Um comparativo técnico entre o IBM WebSphere AS v8.5 Liberty e o Apache Tomcat 7

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1 Um comparativo técnico entre o IBM WebSphere AS v8.5 Liberty e o Apache Tomcat 7

2 INTRODUÇÃO Este documento tem como objetivo auxiliar a tomada de decisão na escolha entre o Servidor de Aplicações IBM WebSphere v8.5, Perfil Liberty, e o Apache Tomcat, para uso como um ambiente servidor de aplicações. Embora ambos os servidores forneçam um container de servlets aderente às especificações, há diferenças significativas que este documento abordará. O que é o Liberty? O perfil Liberty é um novo perfil dinâmico para o Servidor de Aplicações WebSphere (WAS) v8.5, que permite o rápido desenvolvimento e publicação de aplicações web de maneira simples e leve. O perfil Liberty é compatível com o perfil completo do WAS, permitindo que aplicações possam ser desenvolvidas e testadas no WAS v8.5 perfil Liberty e publicadas em produção no perfil completo do WAS (inclusive no WAS v8.0), sem diferenças de comportamento na execução. As aplicações também podem ser publicadas no servidor WAS v8.5 perfil Liberty em produção, com desempenho similar ao perfil completo do servidor WAS. A arquitetura do Liberty é modular e extensível; os usuários podem configurar detalhadamente os componentes necessários para suas aplicações, deixando o servidor muito rápido para iniciar e com o mínimo de footprint. As funcionalidades que opcionalmente podem ser configuradas incluem uma grande quantidade de serviços do Java Enterprise (Servlets, JSP e JSF por exemplo), bem como serviços de segurança e suporte a aplicações OSGi. O que é o Tomcat? O Tomcat é um servidor de aplicações web open source da Fundação Apache. Começou como a referência oficial de implementação das tecnologias Java Servlet e JavaServer Pages (JSP) e consiste de três componentes open source: um container de servlets (Catalina), um mecanismo de execução de JSP (Jasper) e um Transporte HTTP (Coyote). Apesar de a Oracle (antes Sun) fornecer a implementação oficial de referência do Java EE (o GlassFish), o Tomcat continua sendo aderente às especificações Servlet 3.0 e JSP 2.2. O escopo do Tomcat não foi alterado. Não há suporte para outros serviços ou tipos de aplicações além de Servlets e JSPs. Capacidades além desse escopo, que permitiriam ao Tomcat ser equiparado a um container Java EE como o WAS, são tipicamente fornecidas por bibliotecas de terceiros. A integração dessas bibliotecas de terceiros fica a cargo do desenvolvedor, que é responsável por manter a compatibilidade e a integração restantes. O suporte para o próprio Tomcat é fornecido pela comunidade do Tomcat, através de fóruns na internet. Além disso, serviços de suporte ao produto e seus vários derivados podem ser comprados de fornecedores terceiros, como o TCserver da Spring VMware e o TCat da Mulesoft, entre outros. Mitos urbanos O Tomcat frequentemente é confundido com o Servidor Web HTTP Apache. Mas o Tomcat é uma implementação puramente em Java de servidor web e container web, que pode executar aplicações escritas em Java, enquanto que o Servidor Web HTTP Apache é uma implementação de um servidor web escrita em C. Às vezes se pensa que o Tomcat é integrado dentro do WebSphere Application Server (WAS). O WAS Community Edition é baseado no Apache Geronimo, que de fato inclui o Tomcat, mas as outras edições do WAS (incluindo o perfil Liberty) têm seus próprios containers web que suportam o Java EE e também aplicações OSGi. Quando se fala do WAS é importante entender a diferença entre a Community Edition (de comunidade) e as edições comerciais: O WAS Community Edition é um servidor de aplicações open source baseado no Apache Geronimo. Ele é fornecido pela IBM e disponibilizado sem custos para o desenvolvedor usar em produção, com a opção de pagar pelo suporte (veja community/# ). Comparativo WAS Liberty e Tomcat 1

3 As edições comerciais do WAS não são open source. As edições comerciais compartilham algum código base comum entre elas, mas não com o Community Edition. Das edições comerciais do WAS, o WAS for Developers é gratuito para usar na máquina do desenvolvedor, com a opção de suporte pago. As outras edições do WAS são licenciadas com preço por Valor Unitário de Processador (PVU na sigla em inglês) ou cobrados com base em sockets (veja was). Escopo Este documento foi escrito com a perspectiva de desenvolvedor em mente. Nele será apresentada uma comparação entre Liberty e Tomcat. COMPARAÇÃO RÁPIDA 1. Instalação do Liberty e do Tomcat Ambos o Liberty e o Tomcat podem ser obtidos e instalados facilmente: 1.1. Obtenção O Liberty e o Tomcat podem ser baixados nos seus respectivos sites web. O Liberty é um JAR instalável de 46 MB e o Tomcat, de 8MB. O Liberty fornece todas as funcionalidades obrigatórias para a maioria das aplicações web e OSGi. O Tomcat é apenas um container de servlets e JSP; seu tamanho aumenta com adição de bibliotecas de terceiros, que são usadas para realizar funções semelhantes às fornecidas pelo Liberty (veja o item 3 desta seção: Comparação de funcionalidades). O Liberty permite que se criem e executem múltiplos servidores no mesmo diretório de instalação, com cada servidor compartilhando o mesmo conjunto de binários do runtime do Liberty. Para criar múltiplos servidores com o Tomcat, é necessário ter múltiplas cópias do aplicativo instalado, ou criar manualmente scripts para inicilização e encerramento, mudando-se o $CATALINA_HOME e apontando-o para um arquivo server.xml diferente Instalação a partir de um arquivo Ambos Para instalar o Liberty ou o Tomcat, apenas extraia o arquivo baixando em um diretório à sua escolha. A extração será feita em alguns segundos. A instalação do Tomcat inclui uma configuração padrão do servidor. O Liberty irá criar uma servidor padrão no seu primeiro uso com o comando server no diretório bin Instalação gerenciada Liberty O Liberty pode ser instalado usando o Installation Manager, ou IM (Gerenciador de Instalações) da IBM. O IM permite que o administrador instale o Liberty, baixe e aplique correções e atualizações distribuídas pela IBM, desfaça modificações se necessário e desinstale o Liberty, se desejado. O Liberty também pode ser instalado/desinstalado, e iniciado/parado em máquinas remotas, usando o Gerenciador de Tarefas do WAS Network Deployment v8.5. Veja na seção Comparação de Funcionalidades uma discussão detalhada desse aspecto Tomcat Não existe ferramenta equivalente ao IM no Tomcat. Uma instalação automática pode ser feita criando-se um script de instalação usando SSH; o backup e a estratégia de restauração são feitas manualmente. Algumas Comparativo WAS Liberty e Tomcat 2

