K6, Prometheus, Grafana

K6 - 성능, 부하 테스트 도구

K6는 성능 테스트와 부하 테스트를 자동화하는 도구이다. 웹 애플리케이션이나 API에 요청을 보내고, 요청에 대한 응답시간을 측정하여 성능을 평가한다.
주요기능
- HTTP 요청을 시뮬레이션하여 부하 테스트 수행
- 시스템의 응답 시간, 실패율, 리소스 사용률 등을 모니터링
- 성능 테스트 스크립트를 작성하고 다양한 부하 시나리오를 테스트
사용이유: 실제 사용자의 트래픽을 시뮬레이션하고, 시스템이 부하를 받을 때 어떻게 반응하는지 확인할 수 있다. ex) 사용자 수가 증가할 때 서버가 얼마나 잘 작동하는지, 서버의 응답 시간은 얼마나 빨라지는지 등을 측정 할 수 있다.

Prometheus는 시스템 및 애플리케이션에서 메트릭(수치데이터, 측정값)을 수집하고 이를 저장하는 오픈 소스 시스템 모니터링 도구이다.
주요기능
- 메트릭 수집: Prometheus는 여러 서비스나 애플리케이션에서 메트릭을 수집한다. 예를 들어, k6는 성능 테스트 중에 다양한 메트릭을 Prometheus에 전송할 수 있다.
- 쿼리 언어 (PromQL): Prometheus는 PromQL이라는 쿼리 언어를 사용해 수집한 메트릭을 쿼리하고, 원하는 데이터에 대한 통계를 계산할 수 있다.
- 데이터 저장: 수집된 메트릭은 시간에 따라 저장되며, 다양한 종류의 데이터를 저장할 수 있습니다. 예를 들어, API의 응답 시간, 시스템의 CPU 사용량, 메모리 사용량 등이 메트릭으로 저장된다.
사용이유: k6에서 발생하는 성능 테스트 메트릭을 수집하고 저장하여, 나중에 분석하거나 시각화 할수 있도록 한다. 또한, Prometheus는 다른 시스템의 메트릭도 수집하고 모니터링 할 수 있다. k6만 사용할 경우 테스트를 실행하고 결과를 시각할 수있지만 메트릭을 지속적으로 저장하거나 장기적인 추적을 하는데에는 한계가 있다. 즉, 과거의 데이터를 비교하거나 장기적인 트렌드를 추적하기 어렵다는 뜻이다.

Grafana는 메트릭 데이터를 시각화하는 도구이다. Prometheus와 같은 메트릭 수집 시스템과 연결되어, 수집된 데이터를 대시보드 형태로 시각적으로 표시할 수 있다.
주요기능
- 대시보드: 수집된 메트릭을 그래프나 차트로 시각화하여 모니터링할 수 있다. 예를 들어, API의 응답 시간, 실패율, 시스템의 리소스 사용률 등을 실시간으로 확인할 수 있다.
- 알림: 특정 임계값을 넘어서면 알림을 받을 수 있도록 설정할 수 있다. 예를 들어, 응답 시간이 1초 이상이면 알림을 받을 수 있도록 설정할 수 있다.
- 사용자 정의 대시보드: 메트릭을 자유롭게 시각화하여 자신만의 대시보드를 만들 수 있다.
사용이유: Prometheus에서 수집한 메트릭을 시각적으로 분석하여 성능 테스트 결과나 시스템 상태를 쉽게 이해할 수 있도록 도와준다. 여러 메트릭을 한 눈에 보고, 문제가 발생했을 때 빠르게 원인 파악이 가능하다.

k6에서 실행한 테스트의 메트릭을 Prometheus로 수집하고, 이를 Grafana에서 시각화하여 결과를 분석 할 수 있다.
k6는 테스트를 실행한 후, 그 결과를 실시간으로 출력하고 로그나 파일로 저장할 수 있지만, 장기적인 데이터 저장은 기본적으로 지원하지 않는다.
k6가 테스트를 끝내면 그 결과는 그 순간에만 존재하고 이후에는 사라진다. 그러므로 Prometheus와 같은 도구와 연계가 필요하다.

k6의 스크립트는 성능 테스트와 부하 테스트를 정의하기 위해 작성된다. JavaScript로 작성되며, 테스트하고자 하는 API 엔드포인트, 요청의수, 가상 사용자(Virtual Users, VUs)수, 테스트 지속시간 등을 설정할 수 있다.