Apache Tomcat

Inhaltsverzeichnis:

  Einleitung  5

1  Die Architektur des Java Servlet und JSP Containers  5

1.1  Definition eines Webcontainers und dessen Bedeutung im J2EE  

  Framework  5

1.2  Definition und Funktionsweise von Java Servlets  7

1.3  Definition und Funktionsweise von JavaServer Pages  8

1.4  Der Apache Webserver  9

1.5  Der Catalina Servlet Container  10

1.5.1  Konfiguration des Servers  12

1.5.2  Bearbeitung einer Anfrage  12

1.5.3  Container Komponenten  14

1.5.3.1  Default Context  14

1.5.3.2  Class Loader  14

1.5.3.3  Logger  16

1.5.3.4  Session Manager  16

1.5.3.5  Realm  17

1.5.3.6  Valve Architektur  17

1.6  Jasper JSP Engine  19

1.7  Administrationstools  19

2  Vor- und Nachteile für die Realisierung von eCommerce-Anwendungen  20

2.1  Definition von eCommerce und Anforderungen an Webanwendungen  21

2.2  Komponenten-basierte Entwicklung mit Tomcat  22

2.3  Hochverfügbarkeit und Load-Balancing mit Tomcat und Apache  23

2.3.1  Load-Balancing mit Apache Webserver und Tomcat  24

2.3.2  Cluster Lösung mit Apache Webserver und Tomcat  25

2.3.3  Fazit  26

2.4  Tomcat als Teilprojekt der Apache org  26

2.5  Administrierbarkeit und Wartbarkeit von Tomcat  27

2.6  Sicherheit realisieren mit dem Tomcat Container  28

2.7  Performance des Tomcat Containers  29

2.8  Kostengünstigkeit für Webanwendungen  30

  Zusammenfassende Bewertung  31

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Abkürzungsverzeichnis:

AJP Apache Jserv Protocol  

API Application Programming Interface  

ASF Apache Software Foundation  

B2B business to business  

B2C business to consumer  

CGI Common Gateway Interface  

COM Common (Component) Object Model  

CORBA Common Object Request Broker Architecture  

DCOM Distributed Component Object Model  

DNS Domain Name System  

eBusiness electronic Business  

eCommerce electronic Commerce  

EIS Enterprise Information Systems  

EJB Enterprise Java Bean  

ERP Enterprise Ressource Planning  

HTML HyperText Markup Language  

HTTP HyperText Transfer Protocol  

HTTPS HyperText Transfer Protocol mittels SSL  

IO Input/Output  

IP Internet Protocol  

J2EE Java 2 Enterprise Edition  

JDBC Java DataBase Connectivity  

JDK Java Development Kit  

JMS Java Message Service  

JMX Java Management eXtension  

JNDI Java Naming and Directory Interface  

JSP JavaServer Pages  

LDAP Lightweight Directory Access Protocol  

MVC Model-View Controller  

PDA Personal Digital Assistant  

PHP Personal Home Page construction kit  

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RDBMS Relational DataBase Management System

SNMP Simple Network Management Protocol

SSI Server-Side Include

SSL Secure Socket Layer

Tcl Tool Command Language

URL Uniform Ressource Locator

WebDAV Web-based Distributed Authoring and Versioning

XML eXtensible Markup Language

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Einleitung Die Seminararbeit behandelt den Apache Tomcat, einem Servlet Container der neuesten Generation, der 100% in Java programmiert ist. Er verwirklicht die offizielle Referenzimplementierung von den Java Servlets und JavaServer Pages APIs, welche von Sun Microsystems in den aktuellen Versionen Java Servlet 2.3 und JavaServer Pages 1.2 gefordert wird ¹ . Das Tomcat Projekt ist Teil eines Großprojekts

der Apache.org mit dem Codenamen Jakarta. Ziel von Jakarta ist, serverseitige, kostenlose und hochqualitative Lösungen für Java Plattformen zu erstellen und zu warten, die von der ASF, der Apache Software Foundation, lizenziert sind und für die Öffentlichkeit kostenlos zugänglich sein sollen. 2

Die Seminararbeit setzt ihren Schwerpunkt auf die Architektur und die Funktionsweise des Servlet Containers, nachdem die Begriffe Apache Webserver, Webcontainer, Java Servlet und JSP erläutert und in Zusammenhang gebracht wurden. Der zweite Abschnitt beschreibt die Ansprüche, die Anwendungen im eCommerce an den Apache Tomcat stellen, und prüft, in wieweit diesen auch gerecht werden kann.

1 Die Architektur des Java Servlet und JSP Containers Zu Beginn des Kapitels werden die grundlegenden Eigenschaften und Aufgaben von Webcontainern im J2EE Framework vorgestellt. Zudem sollen kurz die Themen Java Servlets, JavaServer Pages im Allgemeinen beleuchtet werden, für deren Einsatz der Tomcat Webcontainer entwickelt wurde. Anschließend wird die Architektur von Apache Tomcat in der Version 4, des sogenannten Catalina Containers, vorgestellt.

