KR20070060378A - 부하 테스트를 통한 서버 애플리케이션 안정성 검증 시스템및 방법 - Google Patents
부하 테스트를 통한 서버 애플리케이션 안정성 검증 시스템및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 부하 테스트를 통한 서버 애플리케이션 안정성 검증 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 클라이언트가 실행되는 다수의 호스트에 설치되어 클라이언트에서 발생시키는 패킷을 캡쳐하여 가공함과 아울러 다양한 종류의 진행 로직 패킷을 저장하는 패킷 리파이너리(Packet refinery)와, 상기 가공된 데이터에 대해 패킷 부하를 생성시켜 서버 애플리케이션에 대해 다양한 패턴의 진행 로직 패킷을 사용하여 다양한 부하 테스트를 수행하는 부하 생성기로 구성되어 실제 클라이언트에서 사용한 패킷을 사용하여 신속하게 서버 애플리케이션의 기능 및 안정성 테스트를 수행함으로써, 클라이언트/서버 구조의 서버 애플리케이션 개발에 소요되는 테스트 기간을 단축시키고 안정적인 시스템을 구축할 수 있다.
서버 애플리케이션, 안정성 검증, 부하 테스트
Description
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 부하 테스트를 통한 서버 애플리케이션 안정성 검증 시스템의 전체 구성도,
도 2는 본 발명의 패킷 저장 과정을 나타낸 개념도,
도 3은 본 발명의 부하 발생 순서도,
도 4는 본 발명의 단계별 패킷 내용 가공 순서도,
도 5는 본 발명의 네트워크 프로토콜의 구조 및 종류를 나타내는 형식 파일,
도 6은 본 발명의 패킷 조합 원리도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 부하 생성기
2 : 패킷 리파이너리
3 : 패킷 시뮬레이션 분석기
4 : 사용자 인터페이스
5 : 패킷 구조 관리기
6 : 패킷 부하 관리기
9 : 패킷 데이터베이스
10 : 클라이언트
11 : 시뮬레이션 데이터베이스
본 발명은 다중 사용자용 서버 애플리케이션의 안정성 및 성능을 테스트하는 소프트웨어 테스트 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 임의의 부하를 생성한 후 이를 서버 애플리케이션에 영향을 주어 서버의 안정성을 테스트하는 부하 테스트를 통한 서버 애플리케이션 안정성 검증 시스템 및 방법에 관한 것이다.
신뢰성이 높은 클라이언트/서버 시스템을 개발할 때 서버 애플리케이션의 안전성 테스트가 중요한 부분을 차지한다.
임의의 부하를 생성한 뒤 이를 서버에 영향을 주어서 해당 서버의 안정성을 테스트하는 연구는 소프트웨어 공학 측면에서 보면 부하 테스트이며, 고부하 상태에서의 서버에 나타나는 이상 현상을 관찰하는 스트레스 테스트이다. 이는 실제 클라이언트와 비슷한 역할을 수행하는 가상 클라이언트를 사용하거나 웹서버의 경우 네트워크 패킷을 캡쳐하여, 이를 부하로 사용함으로서 서버의 안정성을 연구하는데 활용하고 있다. 최근에는 좀 더 실제와 같은 네트워크 환경에서 서버의 안정성을 테스트하기 위하여, 가상의 네트워크 회선을 만들어 주는 구조를 시뮬레이션 환경에 추가하는 연구가 진행되고 있다.
그런데, 기존 대규모 사용자용 시뮬레이터 시스템은 부하를 실제 게임 클라이언트를 이용하여 작성하였다. 이로 인해 프로그램 상으로 수행하여야 하는 작업이 많아 실제 테스트를 적용하는 데에는 고급 기술 인력이 투입되어야 하는 단점이 있었다. 또한, 클라이언트 구현 로직이 복잡할수록 생성하는 부하의 개수가 적어질 수 밖에 없는 한계가 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같은 부하 테스트를 통한 서버 애플리케이션 안정성 검증 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.
첫째, 부하 테스트 및 스트레스 테스트를 손쉽게 진행하고 실제 클라이언트가 발생하는 다양한 부하 상황을 서버 애플리케이션에 전달할 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 다양한 부하 상황은 패킷 리파이너리(Packet refinery)를 다수의 호스트에 설치하여 충분한 샘플 표본을 생성한 뒤, 이를 활용한다.
둘째, 사용자가 부하를 생성시킬 때 자신의 애플리케이션을 수정 혹은 변형하지 않도록 한다. 이를 위해, 패킷 리파이너리(Packet refinery)를 클라이언트가 실행되는 호스트에 설치한 뒤 사용한다.
셋째, 부하로 사용할 패킷을 갭쳐할 때 이를 재사용하기 편리한 구조로 변경 시키도록 한다. 이를 위해, 각 단계별로 새로운 정보를 추가하거나 변경한다.