4 dessas funcionalidades podem ser fornecidas, por exemplo pelo Tcat da Mulesoft, Puppet da Puppet Labs, Chef da Opscode, entre outros Atualização Liberty Dependendo do tipo de instalação do Liberty, as atualizações podem ser feitas automaticamente usando o Installation Manager da IBM ou manualmente através de um novo arquivo de distribuição; as configurações existentes no servidor podem ser usadas sem modificações com o runtime atualizado Tomcat O Tomcat é fornecido apenas como um arquivo zip; qualquer atualização deve ser feita manualmente. Bibliotecas de terceiros adicionadas têm que ser atualizadas individualmente, obrigando uma verificação manual da compatibilidade com o Tomcat e outras bibliotecas usadas. Também é necessário lidar manualmente com mudanças exigidas em arquivos de configuração Pré-requisitos Tanto o Liberty como o Tomcat precisam do Java 6 ou posterior; ambos executam com qualquer implementação do Java SE/J2SE compatível. Isso permite uma escolha ampla de sistemas operacionais Tabela de resumo Ações Liberty Tomcat Notas Instalação a partir de arquivo Instalação gerenciada S S - S (1) N (2) (1) O Liberty pode ser instalado sem o Installation Manager (2) Produtos de outros fornecedores, Tcat, Chef, Puppet. Atualização S (3) S (4) (3) O Liberty pode ser atualizado automaticamente com o Installation Manager. (4) Deve ser ter o cuidado necessário para não quebrar bibliotecas de outros fornecedores. Pré-requisitos Java 6 ou superior 2. Ambiente de desenvolvimento Java 6 ou superior - Tanto o Liberty quanto o Tomcat podem ser executados como servidores no Eclipse Java EE. Comparamos a seguir o procedimento de instalação de cada um deles Liberty O conjunto de ferraments IBM WebSphere Application Server v8.5 - Liberty Profile Developer Tools for Eclipse (WDT) está disponível no Eclipse Marketplace ou no site WASDev Community (wasdev.net), podendo ser instalado no Eclipse IDE (Indigo) para desenvolvedores Java EE, assim como em versões posteriores por meio da funcionalidade padrão de atualização do Eclipse. Esse plugin oferece um conjunto de ferramentas para o desenvolvimento, build e publicação de aplicações no Liberty. No momento da primeira criação de uma definição de perfil de servidor do Liberty, o WDT é capaz de fazer o download e a instalação do runtime, se necessário. As ferramentas para o Liberty (Liberty Tools) incluem: 1. Integração extensa entre as ferramentas e o runtime: a configuração é exibida diretamente na visão Servers; há links no console para resolução de problemas etc; Comparativo WAS Liberty e Tomcat 3

5 2. Editores de configuração baseados em formulários, incluindo suporte para variáveis e referências; 3. Suporte a utilitários de tempo de execução como package, gerador plugin_cfg.xml, gerador de certificados SSL e despejo (dump); 4. Suporte a bibliotecas compartilhadas; 5. Suporte ao gerenciamento de múltiplos runtimes, servidores, e trechos de configurações compartilhadas (Runtime Explorer). O WDT ainda inclui: 1. Ferramentas Java EE melhoradas, como editores visuais de descritores de deployment (DD) e de JPA, o Enterprise Navigator, validações e correções rápidas etc; 2. Ferramentas web e para dispositivos móveis (incluindo um editor de texto rico, suporte para Dojo, ferramentas melhoradas para JavaScript e depuração); 3. Um conjunto completo de ferramentas para desenvolvimento OSGi, incluindo editores de blueprints e de aplicações, visualizador de dependências de pacotes, etc; 4. Suporte ao modelo de programação WAS: suporte para plataforma JPA do WAS, editores visuais de vínculos (bindings) e extensões Tomcat O Tomcat pode ser executado a partir do Eclipse com a instalação do Eclipse IDE para desenvolvedores Java EE. O Tomcat é parte da lista de servidores padrão disponível no Eclipse JEE. No momento da configuração do servidor, será necessário apontar para uma instalação existente do Tomcat na máquina. Caso não se tenha realizado o download do runtime do Tomcat ainda, o wizard do Eclipse Server disponibiliza um botão para o download e instalação deste runtime Tabela de resumo Servidor Eclipse Java EE S(1)(2) S (1) Plugin disponível no Marketplace. (2) Funcionalidade estendida com WDT e RAD. 3. Configuração Tanto o Liberty quanto o Tomcat são configurados por meio de um arquivo server.xml; ambos aceitam a inclusão de outros arquivos XML no server.xml, permitindo que a configuração seja feita de forma modular. O Eclipse pode ser utilizado para editar e configurar os dois servidores, e uma vez instalados, ambos podem ser executados por meio da operação Run on Server (Executar no Servidor) do Eclipse Liberty A configuração do Liberty é esparsa, ou seja, um conjunto completo de configurações padrão já faz parte do runtime. Essas configurações padrão foram projetadas para permitir um bom funcionamento do servidor no ambiente de desenvolvimento. O defaultserver criado pelo runtime do Liberty inclui o suporte a Servlets e JSP, e já contém a configuração para as portas HTTP padrão, com o objetivo de facilitar mudanças nesses valores. Funcionalidades adicionais são normalmente incluídas com uma única linha, no arquivo server.xml. A configuração do Liberty por meio desse arquivo foi projetada para ser o mais concisa e simples possível. O runtime do Liberty monitora os arquivos de configuração e aplica mudanças automaticamente em tempo de execução, sem necessidade de reiniciar o servidor. Comparativo WAS Liberty e Tomcat 4

