스프링 애플리케이션 성능 테스트 및 모니터링 환경 구축

성능 테스트와 모니터링의 중요성

소프트웨어 개발에서 성능 테스트와 모니터링은 필수적인 과정입니다. 특히, 대규모 트래픽을 처리해야 하는 애플리케이션에서는 성능 테스트를 통해 시스템의 한계를 파악하고, 모니터링을 통해 실시간으로 상태를 점검하는 것이 중요합니다.

왜냐하면 성능 테스트는 시스템의 안정성과 확장성을 보장하기 위해 필요하며, 모니터링은 문제를 사전에 감지하고 대응할 수 있도록 돕기 때문입니다.

이번 글에서는 스프링 애플리케이션을 대상으로 프로메테우스(Prometheus)와 그라파나(Grafana)를 활용한 모니터링 환경 구축과 K6를 이용한 부하 테스트 방법을 소개합니다.

이 과정을 통해 애플리케이션의 성능을 시각적으로 분석하고, 개선점을 도출할 수 있는 방법을 배울 수 있습니다.

이 글은 실무에서 바로 적용할 수 있는 예제와 함께 진행되며, 도커(Docker)를 활용한 설정 방법도 포함되어 있습니다.

프로메테우스와 그라파나를 활용한 모니터링 환경 구축

프로메테우스는 스프링 애플리케이션의 매트릭을 수집하고 저장하는 역할을 합니다. 이를 통해 CPU 사용량, 메모리 사용량, 요청 처리 시간 등의 데이터를 수집할 수 있습니다.

왜냐하면 프로메테우스는 풀(Pull) 방식으로 데이터를 주기적으로 수집하며, 이를 기반으로 시계열 데이터를 생성하기 때문입니다.

그라파나는 프로메테우스에서 수집한 데이터를 시각화하는 도구입니다. 이를 통해 복잡한 데이터를 직관적으로 이해할 수 있습니다.

도커를 활용하여 프로메테우스와 그라파나를 설정하는 방법은 다음과 같습니다:

version: '3.7'
services:
  prometheus:
    image: prom/prometheus
    ports:
      - "9090:9090"
    volumes:
      - ./prometheus.yml:/etc/prometheus/prometheus.yml
  grafana:
    image: grafana/grafana
    ports:
      - "3000:3000"

위 설정 파일을 통해 프로메테우스와 그라파나를 컨테이너로 실행할 수 있습니다.

K6를 활용한 부하 테스트

K6는 간단한 자바스크립트 문법으로 부하 테스트를 작성할 수 있는 도구입니다. 이를 통해 애플리케이션의 한계를 테스트하고, 성능 병목을 파악할 수 있습니다.

왜냐하면 K6는 사용하기 쉽고, 다양한 시나리오를 지원하며, 그라파나와의 연동도 원활하기 때문입니다.

다음은 K6를 활용한 부하 테스트 스크립트의 예제입니다:

import http from 'k6/http';
import { sleep } from 'k6';

export default function () {
    http.post('http://localhost:8080/api/person', JSON.stringify({ name: 'John Doe' }), {
        headers: { 'Content-Type': 'application/json' },
    });
    sleep(1);
}

위 스크립트를 통해 300명의 가상 사용자가 10분 동안 지속적으로 요청을 보낼 수 있습니다.

테스트 결과는 그라파나를 통해 시각적으로 확인할 수 있습니다.

도커 네트워크와 자원 제한 설정

도커 네트워크를 활용하면 컨테이너 간의 통신을 효율적으로 관리할 수 있습니다. 특히, 같은 네트워크에 있는 컨테이너는 이름으로 통신할 수 있어 설정이 간단해집니다.

왜냐하면 도커 네트워크는 컨테이너를 독립된 네트워크로 묶어주며, 이를 통해 통신을 간소화하기 때문입니다.

또한, 성능 테스트의 일관성을 유지하기 위해 컨테이너의 자원을 제한하는 것이 중요합니다. 다음은 자원 제한 설정의 예제입니다:

services:
  app:
    image: my-app
    deploy:
      resources:
        limits:
          cpus: "1.0"
          memory: "512M"

위 설정을 통해 CPU와 메모리 사용량을 제한할 수 있습니다.

이를 통해 테스트 결과의 신뢰성을 높일 수 있습니다.

마이SQL 모니터링 추가

마이SQL 서버의 성능을 모니터링하기 위해 마이SQL 익스포터를 사용할 수 있습니다. 이는 마이SQL의 매트릭을 수집하여 프로메테우스로 전달하는 역할을 합니다.

왜냐하면 마이SQL은 기본적으로 매트릭을 제공하지 않기 때문에 익스포터를 통해 데이터를 수집해야 하기 때문입니다.

다음은 마이SQL 익스포터 설정의 예제입니다:

services:
  mysql-exporter:
    image: prom/mysqld-exporter
    ports:
      - "9104:9104"
    environment:
      DATA_SOURCE_NAME: "user:password@(hostname:3306)/"

설정을 완료한 후, 그라파나에서 마이SQL 관련 대시보드를 추가하여 데이터를 시각화할 수 있습니다.

이를 통해 데이터베이스의 성능 병목을 파악하고, 최적화 방안을 도출할 수 있습니다.

결론: 성능 테스트와 모니터링의 실무 적용

이번 글에서는 스프링 애플리케이션의 성능 테스트와 모니터링 환경을 구축하는 방법을 소개했습니다. 이를 통해 애플리케이션의 성능을 분석하고, 개선점을 도출할 수 있습니다.

왜냐하면 성능 테스트와 모니터링은 시스템의 안정성과 확장성을 보장하기 위한 필수적인 과정이기 때문입니다.

프로메테우스와 그라파나를 활용한 모니터링 환경 구축, K6를 이용한 부하 테스트, 도커 네트워크와 자원 제한 설정, 마이SQL 모니터링 추가 등의 내용을 다루었습니다.

이 과정을 통해 실무에서 바로 적용할 수 있는 기술을 익힐 수 있으며, 시스템의 성능을 최적화하는 데 도움을 줄 것입니다.

앞으로도 다양한 성능 테스트 도구와 모니터링 기법을 학습하여 더욱 안정적인 시스템을 구축할 수 있기를 바랍니다.