🚀 Spring Boot 애플리케이션 성능 테스트 프로젝트

👨‍👨‍👧‍👧 참여 인원


박지원 @jiione	최나영 @na-rong	박현서 @hyleei

📌 개요

Spring Boot 애플리케이션을 운영하면서 과부하나 지나친 요청으로 인한 장애를 방지하기 위해 실시간 모니터링 도구의 필요성을 느꼈습니다. 특히 가시성이 뛰어난 모니터링 툴을 도입하여 시스템 상태를 한눈에 파악하고자 했습니다. 이전에 ELK 스택을 활용해 Kibana로 대시보드를 시각화한 경험을 바탕으로, 이번에는 Prometheus와 Grafana를 사용하여 대시보드를 구성하기로 결정했습니다.

또한, 애플리케이션이 실제로 어느 정도의 부하를 견딜 수 있는지 파악하기 위해 JMeter를 사용하여 다양한 요청 시나리오를 시뮬레이션했습니다. 이를 통해 시스템의 안정성과 성능 한계를 검증하고, 잠재적인 문제점을 사전에 발견할 수 있었습니다.

이 프로젝트는 이러한 모니터링 및 부하 테스트 도구들을 통합하여 Spring Boot 애플리케이션의 성능을 최적화하고, 안정적인 운영 환경을 구축하는 것을 목표로 합니다.

🎯 기획

프로젝트 목표

Spring Boot 애플리케이션의 성능 테스트 및 모니터링 환경 구축
부하 테스트를 통한 애플리케이션 성능 분석
실시간 메트릭 모니터링 시스템 구현

필요 도구

Java JDK 17
Spring Boot 3.3.4
Apache JMeter 5.6.3
Prometheus 2.30.3
Grafana 11.2.2

테스트 시나리오

동시 사용자 수 증가에 따른 응답 시간 측정
장시간 부하 테스트를 통한 시스템 안정성 확인
CPU, 메모리 사용량 모니터링

🛠 구성

Spring Boot 애플리케이션 설정

의존성 추가 (build.gradle):

implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-actuator'
implementation 'io.micrometer:micrometer-registry-prometheus'

application.properties 설정:

management.endpoints.web.exposure.include=prometheus
management.endpoint.prometheus.enabled=true
server.port=8080

애플리케이션 실행:

java -jar SpringApp-0.0.1-SNAPSHOT.jar

JMeter 설정

JMeter 설치:

wget https://downloads.apache.org/jmeter/binaries/apache-jmeter-5.6.3.tgz
tar -xzf apache-jmeter-5.6.3.tgz