6 3.2. Tomcat O server.xml do Tomcat já vem configurado com praticamente todas as funcionalidades do Tomcat habilitadas, deixando o arquivo de configurações com 142 linhas. Idealmente, antes de fazer a publicação de qualquer aplicação no Tomcat, é recomendável revisar o arquivo server.xml e desabilitar as funcionalidades não necessárias. Qualquer alteração no server.xml exige que o servidor Tomcat seja reiniciado Tabela de resumo Configuração mínima e concisa Configuração modular e flexível Atualizações dinâmicas no server.xml S N S S S N(1) (1) Requer o reinício após mudanças no arquivo server.xml 4. Publicação de aplicações A experiência de realizar a publicação (deployment) de uma aplicação a partir do Eclipse é semelhante tanto para o Liberty quanto para o Tomcat. Ambos o WAS (e portanto o perfil Liberty) e o Tomcat oferecem APIs específicas que vão além das disponibilizadas pelo Java EE padrão. Como o Liberty é um perfil do WAS, as aplicações que utilizam APIs do WAS no perfil Liberty executam da mesma forma que em um perfil completo do WAS Aplicações Web A perspectiva Java EE do Eclipse oferece ao desenvolvedor uma tela específica para aplicações web, criando os arquivos padrão necessários e permitindo que a aplicação seja publicada e executada no servidor rapidamente Publicação Tanto o Liberty quanto o Tomcat são mostrados na visão Servers; os servidores podem ser configurados, iniciados e interrompidos facilmente. O Liberty tem uma ligeira vantagem em termos de instalação. Como vimos, não é necessário reiniciar o servidor após qualquer mudança no arquivo server.xml. Isto significa que o servidor pode continuar sendo executado durante o desenvolvimento da aplicação e durante as suas modificações e reinstalações. Fora do eclipse, o desenvolvedor pode publicar as aplicações no Tomcat copiando o arquivo.war para o diretório <tomcat-install>/webapps. Com a utilização do runtime do Liberty, arquivos de aplicação como.war,.ear,.eba e.wab podem ser instalados copiado-os para o diretório do servidor <liberty-install>/usr/servers/<nomedoservidor>/dropins, ou podem ser especificados diretamente como aplicações no próprio arquivo de configuração server.xml. O arquivo de configuração também pode ser utilizado para definir aplicações no Tomcat. Isso é feito por meio da adição de um elemento Context interno ao elemento Host, no server.xml. O usuário deve fazer a reinicialização do servidor para que seja reconhecida a nova aplicação. Comparativo WAS Liberty e Tomcat 5

7 4.3. Tabela de resumo Desenvolvimento de Aplicações S S Facilidade na publicação S S Ambos possuem diretórios de hot deploy (deploy em execução) Aplicações por meio de configurações Atualizações dinâmicas no server.xml S S S N COMPARATIVO DE FUNCIONALIDADES Como mencionado antes, o Liberty possui muitas funcionalidades do Java EE, ao passo que o Tomcat é basicamente apenas um container para Servlets e JSPs. A tabela a seguir auxilia na comparação de várias funcionalidades do Liberty e do Tomcat. 1. Funcionalidades Básicas Servlet 3.0 S S JSP 2.2 S S SSL S S FIPS S S FIPS S N JDBC LDAP S S JNDI S S S JMX S(1) S (1) possui conectores locais e remotos (REST) Bibliotecas Compartilhadas S S Conceitos diferentes; veja a próxima seção Segurança de Servlets S S JSF S N (2) (2) Apache MyFaces JPA S N (3) (3) Apache OpenJPA JTA S N (4) (4) Apache Geronimo Transaction, JOTM. Aplicação WAR S S EAR S N(5a) (5) Sem suporte a EJB (5a) Apache Open EJB WAB S N (6) (6) Somente no Apache Geronimo Enterprise Bundle Archive (EBA) S N (7) (6) Somente no Apache Geronimo Validação de Beans S N (8) (8) Apache Bean Validation Suporte a zos S N (9) (9) Dovetailed Technologies T:Z. Suporte a iseries S S Comparativo WAS Liberty e Tomcat 6

8 Há ainda no Liberty muitas funcionalidades de runtime, como JAX-RS, OSGi-JPA, Web Security e diversas funcionalidades de exploração do zos. 2. Comparativo das JVMs Existem algumas diferenças entre as JVMs utilizadas: Coleta de lixo rápida, para heaps de tamanho grande (>4GB) - - Xgcpolicy:balanced Compartilhamento de dados de classes de sistema para reduzir o uso de memória e disco, e acelerar a inicialização Compartilhamento de dados de classes de aplicação, para reduzir o uso de memória e acelerar a inicialização Prevenção de reinício da JVM se ocorrer uso total da PermGen (geração permanente) Referências de 64 bits compactadas (para acelerar a execução e reduzir uso de memória) Analisador de despejo (dump): travamentos, falhas gerais, gerenciamento de memória Garbage Collection and Memory Visualizer, para avaliar o uso de memória e o desempenho Memory Analyzer, para identificação e resolução de vazamentos de memória e consumo excessivo do heap Health Center, para monitoramento em tempo real das máquinas virtuais em execução IBM J9 Sim Sim Sim Sim Sim Melhor Sim Sim Sim Hot Spot, OpenJDK Não Somente no cliente Não Não Recentemente Bom Não Sim Não 3. JDK 1.6/1.7 para suporte ao padrão FIPS O Federal Information Processing Standard (FIPS) Publication 140-2, FIPS PUB 140-2, é um padrão de segurança do governo americano utilizado para credenciar módulos de criptografia. O título deste padrão específico (em tradução) é Requisitos de Segurança para Módulos de Criptografia. A primeira publicação data de 25 de maio de 2001, e o padrão foi atualizado pela última vez no dia 3 de dezembro de 2002 (fonte: en.wikipedia.org/wiki/fips_140-2). Existe um publicação mais recente do FIPS, que fornece orientações mais específicas para a transição para chaves de criptografia mais fortes e algoritmos mais robustos. O documento é entitulado Special Publication (SP) : Um framework para o projeto de Sistemas de Gerenciamento de chaves criptográficas (fonte: Liberty O Liberty pode ser executado com uma JDK que atenda ao padrão FIPS citado, sem nenhum impacto sobre suas funcionalidades ou as aplicações publicadas. O Liberty também fornece suporte ao padrão estendido FIP Tomcat Comparativo WAS Liberty e Tomcat 7

