웹 서버 성능 벤치마크를 수행하는 방법은 무엇입니까?
웹 서버 성능 평가를 위한 다양한 부하 테스트 도구
웹사이트의 평균 응답 속도나 동시 사용자 처리 용량을 정확히 알고 계신가요? 웹 애플리케이션의 잠재력을 최대한 활용하기 위해서는 부하 테스트가 필수적입니다. 특히 웹 서버 선택 단계에서는 로드 테스트를 통해 각 서버의 성능을 정확히 파악하는 것이 중요합니다.
벤치마킹을 통해 다음과 같은 주요 정보를 얻을 수 있습니다.
- 최적의 성능을 발휘하는 웹 서버는 무엇인가?
- 특정 요청 수를 처리하는 데 필요한 서버 수는 몇 대인가?
- 가장 효율적인 구성 설정은 무엇인가?
- 어떤 기술 스택이 더 나은 성능을 제공하는가?
- 사이트가 언제 느려지거나 장애가 발생하는가?
온라인에서 스트레스 테스트를 수행할 수 있는 여러 도구가 있지만, 자체적인 솔루션을 원하거나 웹 서버 성능만을 집중적으로 측정하고 싶다면, ApacheBench와 같은 도구를 활용할 수 있습니다. 이 글에서는 ApacheBench와 함께 몇 가지 유용한 도구를 소개하고, 이를 활용하여 웹 서버 성능을 벤치마킹하는 방법을 살펴보겠습니다.
테스트 환경으로는 디지털오션에서 호스팅되는 Apache 및 Nginx 웹 서버를 사용했습니다.
아파치벤치 (ApacheBench)
아파치벤치(ab)는 모든 웹 서버에서 작동하는 오픈 소스 명령줄 도구입니다. 이 프로그램은 설치가 간편하며, 로드 테스트 실행 후 결과를 벤치마킹하는 데 유용합니다. 다음은 아파치벤치를 설치하고 활용하는 방법에 대한 설명입니다.
설치 및 기본 사용법
아파치벤치는 yum 명령어를 통해 간단하게 설치할 수 있습니다.
yum install httpd-tools이미 httpd-tools가 설치되어 있다면 이 과정은 건너뛰어도 됩니다.
이제 500개의 동시 연결을 사용하여 5000개의 요청을 처리하는 테스트를 실행해 보겠습니다.
[[email protected] ~]# ab -n 5000 -c 500 http://localhost:80/
This is ApacheBench, Version 2.3 <$Revision: 655654 $>
Copyright 1996 Adam Twiss, Zeus Technology Ltd, http://www.zeustech.net/
Licensed to The Apache Software Foundation, http://www.apache.org/
Benchmarking localhost (be patient)
Completed 500 requests
Completed 1000 requests
Completed 1500 requests
Completed 2000 requests
Completed 2500 requests
Completed 3000 requests
Completed 3500 requests
Completed 4000 requests
Completed 4500 requests
Completed 5000 requests
Finished 5000 requests
Server Software: Apache/2.2.15
Server Hostname: localhost
Server Port: 80
Document Path: /
Document Length: 4961 bytes
Concurrency Level: 500
Time taken for tests: 13.389 seconds
Complete requests: 5000
Failed requests: 0
Write errors: 0
Non-2xx responses: 5058
Total transferred: 26094222 bytes
HTML transferred: 25092738 bytes
Requests per second: 373.45 [#/sec] (mean)
Time per request: 1338.866 [ms] (mean)
Time per request: 2.678 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate: 1903.30 [Kbytes/sec] received
Connection Times (ms)
min mean[+/-sd] median max
Connect: 0 42 20.8 41 1000
Processing: 0 428 2116.5 65 13310
Waiting: 0 416 2117.7 55 13303
Total: 51 470 2121.0 102 13378
Percentage of the requests served within a certain time (ms)
50% 102
66% 117
75% 130
80% 132
90% 149
95% 255
98% 13377
99% 13378
100% 13378 (longest request)
[[email protected] ~]#
위 결과에서 Apache는 초당 약 373개의 요청을 처리했으며, 총 요청을 처리하는 데 13.389초가 소요되었음을 확인할 수 있습니다.
기본 구성에서도 이 정도의 성능을 보인다는 것을 알았으니, 이제 구성을 변경하며 다시 테스트하여 결과를 비교하고 최적의 설정을 찾아낼 수 있습니다.
Nginx 테스트
Apache와 Nginx의 성능을 비교하기 위해 동일한 환경에서 Nginx에 대한 테스트를 수행해 보겠습니다.