테스트 계획 (test_plan.jmx) 생성:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<jmeterTestPlan version="1.2" properties="5.0" jmeter="5.5">
  <hashTree>
    <TestPlan guiclass="TestPlanGui" testclass="TestPlan" testname="Spring Boot App Stress Test Plan" enabled="true">
      <stringProp name="TestPlan.comments"></stringProp>
      <boolProp name="TestPlan.functional_mode">false</boolProp>
      <boolProp name="TestPlan.tearDown_on_shutdown">true</boolProp>
      <boolProp name="TestPlan.serialize_threadgroups">false</boolProp>
      <elementProp name="TestPlan.user_defined_variables" elementType="Arguments" guiclass="ArgumentsPanel" testclass="Arguments" testname="User Defined Variables" enabled="true">
        <collectionProp name="Arguments.arguments"/>
      </elementProp>
      <stringProp name="TestPlan.user_define_classpath"></stringProp>
    </TestPlan>
    <hashTree>
      <ThreadGroup guiclass="ThreadGroupGui" testclass="ThreadGroup" testname="Stress Test Thread Group" enabled="true">
        <stringProp name="ThreadGroup.on_sample_error">continue</stringProp>
        <elementProp name="ThreadGroup.main_controller" elementType="LoopController" guiclass="LoopControlPanel" testclass="LoopController" testname="Loop Controller" enabled="true">
          <boolProp name="LoopController.continue_forever">false</boolProp>
          <stringProp name="LoopController.loops">100</stringProp>
        </elementProp>
        <stringProp name="ThreadGroup.num_threads">500</stringProp>
        <stringProp name="ThreadGroup.ramp_time">60</stringProp>
        <boolProp name="ThreadGroup.scheduler">false</boolProp>
        <stringProp name="ThreadGroup.duration"></stringProp>
        <stringProp name="ThreadGroup.delay"></stringProp>
        <boolProp name="ThreadGroup.same_user_on_next_iteration">true</boolProp>
      </ThreadGroup>
      <hashTree>
        <HTTPSamplerProxy guiclass="HttpTestSampleGui" testclass="HTTPSamplerProxy" testname="HTTP Request" enabled="true">
          <elementProp name="HTTPsampler.Arguments" elementType="Arguments" guiclass="HTTPArgumentsPanel" testclass="Arguments" testname="User Defined Variables" enabled="true">
            <collectionProp name="Arguments.arguments"/>
          </elementProp>
          <stringProp name="HTTPSampler.domain">localhost</stringProp>
          <stringProp name="HTTPSampler.port">8080</stringProp>
          <stringProp name="HTTPSampler.protocol">http</stringProp>
          <stringProp name="HTTPSampler.contentEncoding"></stringProp>
          <stringProp name="HTTPSampler.path">/test</stringProp>
          <stringProp name="HTTPSampler.method">GET</stringProp>
          <boolProp name="HTTPSampler.follow_redirects">true</boolProp>
          <boolProp name="HTTPSampler.auto_redirects">false</boolProp>
          <boolProp name="HTTPSampler.use_keepalive">true</boolProp>
          <boolProp name="HTTPSampler.DO_MULTIPART_POST">false</boolProp>
          <stringProp name="HTTPSampler.embedded_url_re"></stringProp>
          <stringProp name="HTTPSampler.connect_timeout"></stringProp>
          <stringProp name="HTTPSampler.response_timeout"></stringProp>
        </HTTPSamplerProxy>
        <hashTree/>
      </hashTree>
    </hashTree>
  </hashTree>
</jmeterTestPlan>

Prometheus 설정

Prometheus 설치:

wget https://github.com/prometheus/prometheus/releases/download/v2.30.3/prometheus-2.30.3.linux-amd64.tar.gz
tar xvfz prometheus-*.tar.gz

prometheus.yml 설정:

global:
  scrape_interval: 15s

scrape_configs:
  - job_name: 'spring_boot_app'
    metrics_path: '/actuator/prometheus'
    static_configs:
      - targets: ['localhost:8080']

Prometheus 실행:

./prometheus --config.file=prometheus.yml

Grafana 설정

Grafana 설치:

sudo apt-get install -y software-properties-common
sudo add-apt-repository "deb https://packages.grafana.com/oss/deb stable main"
wget -q -O - https://packages.grafana.com/gpg.key | sudo apt-key add -
sudo apt-get update
sudo apt-get install grafana

Grafana 서비스 시작:

sudo systemctl start grafana-server
sudo systemctl enable grafana-server

Grafana 대시보드 설정:
- Prometheus 데이터 소스 추가
- 대시보드 생성 (요청 처리량, 응답 시간, CPU 사용량, JVM 메모리 사용량 등)

🧪 테스트

JMeter 과부하 테스트 실행

테스트 계획 수정 (test_plan.jmx):
- Thread Group 설정:
  - Number of Threads (users): 500
  - Ramp-up period (seconds): 60
  - Loop Count: 100
과부하 테스트 실행:

jmeter -n -t test_plan.jmx -l results.jtl

실시간 모니터링:

Grafana 대시보드에서 다음 메트릭 관찰:

요청 처리량 (Throughput):

rate(http_server_requests_seconds_count{job="spring_boot_app"}[1m])