9 Quanto ao Tomcat, os padrões FIPS são atendidos desde a versão , sendo esse suporte depois portado para a versão (veja https://issues.apache.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=50570). Deve-se ter cuidado ao utilizar versões anteriores às citadas, ao utilizar modo de suporte ao FIPS (FIPS compliant mode), além de verificar se as bibliotecas de terceiros são compatíveis com a versão do Tomcat sendo em uso Tabela de resumo FIPS S S FIPS S N 4. Java Transaction API (JTA) A Java Transaction API (JTA) especifica um padrão de interfaces Java entre um gerenciador de transações e as partes envolvidas em um sistema de transações distribuído: o gerenciador de recursos, o servidor de aplicações e as aplicações transacionais Liberty O suporte às transações recuperáveis do tipo extended Architecture (XA) é fornecido pelo gerenciador de transações do WAS Tomcat Não existe suporte nativo para JTA no Tomcat. É necessária a utilização de bibliotecas de terceiros para prover funcionalidade equivalente Tabela de resumo JTA S N (1) (1) utilizar Apache Geronimo Transaction, JOTM 5. Java Persistence API (JPA) A Java Persistence API (JPA) fornece funcionalidades de mapeamento objeto/relacional para os desenvolvedores Java, para gerenciar dados relacionais nas aplicações Java Liberty Para habilitar no perfil Liberty o suporte a uma aplicação que utiliza a Java Persistence API (JPA), adicione a funcionalidade jpa-2.0 no arquivo server.xml. Também é necessário definir contextos e unidades de persistência, e configurar acesso ao entity manager e ao entity manager factory. A funcionalidade jpa-2.0 fornece suporte a aplicações que utilizam o JPA gerenciado pelo container e gerenciado pela aplicação, definidos na especificação JPA 2.0. Da mesma forma que o perfil completo do WAS, o suporte é construído sobre o Apache OpenJPA, com extensões para suportar o modelo de programação Comparativo WAS Liberty e Tomcat 8

10 gerenciado pelo container Tomcat O JPA não faz parte do Tomcat. Para suportar esta funcionalidade é necessário utilizar algo como o Apache OpenJPA e integrá-lo à instalação do Tomcat Tabela de resumo JPA S N (1) (1) usar o Apache OpenJPA 6. JDBC A API do JDBC foi projetada para manter as coisas simples e facilitar tarefas do dia-a-dia com bancos de dados. Pode-se utilizar o JDBC para executar comandos SQL comuns, além de utilizá-lo na realização de outras tarefas tradicionais em aplicações de banco de dados Liberty Para habilitar o suporte a uma aplicação que utilize JDBC no Liberty, deve-se adicionar a funcionalidade jdbc- 4.0 no arquivo server.xml, junto com a configuração que informa ao servidor a localização do driver JDBC e especifica as propriedades usadas pelo driver JDBC para conectar ao banco de dados. O WAS, inclusive no perfil Liberty, oferece um gerenciamento robusto de conexões 6.2. Tomcat O suporte padrão a fontes de dados (data sources) no Tomcat é baseado no pool de conexões do JDBC, org. apache.tomcat.jdbc.pool. Este é um substituto ou alternativa ao projeto anteriormente usado no Tomcat, o Apache Commons DBCP, embora a documentação oficial não tenho sido atualizada para refletir essa mudança. Contudo, é possível utilizar qualquer pool de conexões que implemente javax.sql.datasource, através da escrita da sua própria fábrica de recursos. Será necessário modificar o descritor de deployment de sua aplicação web (/WEB-INF/web.xml), e incluir o nome JNDI correspondente ao data source pré-configurado, e depois modificar o arquivo server.xml, adicionando a fábrica de recursos do tipo java.sql.datasource Tabela de resumo JDBC S S 7. LDAP O Lightweight Directory Access Protocol (LDAP), ou protocolo leve de acesso a diretórios leve, permite acessar e manter um diretório distribuído de serviços de informação por sobre uma rede IP (Internet Protocol). O LDAP é frequentemente utilizado para autenticação. Comparativo WAS Liberty e Tomcat 9

11 7.1. Liberty Pode-se configurar um servidor LDAP com o perfil Liberty para autenticação. Para fazer isso, deve-se adicionar a funcionalidade do servidor appsecurity-1.0 no arquivo server.xml, e especificar no arquivo server. xml as informações de configuração para conectar ao servidor LDAP Tomcat É possível configurar o LDAP no Tomcat usando o JNDIRealm, uma implementação da interface Tomcat Realm que procura os usuários em um servidor de diretórios LDAP usando um fornecedor de JNDI (normalmente, o fornecedor padrão de LDAP está disponível com as classes da API JNDI). O Realm suporta diversas abordagens para uso de um diretório para autenticação Tabela de resumo LDAP S S Veja a seção sobre ferramentas administrativas para informações mais detalhadas sobre LDAP. 8. Bibliotecas compartilhadas Uma biblioteca compartilhada é um arquivo Java Archive (JAR) ou uma coleção de arquivos, que pode ser usada em múltiplas aplicações web. Ambos o Liberty e o Tomcat suportam o compartilhamento de bibliotecas global, como definido na especificação de Servlet. Desse modo, uma biblioteca compartilhada pode ser colocada em um diretório específico, <liberty-install-dir>/usr/shared/lib/global no Liberty, ou <tomcat-install-dir>/common/lib no Tomcat. A biblioteca fica visível para todas as aplicações publicadas no servidor, e todas as aplicações irão acessar a mesma instância dessas classes. Embora a funcionalidade de compartilhamento global de bibliotecas seja útil em alguns cenários, possui duas grandes limitações: Todas as aplicações têm visibilidade das mesmas variáveis estáticas das classes da biblioteca (então as aplicações não são isoladas); Não é possível fornecer diferentes versões da mesma biblioteca para uso em aplicações diferentes. Para evitar essas limitações no Tomcat, é necessário empacotar cópias distintas das bibliotecas necessárias dentro de cada aplicação que for usá-la. Já o Liberty fornece opções adicionais para o compartilhamento de bibliotecas, que trazem maior flexibilidade, dependendo de como as bibliotecas compartilhadas são usadas Liberty Há três tipos de compartilhamento de bibliotecas no Liberty: 1. Bibliotecas compartilhadas globais (descritas anteriormente), que permitem que todas as aplicações compartilhem uma instância comum da biblioteca; 2. Bibliotecas comuns configuradas, que permitem que aplicações especificas compartilhem a mesma instância comum da biblioteca; 3. Bibliotecas privadas configuradas, que permitem que aplicações especificas usem instâncias privadas da biblioteca. Comparativo WAS Liberty e Tomcat 10