넷째, 부하로 사용할 데이터의 유효성을 판단하고, 정상적인 값으로 채워진 패킷을 서버 애플리케이션에 송신하도록 한다. 이를 위해, 패킷의 구조에 따라 패킷을 결합하여 완전한 패킷을 생성한다.
다섯째, 대규모 사용자용 서버 애플리케이션의 안정성을 테스트할 수 있도록 대량의 부하를 생성하는 구조를 가지고 있도록 한다. 이를 위해, 패킷 부하 관리기(Packet load manager)는 다수의 패킷 부하(Packet load)를 생성하기 위하여 다수의 쓰레드를 사용하고, 이 구조에 변형을 가하여 부하 생성기(Load generator)를 여러 호스트에서 실행하여 대규모의 부하를 만듦으로써 부하 테스트를 진행한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부하 테스트를 통한 서버 애플리케이션 안정성 검증 시스템은, 클라이언트가 실행되는 다수의 호스트에 설치되어 클라이언트에서 발생시키는 패킷을 캡쳐하여 가공함과 아울러 다양한 종류의 진행 로직 패킷을 저장하는 패킷 리파이너리(Packet refinery); 및 상기 가공된 데이터에 대해 패킷 부하를 생성시켜 서버 애플리케이션에 대해 다양한 패턴의 진행 로직 패킷을 사용하여 다양한 부하 테스트를 수행하는 부하 생성기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 부하 테스트를 통한 서버 애플리케이션 안정성 검증 방법은, (a) 패킷 리파이너리(Packet refinery)를 클라이언트가 실행되는 호스트에 설 치하여, 발생되는 패킷을 캡쳐하는 단계; 및 (b) 상기 캡쳐된 패킷을 부하 생성기에서 전송받아 패킷 부하를 생성시키되, 부하로 사용될 데이터의 유효성을 판단하여 패킷의 구조에 따라 패킷을 결합 생성하여 서버 애플리케이션에 대해 다양한 패턴의 진행 로직 패킷을 사용하여 다양한 부하 테스트를 수행하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 부하 테스트를 통한 서버 애플리케이션 안정성 검증 시스템 및 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 부하 테스트를 통한 서버 애플리케이션 안정성 검증 시스템의 전체 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명은 크게, 클라이언트(Client)(10)에서 발생시키는 패킷(Packet)을 캡쳐하여 가공하는 패킷 리파이너리(Packet Refinery)(2)와, 패킷 리파이너리(2)에서 저장한 데이터를 사용하여 부하(Load)를 생성하는 부하 생성기(Load generator)(1)와, 네트워크 테스트 결과를 분석해주는 패킷 시뮬레이션 분석기(Packet simulation analysis)(3)로 구성된다.
상기 패킷 리파이너리(2)는 클라이언트에 설치되는 모듈로 패킷을 캡쳐하고 도 2와 같이 변환하여 중앙의 패킷 데이터베이스(Packet DB)(9)에 저장한다. 이 때, 패킷 리파이너리(2)는 네트워크의 다수의 호스트에 설치되어 다양한 종류의 진행 로직 패킷을 저장한다.
패킷 부하 관리기(Packet load manager)(6)를 다수의 패킷 부하(Packet load)(7)를 생성시키고 관리해 준다. 상기 패킷 부하(7)는 서버 애플리케이션(Application server)(12)와 연결성을 가지며 하나의 클라이언트를 대체하는 것으로 서버 애플리케이션(12)와의 통신에는 패킷 데이터베이스(Packet DB)(9)에서 저장한 값을 패킷 구조 관리기(Packet structure manager)(8)에서 읽어 들인 프로토콜 구조에 따라 검사하여 실제 통신 패킷을 생성시킨다. 사용자 인터페이스(UI;User Interface)(4)는 사용자의 입력을 처리하는 부분으로 시뮬레이션(Simulation) 전체를 진행시키고 시뮬레이션 로드를 사용자에게 보여주는 역할을 한다. 진행중인 시뮬레이션 결과는 시뮬레이션 데이터베이스(Simulation DB)(11)에 저장되고, 이는 패킷 시뮬레이션 분석기(3)를 통하여 이를 확인할 수 있다.
상기 패킷 리파이너리(2)에서 패킷을 캡쳐한 후, 변경을 가한 패킷을 패킷 데이터베이스(9)에 저장하고, 패킷 부하(7)에 패킷 데이터베이스(9)에 읽어온 데이터 C를 적용하여 서버 애플리케이션(12)의 네트워크 부하를 가한다. 부하 생성기(1)는 패킷 데이터베이스(9)에 저장된 패턴의 진행 로직 패킷을 사용하여 손쉽고 다양한 부하 테스트를 진행한다.