1.1 Definition eines Webcontainers und dessen Bedeutung im J2EE Framework Die Java 2 Enterprise Edition "definiert einen Standard zur Implementation, Konfiguration, Verteilung und zum Einsatz von unternehmensweiten Anwendungen (Enterprise applications)." 3

Der Zweck des J2EE Framework ist, unabhängig von verschiedenen Diensten oder den verwendeten Plattformen wie z.B. Microsofts Windows oder Suns Solaris, Anwendungen zu entwickeln, die in kleine, einfache, anpassbare und leicht zu

¹ Vgl. o.V., "The Jakarta Site – Apache Tomcat", Stand: 09.10.2002

² Vgl. o.V., "The Jakarta Site – Mission", Stand: 09.10.2002

³ Turau, V., Saleck K., Schmidt, M., "Java Server Pages und J2EE", Heidelberg 2001, S.1

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administrierende Komponenten aufgeteilt sind. Hierzu wird die Anwendung in drei grobe Schichten eingeteilt: dem Client Tier, den Middle Tier und den EIS Tier (siehe Abbildung 1)

Client Tier Middle Tier

Abbildung 1: René Valdéz Voges, "Apache Tomcat", München 2002 nach Turau,V. u.a. "Java Server Pages und J2EE" Heidelberg 2001

Hier wird nur auf den Client Tier und Middle Tier eingegangen. Die Clients der Anwendung befinden sich entweder im eigenen Netz, oder über eine Firewall verbunden im Internet. Sofern keine eigenen Anwendungen auf den Clients installiert werden müssen, sollen sie über die gebräuchlichen Webdienste an den Middle Tier angebunden werden, also im Allgemeinen über das Protokoll HTTP bzw. HTTPS und die Beschreibungssprachen HTML bzw. XML. ⁴ Im Middle Tier wird die

Laufzeitumgebung für die J2EE Anwendungen über sogenannte Container realisiert. Diese Container stellen eine gebündelte Sicht auf die darunter liegenden APIs des J2EE für die Anwendungskomponenten zur Verfügung. So dürfen verschiedene Komponenten einer Anwendung niemals direkt miteinander kommunizieren, sondern nur über die Protokolle und Schnittstellen, die der Container für die Kommunikation zwischen den Komponenten untereinander oder mit Diensten der jeweiligen Plattform anbietet. Dadurch, dass man Container zwischen den Diensten der J2EE und den Anwendungskomponenten stellt, kann der Container je nach Konfiguration

⁴ Vgl. Kapitel 1 Turau, V., Saleck K., Schmidt, M., "Java Server Pages und J2EE", Heidelberg 2001

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für die einzelne Komponente Transaktionen durchführen, auf Sicherheit achten, Ressourcen einteilen und die Zustände der sich im Container befindlichen Anwendungen prüfen. Es gibt folgende Typen von Containern: application client container, applet container, web component container und enterprise bean container. ⁵ Die Anforderungen an einen Container sind in der Spezifikation von

J2EE klar definiert, und es würde den Rahmen dieser Arbeit sprengen, näher darauf einzugehen. Tatsache ist allerdings, dass das J2EE Modell Web-basiert ist ⁶ , und

damit spielt der web component container eine tragende Rolle bei der Kommunikation zwischen den Clients und der eigentlichen Anwendung. Diese Container, auch Servlet Container genannt, sind Erweiterungen für Webserver. ⁷ Der

Webcontainer nimmt Anfragen aus dem Intra- oder Internet über HTTP entgegen. Java Servlets, bzw. JavaServer Pages, die im Container ausgeführt werden, verarbeiten die Anfrage und schicken eine Antwort zurück. Über den Webcontainer kann auch auf andere Komponenten oder auf Ressourcen im J2EE zugegriffen werden. Natürlich ist der Einsatz eines Webcontainers nicht auf das Internet beschränkt, so dass auch Verarbeitungsschritte zwischen Servlets, ohne die übliche Client-Anbindung mittels Browser, über den Webcontainer denkbar sind. Apache Tomcat, von Sun Microsystems mit auf den Weg gebracht und unterstützt ⁸ , ist

hierbei ein wichtiger Vertreter.

1.2 Definition und Funktionsweise von Java Servlets Ein Servlet wird folgendermaßen in der aktuellen Spezifikation von Sun Microsystems definiert: "A servlet is a Java technology based web component, managed by a container, that generates dynamic content." ⁹ Der im vorherigen

Kapitel definierte Webcontainer sorgt für die Kommunikation, die nach dem request/response Paradigma funktioniert. Ein Servlet ist eine Java Klasse, die das Interface Servlet implementieren muss, oder sich von einer Klasse ableitet, die dieses Interface implementiert hat, um mit dem Webcontainer über diese API kommunizieren zu können. Das Interface Servlet enthält drei Methoden: eine init(),

⁵ Vgl. Kapitel 2.3 o.N. "Java 2 Platform, Enterprise Edition (J2EE) Specification Version 1.4", Santa Clara, California, USA

⁶ Vgl. Kapitel 1 Turau, V., Saleck K., Schmidt, M., "Java Server Pages und J2EE", Heidelberg 2001

⁷ Vgl. Kapitel 1.1 Coward, Danny, "Java Servlet Specification Version 2.3", Palo Alto, California, USA

⁸ Vgl. o.V. "JavaServer Pages™ - Tomcat @ Jakarta", Stand: 09.10.2002

⁹ Coward, Danny, "Java Servlet Specification Version 2.3", Palo Alto, California, USA, S. 17

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