- 💡해당 게시글은 최범균님의 ‘주니어 백엔드 개발자가 반드시 알아야 할 실무 지식’을 개인 공부목적으로 메모하였습니다.
부록 A에서 다루는 내용
- 성능 테스트의 기초 개념
- 성능 평가의 핵심 지표
- 테스트 설계 시 고려사항
- 테스트 실행 전략
- 테스트 도구 및 환경
- 실행 시 주의사항
성능 테스트의 기초 개념
성능 테스트의 정의와 목적
- 시스템이 특정 상황에서 처리할 수 있는 부하 수준을 측정
- 응답 시간, 처리량, 자원 사용량(CPU, 메모리 등) 확인
- 병목 지점 식별 및 최적화 방향 제시
전체 프로세스 개요
성능 테스트의 종류
- 부하(
load) 테스트- 특정 예상 부하에서의 시스템 동작 확인
- 스트레스(
stress) 테스트- 시스템 한계점 파악을 위한 고부하 테스트
- 지속 부하(
soak) 테스트- 장시간 부하 지속 시 시스템 안정성 확인
- 스파이크(
spike) 테스트- 급격한 트래픽 변화에 대한 시스템 반응 테스트
성능 평가의 핵심 지표
표화점과 버클존
- 표화점(
saturation point)- 시스템이 최대 처리량을 달성하는 지점
- 버클존(
buckle zone)- 표화점 이후 급격한 성능 저하가 발생하는 구간
TPS(Transactions Per Second) 그래프로 시각화 가능
응답 시간 분포
- 평균, 최대, 최소, 중앙값, 99%/95% 백분위 등 다양한 통계치 활용
- 응답 시간 분포의 형태가 성능 판단에 중요
- 중앙값과 평균의 차이가 클 경우 일부 극단값이 존재함을 의미
테스트 설계 시 고려사항
주요 측정 지표
처리량 및 에러율 설정
- 처리량(
Throughput) 설정TPS기준으로 목표치 설정- 테스트를 점진적으로 실행하며 시스템 한계 파악
- 에러율 관리
- 정상적인 응답과 에러를 구분하여 측정
- 에러 발생 시점의 시스템 상태 분석 중요
CPU 사용률 모니터링
- 부하 증가에 따른
CPU사용률 변화 모니터링 DB및WAS의CPU사용 패턴 분석
테스트 실행 전략
점진적 부하 증가 전략
- 점진적 부하 증가
- 100명씩 단계적으로 사용자 수 증가
- 충분한 실행 시간
- 각 단계별 20분 이상 유지하여 안정화 확인
- 트래픽 규모 조정
- 50명 사용자 = 내부 시스템
- 1천만명 = 온라인 서비스
트래픽 패턴 설계
- 시스템 트래픽 패턴 반영
- 특정 시간대의 집중 부하 고려
- 동시 요청 시뮬레이션
- 실제 사용자 행동 패턴 모방
- 기능별 요청 비율
- 다양한 트랜잭션 타입의 비율 설정
부하 분산 및 환경 설정
테스트 도구 및 환경
성능 테스트 도구 비교
- nGrinder
- 네이버 오픈소스, Groovy/Jython 기반 스크립트 작성
- k6
- Grafana 기반 도구, 고루틴 활용으로 효율적, CI/CD 통합 가능
- Locust
- Python 기반, 간편한 테스트 작성
- Gatling
- Scala 기반, GUI 환경 제공
- JMeter
- Apache 기반, 다양한 프로토콜 지원
테스트 도구 구조 (nGrinder)
실행 시 주의사항
데이터베이스 관리
- 부하 테스트 전
DB상태 정리 필요 - 워밍업 시간 확보로 캐시 사전 적재
네트워크 및 시스템 설정
Nginx의limit_req_zone등 설정 확인- 외부 서비스 및 스트레스 테스트 환경의 요청률 제한 고려
서버 및 환경 분리 전략
- 원칙
- 부하기와 테스트 대상 시스템은 별도 구성
- 외부 서비스 연동 시 네트워크 트래픽 최소화
- 실제 운영 시스템과 테스트 환경 분리
성능 테스트 실행 흐름도
단일 시스템 테스트
다중 서비스 테스트
배운 점
- 명확한 목표 설정의 중요성
TPS, 응답 시간, 에러율 등 구체적인 목표치를 설정하고 진행해야 의미 있는 결과를 얻을 수 있음
- 점진적인 접근 필요
- 한번에 부하를 주는 것이 아니라 단계적으로 증가시키며 병목 지점을 파악해야 함
- 종합적인 분석 능력
- 단순히 성공/실패만 보는 것이 아니라 다양한 지표를 종합적으로 분석하여 최적화 방향을 찾아야 함
- 체계적인 준비 과정
- 환경 구축, 도구 선택, 시나리오 설계 등 실행 전 준비가 테스트의 성패를 좌우함
적용 방안
- 성능 테스트 프로세스 정립
- 계획 → 설계 → 실행 → 분석의 단계를 준수하며 테스트 진행
- 점검 시간 확보
- 안정성 확보를 위해 1시간 이상의 충분한 점검 시간 계획
- 점진적 부하
- 5분 단위로 사용자를 증가시키며 시스템 추이 모니터링
- 선 최적화
- 성능 테스트 전 코드 레벨에서의 기본적인 최적화 선행
- 환경 분리 철저
- 부하기와 테스트 대상 시스템을 물리적/논리적으로 분리하여 정확한 결과 도출
- 운영 환경에 영향을 주지 않도록 독립적인 테스트 환경 구축