CPU 사용량:

system_cpu_usage{job="spring_boot_app"}

JVM 메모리 사용량:

sum(jvm_memory_used_bytes{job="spring_boot_app"}) by (area)

📊 검증

JMeter 결과 분석

jmeter -g results.jtl -o html_report

Prometheus 데이터 확인

웹 브라우저에서 http://your_server_ip:9090 접속

Grafana 대시보드 분석

요청 처리량, 응답 시간, 오류율 확인
CPU, 메모리 사용량 추이 분석
병목 지점 식별 및 성능 개선 포인트 도출

🔧 트러블슈팅

Spring Boot 애플리케이션 포트 문제
- 문제: 애플리케이션이 8999 포트에서 실행되어 접근 불가
- 해결: application.properties에서 server.port=8080으로 설정
Prometheus 타겟 접근 문제
- 문제: Prometheus가 Spring Boot 애플리케이션 메트릭에 접근 불가
- 해결: Spring Boot 애플리케이션의 Actuator 설정 확인 및 수정
Grafana 데이터 소스 연결 문제
- 문제: Grafana에서 Prometheus 데이터 소스 연결 실패
- 해결: Prometheus URL 및 접근 설정 확인
JMeter 실행 시 XStream 보안 예외
- 문제: JMeter 실행 시 XStream 관련 보안 예외 발생
- 해결: JMeter의 user.properties 파일에 jmeter.save.saveservice.allowlist=* 추가
과도한 부하로 인한 시스템 불안정
- 문제: 높은 부하 테스트 중 시스템 리소스 고갈
- 해결: 테스트 계획의 스레드 수와 반복 횟수 조정, 서버 리소스 모니터링 강화

🏁 결론

이번 프로젝트를 통해 Spring Boot 애플리케이션의 성능 최적화에 있어 부하 테스트와 모니터링의 중요성을 재확인하였습니다. JMeter로 실제 사용 환경과 유사한 부하를 생성함으로써 잠재적인 문제점을 발견할 수 있었고, Prometheus와 Grafana를 통해 수집된 데이터로 명확한 개선 방향을 설정할 수 있었습니다. 이러한 과정은 안정적이고 효율적인 애플리케이션 운영을 위한 중요한 기반이 될 것입니다.

Name		Name	Last commit message	Last commit date
Latest commit History 9 Commits
README.md		README.md

Provide feedback

Saved searches

Use saved searches to filter your results more quickly

Repository files navigation

🚀 Spring Boot 애플리케이션 성능 테스트 프로젝트

👨‍👨‍👧‍👧 참여 인원

📌 개요

🎯 기획

프로젝트 목표

필요 도구

테스트 시나리오

🛠 구성

Spring Boot 애플리케이션 설정

JMeter 설정

Prometheus 설정

Grafana 설정

🧪 테스트

JMeter 과부하 테스트 실행

📊 검증

JMeter 결과 분석

Prometheus 데이터 확인

Grafana 대시보드 분석

🔧 트러블슈팅

🏁 결론

About

Uh oh!

Releases

Packages

Uh oh!

Contributors

Uh oh!

Folders and files

Latest commit

History

Repository files navigation

🚀 Spring Boot 애플리케이션 성능 테스트 프로젝트

👨‍👨‍👧‍👧 참여 인원

📌 개요

🎯 기획

프로젝트 목표

필요 도구

테스트 시나리오

🛠 구성

Spring Boot 애플리케이션 설정

JMeter 설정

Prometheus 설정

Grafana 설정

🧪 테스트

JMeter 과부하 테스트 실행

📊 검증

JMeter 결과 분석

Prometheus 데이터 확인

Grafana 대시보드 분석

🔧 트러블슈팅

🏁 결론

About

Resources

Uh oh!

Stars

Watchers

Forks

Releases

Packages 0

Uh oh!

Contributors

Uh oh!

Packages