Tomcat 7 和 8 中的熵池问题及其对性能的影响

Tomcat 熵池问题：原因、解决方案和性能优化

简介

Tomcat 是一款备受推崇的开源 Java Web 应用程序服务器，在部署和托管各种 Web 应用程序方面备受青睐。然而，在 Tomcat 7 和 8 版本中，存在一个已知的熵池问题，可能会严重影响性能。这篇文章深入探讨了 Tomcat 熵池问题，提出了解决方案，并提供了性能优化的建议。

什么是熵池？

熵池是一个特殊的数据结构，用于生成安全随机数。当 Tomcat 需要创建一个安全随机数时，它会向熵池发出请求。熵池利用各种来源来填充其随机数池，例如系统时间、进程 ID 甚至键盘输入。

Tomcat 中的熵池问题

在 Tomcat 7 和 8 版本中，熵池的实现存在一个缺陷，限制了其填充速度。当 Tomcat 快速生成大量安全随机数时，例如在部署新应用程序或高负载情况下，熵池可能无法跟上，从而导致性能下降。

症状

熵池问题可能会导致一系列性能问题，包括：

• 应用程序部署延迟
• 响应时间延长
• 服务器崩溃

在服务器日志中，你可能会看到以下错误消息：

org.apache.catalina.util.SessionIdGeneratorBase.createSecureRandom() Failed to initialize SecureRandom using the configured provider [SHA1PRNG]. Falling back to system-provided SecureRandom implementation.

解决方案

解决 Tomcat 中熵池问题有几种方法：

1. 升级到 Tomcat 9 或更高版本

Tomcat 9 及更高版本已解决了熵池问题，升级到这些版本是解决此问题最简单的方法。

2. 自定义熵池提供程序

你可以自定义 Tomcat 用于生成安全随机数的熵池提供程序。一种流行的选择是使用 java.security.SecureRandom 类提供的 NativePRNG 提供程序。要在 server.xml 文件中自定义熵池提供程序，请添加以下代码：

<Server>
  <Service>
    <Connector>
      <Factory>
        <Random entropySource="native" />
      </Factory>
    </Connector>
  </Service>
</Server>

3. 增加熵源

可以通过增加用于填充熵池的熵源来提高熵池的填充速度。一些常见的熵源包括：

• 系统时间
• 进程 ID
• 键盘输入
• 网络数据包
• 硬件随机数生成器

性能优化建议

除了解决熵池问题之外，还有其他方法可以优化 Tomcat 的性能：

1. 启用连接池

连接池可以减少创建和销毁数据库连接的开销。

2. 使用缓存

缓存可以减少对数据库的查询，从而提高性能。

3. 优化 JVM 设置

调整 JVM 设置，例如堆大小和垃圾回收器，可以提高性能。

4. 使用负载平衡器

负载平衡器可以将流量分布到多个服务器，从而提高可扩展性和性能。

结论

Tomcat 7 和 8 中的熵池问题可能会导致严重的性能问题。通过升级到 Tomcat 9 或更高版本、自定义熵池提供程序或增加熵源，你可以解决此问题并提高应用程序的性能。遵循本文中概述的步骤，你可以优化 Tomcat 服务器的性能，确保你的应用程序平稳高效地运行。

常见问题解答

1. 为什么在 Tomcat 7 和 8 中存在熵池问题？

这主要是由于熵池实现中存在缺陷，导致其填充速度受限。

2. 熵池问题对 Tomcat 性能有什么影响？

熵池问题会导致应用程序部署延迟、响应时间延长，甚至服务器崩溃。

3. 除了熵池问题之外，还有什么其他因素可能会影响 Tomcat 性能？

其他影响 Tomcat 性能的因素包括连接池、缓存、JVM 设置和负载平衡。

4. 如何优化 Tomcat 服务器的性能？

优化 Tomcat 服务器性能的方法包括启用连接池、使用缓存、优化 JVM 设置和使用负载平衡器。

5. 升级到 Tomcat 9 或更高版本是否会自动解决熵池问题？

是的，升级到 Tomcat 9 或更高版本将解决熵池问题。