[[email protected] ~]# ab -n 5000 -c 500 http://localhost:80/
This is ApacheBench, Version 2.3 <$Revision: 655654 $>
Copyright 1996 Adam Twiss, Zeus Technology Ltd, http://www.zeustech.net/
Licensed to The Apache Software Foundation, http://www.apache.org/
Benchmarking localhost (be patient)
Completed 500 requests
Completed 1000 requests
Completed 1500 requests
Completed 2000 requests
Completed 2500 requests
Completed 3000 requests
Completed 3500 requests
Completed 4000 requests
Completed 4500 requests
Completed 5000 requests
Finished 5000 requests
Server Software: nginx/1.10.1
Server Hostname: localhost
Server Port: 80
Document Path: /
Document Length: 3698 bytes
Concurrency Level: 500
Time taken for tests: 0.758 seconds
Complete requests: 5000
Failed requests: 0
Write errors: 0
Total transferred: 19660000 bytes
HTML transferred: 18490000 bytes
Requests per second: 6593.48 [#/sec] (mean)
Time per request: 75.832 [ms] (mean)
Time per request: 0.152 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate: 25317.93 [Kbytes/sec] received
Connection Times (ms)
min mean[+/-sd] median max
Connect: 0 6 11.0 2 53
Processing: 5 19 8.2 17 53
Waiting: 0 18 8.2 16 47
Total: 10 25 17.4 18 79
Percentage of the requests served within a certain time (ms)
50% 18
66% 21
75% 21
80% 22
90% 69
95% 73
98% 75
99% 76
00% 79 (longest request)
[[email protected] ~]#
놀랍게도 Nginx는 초당 6593개의 요청을 처리하여 Apache보다 훨씬 뛰어난 성능을 보여주었습니다. 이 결과를 통해 웹 애플리케이션에 적합한 서버를 선택하는 데 중요한 정보를 얻을 수 있습니다.
위 테스트는 CentOS 6.8 64비트 환경에서 실행되었습니다. 최적의 결과를 얻기 위해서는 운영 체제 및 웹 서버 버전을 다양하게 조합하여 테스트해 볼 수 있습니다.
만약 ApacheBench가 만족스럽지 않다면, 걱정하지 마세요. HTTP 로드 테스트를 위한 다른 훌륭한 도구들이 많이 있습니다.
시즈 (Siege)
시즈는 UNIX에서 지원되는 HTTP 부하 테스트 도구입니다. 텍스트 파일에 여러 URL을 입력하여 테스트를 진행할 수 있습니다. 시즈는 yum을 통해 설치할 수 있습니다.
# yum install siege5초 동안 500개의 동시 요청으로 테스트를 실행해 보겠습니다.
[[email protected] ~]# siege -q -t 5S -c 500 http://localhost/
Lifting the server siege... done.
Transactions: 4323 hits
Availability: 100.00 %
Elapsed time: 4.60 secs
Data transferred: 15.25 MB
Response time: 0.04 secs
Transaction rate: 939.78 trans/sec
Throughput: 3.31 MB/sec
Concurrency: 37.97
Successful transactions: 4323
Failed transactions: 0
Longest transaction: 1.04
Shortest transaction: 0.00
[[email protected] ~]#
매개변수를 자세히 살펴보면:
- -q : 조용한 실행 모드 (요청 세부 정보 숨김)
- -t : 5초 동안 테스트 실행
- -c : 500개의 동시 요청
테스트 결과 가용성은 100%이며 응답 시간은 0.04초입니다. 목표에 따라 부하 테스트 매개변수를 자유롭게 조정할 수 있습니다.
알리 (Ali)
알리는 실시간 분석 기능을 제공하는 비교적 새로운 부하 테스트 도구입니다. Docker를 포함한 다양한 플랫폼에서 설치를 지원합니다.
설치가 완료되면 ali를 실행하여 사용법을 확인할 수 있습니다.
[email protected]:~# ali
no target given
Usage:
ali [flags] <target URL>
Flags:
-b, --body string A request body to be sent.
-B, --body-file string The path to file whose content will be set as the http request body.
--debug Run in debug mode.
-d, --duration duration The amount of time to issue requests to the targets. Give 0s for an infinite attack. (default 10s)
-H, --header strings A request header to be sent. Can be used multiple times to send multiple headers.