12 Um conjunto de classes e arquivos JAR pode ser configurado no server.xml como uma biblioteca compartilhada nomeada. A biblioteca pode então ser adicionada ao classpath da aplicação, através de configurações das aplicações, onde também é definido o uso da biblioteca como comum ou privado. Normalmente, uma biblioteca compartilhada é também copiada para dentro do diretório de instalação do Liberty, ou referenciada diretamente a partir do seu caminho de instalação. O exemplo a seguir apresenta a configuração adicionada no arquivo de configurações do servidor (server.xml): <library id= AppSharedLibrary > <fileset dir= ${shared.resource.dir}/lib includes= *.jar /> </library> Essa biblioteca pode ser acessada de dentro de aplicações usando o elemento filho do classloader, dos elementos da aplicação: <application location= MyFirstApp.war > <classloader commonlibraryref= AppSharedLibrary /> </application> <application location= MySecondApp.war > <classloader privatelibraryref= AppSharedLibrary /> </application> Aqui, MyFirstApp irá compartilhar sua cópia das classes da AppSharedLibrary com qualquer outra aplicação que esteja especificada como uma commonlibraryref. As bibliotecas comuns são úteis quando diferentes versões da biblioteca podem estar visíveis para diferentes aplicações, porém a mesma instância de cada versão pode ser compartilhada com segurança pelas aplicações consumidoras, limitando-se assim o uso de memória pelas classes de biblioteca. Bibliotecas privadas são úteis quando uma instância da biblioteca compartilhada precisa ser isolada para cada aplicação, ou se a biblioteca precisar fazer acesso às classes da aplicação Tabela de resumo Bibliotecas Globais Compartilhadas S S Diferentes versões da mesma biblioteca S N Instâncias privadas de classes de biblioteca S N 9. Aplicações OSGi Um Web Application Bundle (WAB) é um pacote que contém uma aplicação web que pode ser publicada em um container web, com suporte à semântica de módulos dinâmicos do OSGi. Os arquivos WAB são definidos Comparativo WAS Liberty e Tomcat 11

13 como parte da especificação do OSGi Enterprise. Um WAB pode simplesmente ser lançado como uma versão de pacote OSGi dentro de um arquivo de aplicação web (WAR). Ele usa o classpath de pacotes OSGi ao invés do tradicional Java EE, na ordem WEB-INF/classes, jars no WEB-INF/lib. Um WAB pode conter servlets, páginas JSF, conteúdo estático ou JSPs. Um arquivo Enterprise Bundle Archive (EBA) contém pacotes (bundles) OSGi, que são publicados como uma única aplicação OSGi, e que são isolados das outras aplicações OSGi. Cada aplicação OSGi executa em sua própria instância do framework OSGi, com seu próprio registro de serviços. Pacotes de uma aplicação OSGi não podem ver pacotes, serviços ou pastas definidas por outra aplicação OSGi, a não ser que esses elementos sejam compartilhados explicitamente entre as duas aplicações. Uma aplicação OSGi pode também carregar pastas e consumir serviços OSGi de um espaço compartilhado de pacotes, ou seja, de uma instância do framework OSGi que seja pai de todas as instâncias isoladas das aplicações OSGi Liberty O Liberty foi construído sobre um framework OSGi, além de suportar a publicação de aplicações OSGi. Arquivos Web Application Bundle (WAB) e Enterprise Bundle Archive (EBA) são suportados como tipos de aplicações OSGi Tomcat O Tomcat não é um container OSGi e não suporta aplicações OSGi Tabela de resumo Aplicações OSGi S N FERRAMENTAS ADMINISTRATIVAS 1. Considerações de segurança 1.1. Liberty Para habilitar a segurança no perfil Liberty, utiliza-se a funcionalidade appsecurity-1.0, que fornece suporte para registro de usuários, autenticação e autorização. Os tipos de registro de usuários suportados são o básico e o LDAP. A funcionalidade do appsecurity-1.0 habilita a segurança das aplicações web. Dependendo da sua configuração de segurança, pode ser preciso adicionar uma ou mais funcionalidades no servidor, como a ssl- 1.0, que suporta conexões com SSL usando o listener HTTPS. RESUMO DA DOCUMENTAÇÃO DO PERFIL LIBERTY DO WAS a. Autenticação a.1. Basic Pode-se configurar um registro de usuário básico no perfil Liberty para autenticação. A senha pode ser aberta Comparativo WAS Liberty e Tomcat 12

