
3. 备份策略：每日增量备份webapps/和conf/目录
4. 性能基准：部署前进行JMeter压力测试（建议500并发用户基准）
5. 安全更新：订阅Tomcat安全公告，及时应用补丁

通过以上系统化的配置方案，开发者可在轻量应用服务器上构建高可用、安全的Tomcat服务环境。实际部署时建议先在测试环境验证配置，再逐步推广到生产环境。