-k, --keepalive Use persistent connections. (default true)
-M, --max-body int Max bytes to capture from response bodies. Give -1 for no limit. (default -1)
-m, --method string An HTTP request method for each request. (default "GET")
-r, --rate int The request rate per second to issue against the targets. Give 0 then it will send requests as fast as possible. (default 50)
-t, --timeout duration The timeout for each request. 0s means to disable timeouts. (default 30s)
-v, --version Print the current version.
Examples:
ali --duration=10m --rate=100 http://host.xz
Author:
Ryo Nakao <[email protected]>
[email protected]:~#
위 출력에서 볼 수 있듯이 HTTP 헤더, 테스트 기간, 요청 속도, 제한 시간 등 다양한 옵션을 설정할 수 있습니다. koreantech.org Tools에서 빠른 테스트를 실행한 결과, 대기 시간 정보가 상세하게 포함된 대화형 보고서를 제공합니다.
고벤치 (Gobench)
고벤치는 Go 언어로 작성된 간단한 부하 테스트 유틸리티로, 웹 서버 성능을 벤치마킹하는 데 사용됩니다. ApacheBench가 지원하지 않는 20,000명 이상의 동시 사용자도 처리할 수 있습니다.
아파치 제이미터 (Apache JMeter)
제이미터는 웹 애플리케이션 성능을 측정하는 데 가장 널리 사용되는 오픈 소스 도구 중 하나입니다. Java 기반 애플리케이션으로, 웹 서버뿐만 아니라 PHP, Java, ASP.NET, SOAP, REST 등 다양한 환경에서 사용할 수 있습니다.
JMeter는 사용자 친화적인 GUI를 제공하며, 최신 버전인 3.0에서는 Java 7 이상이 필요합니다. 웹 애플리케이션 성능 최적화를 목표로 한다면 JMeter를 고려해 보는 것이 좋습니다.
워크 (Wrk)
워크는 웹 서버에 부하를 가하고 대기 시간, 초당 요청 수, 초당 전송량과 같은 자세한 정보를 제공하는 최신 성능 측정 도구입니다. 여러 스레드를 사용하여 부하 테스트를 실행할 수 있다는 장점이 있습니다.
예를 들어, 500명의 동시 사용자와 8개의 스레드를 사용하여 5분 동안 테스트를 실행하려면 다음 명령어를 사용합니다.
wrk –t8 –c500 -d300s http://localhost오토캐논 (Autocannon)
오토캐논은 wrk에서 영감을 받아 Node.js로 개발된 도구입니다. API 또는 독립 실행형 유틸리티로 프로그래밍 방식으로 사용할 수 있으며, NodeJS만 설치되어 있다면 쉽게 사용할 수 있습니다. 여러 연결, 요청, 기간, 작업자, 시간 제한, 연결 속도 등 다양한 옵션을 제공하여 웹 애플리케이션을 효과적으로 벤치마킹할 수 있습니다.
컬 로더 (Curl-loader)
컬 로더는 C 언어로 작성되어 애플리케이션 부하를 시뮬레이션하는 데 사용되는 도구이며, SSL/TLS를 지원합니다. 이 오픈 소스 도구를 사용하여 웹 페이지 테스트는 물론 FTP 서버에 대한 로드 테스트도 수행할 수 있습니다. 단일 배치 구성에서 HTTP, HTTPS, FTP 및 FTPS를 혼합한 테스트 계획을 생성할 수 있습니다.
httperf
httperf는 미시적 및 거시적 수준의 벤치마킹에 초점을 맞춘 고성능 도구입니다. HTTP/1.1 및 SSL 프로토콜을 지원합니다. 예를 들어, 예상되는 동시 사용자 수가 있고 웹 서버가 여러 요청을 처리할 수 있는지 테스트하려면 다음 명령어를 사용할 수 있습니다.
httperf --server localhost --port 80 --num-conns 1000 --rate 100위 명령은 1000개의 HTTP 요청을 초당 100개의 요청으로 테스트합니다.
청 (Tsung)
청은 HTTP, SOAP, PostgreSQL, LDAP, XAMP, MySQL 서버에 스트레스를 가하는 멀티 프로토콜 분산 스트레스 테스트 도구입니다. HTTP/1.0 및 HTTP/1.1을 지원하며 쿠키를 자동으로 처리합니다. Tsung을 사용하면 자세한 보고서를 생성할 수 있습니다.
결론
이 글에서 소개된 다양한 벤치마킹 도구들이 여러분의 웹 서버 성능에 대한 이해를 돕고, 프로젝트에 가장 적합한 도구를 선택하는 데 도움이 되기를 바랍니다. 웹사이트 성능을 모니터링하는 것 또한 잊지 마세요.