14 ou codificada com base64. a.2. LDAP Pode-se configurar um servidor LDAP com o perfil Liberty para realizar autenticação. Os seguintes tipos de servidor LDAP são suportados: IBM Directory Server Microsoft Active Directory Server a.3. JAAS Pode-se adicionar um módulo de login no Serviço de Autenticação e Autorização do Java (JAAS) antes ou após o módulo de login do perfil de servidor Liberty. a.4. Single Sign-On ( Autenticação Única; SSO) Com o suporte a Single Sign-On (SSO), usuários na web podem realizar uma autenticação única quando acessam os recursos do perfil Liberty (como por exemplo HTML, arquivos JSP e servlets). Esta autenticação também é válida para acesso a recursos em múltiplos servidores do Liberty que compartilhem as mesmas chaves de autenticação LightWeight Third Party Authentication (LTPA). a.5. TAI Pode-se integrar um serviço de segurança terceiro ao perfil Liberty utilizando Trust Association Interceptors (TAI). O serviço TAI pode ser invocado antes ou depois do single sign-on (autenticação única; SSO). Um TAI é utilizado para validar requisições HTTP entre um servidor externo de segurança e o servidor do Liberty. Ele inspeciona as requisições HTTP provenientes do servidor externo e verifica se existe algum atributo de segurança na requisição. Se a validação de uma requisição for bem sucedida no interceptador, o Liberty autoriza a requisição e verifica se o cliente possui as permissões necessárias para acesso aos recursos. b. Segurança de aplicações Pode-se configurar um registro de usuários para autenticação no Liberty, habilitando as funcionalidades do servidor appsecurity-1.0 no arquivo server.xml. Também é possível configurar a tabela de autorização das seguintes maneiras: no arquivo server.xml do respectivo elemento de aplicação ou mantendo compatibilidade com o perfil completo WAS. Para isso, é necessário adicionar as definições da tabela de autorizações no arquivo ibm-application-bnd.xml ou no arquivo ibm-application-bnd.xmi Tomcat O Tomcat fornece múltiplas interfaces que habilitam a segurança no servidor, contudo somente uma destas interfaces é recomendada para uso em produção: o DataSourceRealm. A documentação do Tomcat é muito clara e alerta o usuário sobre a utilização de outras formas de autenticação. Isto coloca o Tomcat em séria desvantagem com relação à segurança. RESUMO DA DOCUMENTAÇÃO OFICIAL DO TOMCAT a. Realms a.1. MemoryRealm A MemoryRealm é uma implementação de demonstração da interface Tomcat Realm. Ela não é projetada para o uso em produção. No processo de inicialização, a MemoryRealm carrega informações sobre todos os usuários e seus perfis correspondentes, através de um documento XML (por padrão, o tomcat-user.xml). Comparativo WAS Liberty e Tomcat 13

15 A MemoryRealm não foi projetada para uso em produção, pois qualquer mudança no tomcat-users.xml obriga o reinício do Tomcat para efetivação das alterações. a.2. JDBCRealm O JDBCRealm é uma implementação da interface Realm do Tomcat, que consulta usuários em uma base relacional acessada via driver JDBC. A JDBCRealm não é recomendada para produção, pois utiliza uma única thread para todo o processo de autenticação e autorização. Como alternativa sugere-se a utilização do DataSourceRealm. a.3. DataSourceRealm O DataSourceRealm é uma implementação da interface Realm do Tomcat, que consulta usuários em uma base relacional acessada através de um DataSource JDBC nomeado via JNDI. O UserDatabaseRealm não é projetada para instalação e uso em larga escala. Ela é projetada para uso em pequena escala e em ambientes relativamente estáticos. a.4. UserDatabaseRealm O UserDataBaseRealm é uma implementação da interface Realm do Tomcat, que utiliza um recurso JNDI para armazenar informações do usuário. Por padrão, o recurso JNDI é armazenado num arquivo XML. O User DataBaseRealm não é projetado para uso em larga escala em ambiente de produção. Em tempo de inicialização, o UserDatabaseRealm carrega de um documento XML (por padrão, o tomcat-users.xml) informações referentes a todos os usuários e seus respectivos papéis. Os usuários, senhas e seus papéis podem ser editados dinamicamente, tipicamente através da tecnologia JMX. Mudanças realizadas nas configurações são salvas e refletidas no arquivo XML. a.5. JAASRealm O JAASRealm é uma implementação da interface Realm do Tomcat 6, que autentica os usuários através do JAAS, e que agora é parte da biblioteca padrão do Java SE. O JAASRealm não é amplamente utilizado e seu código não é maduro, quando comparado a outros realms. A realização de testes adicionais são recomendados antes da utilização deste realm. a.6. JNDIRealm O JNDIRealm é uma implementação da interface Realm do Tomcat, que consulta usuários em um serviço de diretório LDAP, acessado através de um provedor JNDI (tipicamente, o provedor LDAP padrão disponível com a classes da API JNDI). Este realm suporta várias abordagens de utilização do diretório para autenticação. Por padrão, este realm não implementa nenhuma forma de bloqueio de contas de usuários. Isto significa que ataques de força bruta podem ser bem sucedidos. Para prevenir ataques de força bruta, o realm deve ser encapsulado no realm LockOutRealm. b. Segurança de aplicações Pode-se proteger aplicações web, configurando-se o arquivo server.xml, assim como o WEB-INF/web.xml em aplicações que possuam requisitos de segurança. É possível ter num mesmo servidor aplicações protegidas e aplicações não protegidas. Acesse para obter mais informações. Comparativo WAS Liberty e Tomcat 14

16 1.3. Tabela de resumo Segurança Básica S S LDAP S S JAAS S S SSO S N (1) S (1) TAI S N S Segurança de aplicações S S (1) Implementada pelo usuário 2. Integração com z/os Para se obter o máximo de disponibilidade e segurança, além da integração local otimizada com sistemas corporativos, as aplicações web podem ser instaladas no z/os Liberty Nos sistemas z/os, o perfil Liberty fornece um ambiente de operações. É possível iniciar, parar ou modificar o Liberty utilizando comandos de operador do MVS. O Liberty suporta o registro de usuários RACF (Resource Access Control Facility), e o keyring do SAF (System Authorization Facility), através de um controle de chaves e autorização SAF. O registro SAF armazena a informação necessária para execução de funcionalidades relativas à segurança, como por exemplo autenticação de usuários e recuperação de informação de usuários, grupos, ou grupos associados a usuários. Pode-se ativar e configurar um registro SAF através da configuração no server.xml do Liberty. Pode-se configurar a transacionalidade nativa no z/os, criar dumps para soluções de problemas e realizar uma conexão ao DB2 no z/os, através de um driver JDBC. Endpoints e métodos de aplicações podem ser classificados para o gerenciamento de carga, utilizando funcionalidades nativas do z/os Tomcat Não existe suporte nativo para os sistemas z/os no Tomcat, mas a Dovetailed Technologies possui um produto denominado T:Z que distribui uma versão especial do Apache Tomcat, que torna fácil a instalação, configuração e operação do sistema operacional z/os da IBM. (Fonte: tomcat.html) 2.3. Tabela de resumo Operações no z/os S S (1) (1) usando uma versão comercial do Tomcat Aproveitamento da qualidade dos serviços do z/os Y (2) N (2) Segurança, transações e gerenciamento de carga do z/os Comparativo WAS Liberty e Tomcat 15

17 3. Solução de problemas A busca e solução de problemas é importante tanto durante o período de desenvolvimento quanto no ambiente de produção. É importante contar com funcionalidades específicas para rapidamente localizar o que está acontecendo no servidor Liberty Rastreamento e registro em log O Liberty tem um componente unificado de registro em log, que fornece a base de implementações de rastreamento e serviços de captura de dados na primeira falha (First Failure Data Capture - FFDC), tanto para código do runtime como para códigos de aplicações, para obter informações de depuração. Tanto o rastreamento quanto implementações de FFDC aplicam uma configuração inicial durante a inicialização estática. Pode-se modificar a configuração inicial padrão, especificando propriedades nos arquivos de configuração do servidor (veja Configurando o ambiente de execução do Liberty) ou no arquivo bootstrap. properties (veja Especificando as propriedades de inicialização do Liberty). As mensagens são escritas para a saída padrão ou para um local designado. A saída do log do OSGi é interceptada e enviada para o suporte de rastreamento. Há também interceptação da saída do java.util. logging. Cada servidor Liberty produz seus próprios registros em log, além de informações de rastreamento e de FFDC no diretório <liberty-install>/usr/servers/<servername>/logs. Uma aplicação web executando no Liberty pode: usar a API de log do sistema, java.util.logging; usar a API de log fornecida pela especificação do Java Servlets, javax.servlet.servletcontext.log(...); usar qualquer framework de log a sua escolha Obtendo o estado do servidor Liberty A partir do prompt de comandos, é possível usar o comando de dump para capturar o estado das informações do servidor do Liberty. O comando pode ser aplicado com o servidor em execução ou parado. O comando de dump é útil para diagnosticar problemas, porque o arquivo com o resultado contém as configurações atuais, o log de informações e detalhes das aplicações publicadas no diretório de trabalho. A saída é em um formato textual legível. Para um servidor em execução, as seguintes informações também são incluídas: O estado de cada pacote OSGi no servidor; Informações sobre interconexões para cada pacote OSGi no servidor; Lista de componentes gerenciados pelo SCR (Service Component Runtime); Informações detalhadas de cada componente do SCR; Despejo de thread Tomcat Registro de logs O Tomcat mantém diversos logs no diretório <tomcat-installation>/logs. Logs adicionais podem ser produzidos se bibliotecas externas forem usadas e gerarem seus próprios logs. Por exemplo, os logs do Apache OpenJPA são gravados em um arquivo chamado openjpa.log no diretório <tomcat-installation>/logs. Comparativo WAS Liberty e Tomcat 16

18 Uma aplicação web executando no Apache Tomcat pode: Usar a API de log do sistema, java.util.logging; Usar a API de log fornecida pela especificação do Java Servlet, javax.servlet.servletcontext.log(...); Usar qualquer outro framework de log à sua escolha. Pode-se configurar o nível de log no arquivo server.xml, através da configuração da propriedade org.apache. catalina.level, para um nível disponível no java.util.logging. Para bibliotecas externas, pode ser necessário editar mais arquivos para configuração dos logs. Cada biblioteca pode ter sua própria sintaxe de configuração. Logs não integrados podem dificultar o tempo de avaliação dos processos da aplicação, visto que as informações necessitam serem compiladas de múltiplas fontes Despejo (dump) do servidor Não há funcionalidade nativa equivalente para obter um despejo (dump) no servidor (logs, arquivos de rastreamento, JVM, despejo do heap). Informações similares podem ser obtidas modificando-se o nível de log do Tomcat para o máximo de detalhe, e enviando um sinal SIGBREAK para a JVM em que o Tomcat está executando Tabela de resumo Rastreamento / Registro em logs S S FFDC S N Despejo do servidor S S (1) (1) não embutido; usa-se o SIGBREAK definindo o nível de log para finest. 4. Monitoramento e gerenciamento Tanto o Liberty como o Tomcat têm MBeans do JMX pré-publicados, para permitir a monitoração e o gerenciamento através do jconsole Liberty JMX MBeans O Liberty possui, por padrão, vários MBeans publicados no servidor. O conector local é implicitamente seguro (somente pode ser usado pelo mesmo userid do SO que está executando no servidor). O conector remoto (REST) é sempre seguro, através de uma simples configuração no arquivo server.xml. Os usuários podem desenvolver MBeans personalizados e publicá-los no Liberty Gerenciador de tarefas do WAS ND Pode-se administrar servidores Liberty executando tarefas no console do Job Manager, ou através do console do Deployment Manager. O componente Job Manager é parte da edição Network Deployment do WAS. Pode ser utilizado para automatizar a instalação e descompactação de pacotes de servidores para um grupo de hosts. E após este processo o Job Manager pode gerenciar o ciclo de vida destes servidores. Através do Job Manager também Comparativo WAS Liberty e Tomcat 17

19 é possível definir um grupo de hosts remotos e executar diversas tarefas nesses grupos. Também são fornecidas ferramentas que facilitam o trabalho de instalação, remoção e parada de instâncias do Liberty. É possível gerar um arquivo zip com um servidor embarcado de uma instalação do servidor já existente com configurações adicionais e aplicações, usando o comando de empacotamento do Liberty. Cada máquina é definida pelo Job Manager, podendo opcionalmente especificar variáveis específicas a um host. Estas variáveis também podem ser capturadas no arquivo bootstrap.properties de cada instância do perfil Liberty WAS. O arquivo zip do servidor embarcado pode também ser distribuído manualmente (sem utilizar o Job Manager), através da cópia para os hosts e seguida pelo desempacotamento e edição dos arquivos de configuração atualizando desta forma os valores locais Tomcat JMX MBeans Conectores locais e remotos podem ser protegidos, editando-se a variável de ambiente JAVA_OPTS. Vários MBeans são publicados por padrão no Catalina. Uma lista de todos esses MBeans está disponível em Além disso, MBeans customizados podem ser desenvolvidos para executar tarefas além do escopo da API JMX. A documentação do Tomcat não possui muitas informações sobre a melhor forma de desenvolver MBeans customizados, mas exemplos podem ser encontrados através de uma consulta na internet. Um exemplo pode ser encontrado em Tcat da Mulesoft O Tcat da Mulesoft é um produto comercial que fornece administração para servidores Tomcat. Dessa forma, é necessário adquirir uma licença para utilizá-lo em produção. O Tcat fornece funcionalidades adicionais para o gerenciamento centralizado das publicações de aplicações em produção (incluindo publicar e reverter a publicação de uma aplicação), além de tratar de questões adicionais relativas à segurança, e ao diagnóstico e gerenciamento de configurações. (fonte: Tabela de resumo JMX MBeans S S Gerenciamento Job Manager Tcat da Mulesoft TCserver da VMware é outra opção para o gerenciamento do TCat 5. Dimensionamento O dimensionamento é uma funcionalidade importante de ambos Liberty e Tomcat, pois ambos podem ser publicados no ambiente de produção Clusters HTTP e balanceamento de carga Liberty Plug-in para servidor web Um plug-in de servidor web é utilizado para encaminhar uma requisição HTTP de um servidor web suportado Comparativo WAS Liberty e Tomcat 18

20 para um ou mais servidores de aplicações. O plug-in obtém uma requisição e confronta a requisição com os dados de configuração presentes no arquivo plugin-cfg.xml. Estes dados mapeiam a URI obtida no request HTTP ao hostname do servidor de aplicações. Após esse processo, o plug-in utiliza essa informação para encaminhar a requisição para o servidor de aplicações Criação do plug-in O plug-in de servidor web carrega o arquivo plugin-cfg.xml para configurar o Liberty para gerenciamento, através do MBean de geração defaultpluginconfig Instalação do plug-in Instale o arquivo gerado e atualizado o plugin-cfg.xml no servidor web. Normalmente, é necessário habilitar o plug-in dentro do arquivo httpd.conf no servidor usando LoadModule e especificando o local do arquivo plugincfg.xml usando WebSpherePluginConfig Balanceamento de carga e recuperação de falhas Através da união das informações do plug-in para múltiplos servidores Liberty, o plug-in fornecido balanceia a carga entre os servidores, mantendo a afinidade das sessões HTTP. O estado da sessão HTTP pode ser persistido em uma base de dados. Dessa forma, caso ocorra uma falha, o plug-in redireciona o fluxo do tráfego e o estado da sessão estará disponível em outro servidor Tomcat HTTP Clustering A configuração de um cluster no Tomcat pode ser realizada facilmente. Por padrão, a replicação da sessão de todos-para-todos é habilitada através do DeltaManager (fornecido como parte do Tomcat), que realiza a replicação de deltas de sessões. Isso significa que a sessão é replicada para todos os outros nós no cluster. A abordagem funciona bem para pequenos clusters, mas a documentação do Tomcat não recomenda seu uso para clusters de maiores dimensões (possuindo muitos nós do Tomcat). Ao usar o DeltaManager, ele irá replicar para todos os nós, mesmo os que não têm a aplicação publicada. Para resolver esse problema é usado o BackupManager, que gerencia somente os dados das sessões replicadas em um nó de backup, e somente para os nós que têm a aplicação publicada. A desvantagem do BackupManager é não ter sido tão testado como o DeltaManager. (Fonte: Balanceamento de carga Servidores Tomcat podem ser configurados para fazer o balanceamento de carga, utilizando o servidor HTTP Apache configurado com o módulo mod_proxy. (Fonte: WebSphere extreme Scale Tanto o Liberty como o Tomcat são suportados na configuração do WebSphere extreme Scale v8.5. Versões anteriores do Tomcat também são suportadas. Como parte da versão General Availability da versão 8.5 do WebSphere Application Server, o WebSphere extreme Scale foi aprimorado para fornecer recursos avançados para o novo perfil Liberty. Comparativo WAS Liberty e Tomcat 19

21 5.3. Tabela de resumo HTTP Clustering S S Balanceamento de Carga S S extreme Scale S (1) S (1) Recursos aprimorados; persistência da sessão HTTP DESEMPENHO O problema de se ter um ambiente de desenvolvimento leve no WebSphere foi resolvido. A inicialização do perfil Liberty e o consumo de memória se equiparam aos do Tomcat. O tempo de inicialização do perfil Liberty é menor que a metade do de um perfil Web no JBoss. Nota: O Tomcat, o JBoss e o GlassFish foram avaliados com o JDK da HotSpot, enquanto o Liberty foi avaliado com o JDK da IBM. Informações do sistema: Lenovo T60p - 2 x 2.16 GHz Intel Core Duo T2600; 2GB RAM, Windows XP 32-bit Apache Tomcat Comparativo WAS Liberty e Tomcat 20

22 JBoss Community Edition 7.0 Web Profile server GlassFish Server 3.1 Open Source Edition Web Profile WAS V8.Next Liberty Profile (Todos os servidores tiveram a aplicação de benchmark TradeLite instalados.) O Liberty é um servidor leve que pode servir requisições com a velocidade de um servidor completo de produção. O perfil Liberty provê 20% de melhoria no desempenho de execução, quando comparado com o JBoss e 25% de melhoria em relação ao Tomcat. Nota: O Tomcat, o JBoss e o GlassFish foram avaliados com o JDK da HotSpot, enquanto o Liberty foi avaliado com o JDK da IBM. Informações do sistema: IBM x x 1.86 GHz Intel Xeon E5320, 8 GB RAM; RedHat Linux bit Apache Tomcat JBoss Community Edition 7.0 Web Profile server GlassFish Server 3.1 Open Source Edition Web Profile WAS V8.Next Liberty Profile (Todos os servidores tiveram a aplicação de benchmark TradeLite instalada.) RESUMO Tanto o Liberty como o Tomcat fornecem uma plataforma básica para servlets, mas também podem ser expandidos para oferecer serviços adicionais do Java EE e tecnologias relacionadas. No Liberty, esses serviços já estão integrados no núcleo do servidor; todos possuem um arquivo de configuração comum, um mesmo log Comparativo WAS Liberty e Tomcat 21

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