이와 같이, 부하 생성기(1)는 패킷 구조 파일(8)에 저장되어 있는 패킷을 읽어 들여서 시뮬레이션에 사용하며, 패킷 부하 관리기(6)은 실제 부하를 생성시키는 역할을 수행한다. 패킷 부하 관리기(6)가 생성시키는 패킷 부하(7)는 쓰레드 형태로 구동되고 시뮬레이션 데이터베이스(11)와 네트워크 연결성을 가진다. 패킷 구조 관리기(5)는 서버와 클라이언트간의 통신 규약, 즉 프로토콜의 구조를 읽어 들인 뒤 이를 패킷의 유효성을 검증할 때 사용한다. 사용자 인터페이스(4)는 사용자의 입력 및 시뮬레이션 상황을 처리해준다. 시뮬레이션 중에 일어난 결과를 시뮬레이션 데이터베이스(11)에 저장하고 패킷 시뮬레이션 분석기(3)는 이를 사용하여 시뮬레이션을 분석한다.
도 2는 본 발명의 패킷 저장 과정을 나타낸 개념도이다. 구체적으로, 패킷을 캡쳐해서 이를 패킷 데이터베이스(9)에 저장하는 순서를 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 사용자가 실제 전달할 데이터 A는 네트워크 인터페이스로, 도 4의 패킷 B와 같은 패킷의 형태로 전달되어 서버에 전달되나, 본 발명에서는 패킷 캡쳐 관리기(13)에서 설정된 규정에 따라 이를 패킷 캡쳐 드라이버(14)에서 캡쳐하여 시퀸스 수(Sequence number)와 TCP/UDP 구별자(Description)를 추가하여 데이터 B와 같이 변화시키고, 패킷 변환기(15)를 통과시켜 시간(time)을 추가한 데이터 C와 같은 형태로 패킷 데이터베이스(9)에 저장한다.
도 3은 본 발명의 부하 발생 순서도이다.
도 3을 참조하면,
패킷 데이터베이스(9)에 저장된 데이터 C를 읽어 들인 뒤 패킷 부하 관리기(6)가 생성한 패킷 부하(7)에 전달하고, 상기 데이터 D를 갖는 패킷 부하(7)는 최종적으로 패킷 B와 같은 형태를 서버 애플리케이션(12)에 전달한다. 이 때 패킷 부하 관리기(6)가 패킷 데이터베이스(9)에서 읽어오는 데이터 C는 사용자 인터페이스 (4)를 통하여 제어된다.
도 4는 본 발명의 단계별 패킷 내용 가공 순서도이다. 즉, 본 발명에서 사용하는 패킷이 캡쳐되고 여러 단계를 거친 뒤 최종적으로 서버 애플리케이션으로 전달하기까지의 데이터의 변화를 도식화한 것이다.
도 4를 참조하면, 실제 클라이언트에서 서버 애플리케이션에 전달하는 정보는 데이터 A이며, 이는 TCP/IP 통신을 통하여 패킷 A로 전환되고 이를 패킷 캡쳐 드라이버(14)에서 캡쳐한다. 이 때, 시퀀스 수, TCP와 UDP를 구별해주는 확장자가 추가되어 데이터 B의 형태로 되며, 이는 패킷 변환기(15)를 거치면서 시간 필드가 추가되어 데이터 C의 형태로 패킷 데이터베이스(9)에 저장된다. 패킷 부하 관리기(6)는 패킷 데이터베이스(9)에서 데이터 C 및 패킷 구조 파일(8)을 읽어 들인 뒤 데이터 D를 TCP/UDP 통신을 사용하여 시뮬레이션 데이터베이스(11)에 전달하면 패킷 B와 같은 형태의 패킷이 발생하게 된다.
도 5는 본 발명의 네트워크 프로토콜의 구조 및 종류를 나타내는 형식 파일이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 클라이언트/서버간의 통신 규약을 나타내는 구조파일을 정의하고, 프로토콜의 개수, 프로토콜의 구조를 패킷 구조 관리기(5)의 규칙대로 작성한다.
도 6은 본 발명의 패킷 조합 원리도이다. 도 5의 패킷 구조 파일(8)과 패킷 데이터베이스(9)에 저장된 데이터 C를 사용하여 유효한 패킷을 생성하는 패킷 조합 개념을 도시하고 있다. 데이터 A가 데이터 C로 전환될 때, 데이터 A는 여러 개의 데이터 C로 생성되어질 수 있으므로 데이터 D를 생성할 때에는 다수의 데이터 N이 필요할 수 있으므로 이를 위하여 패킷 구조 파일(8)을 읽어 들여서 처리한다.
이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 부하 테스트를 통한 서버 애플리케이션 안정성 검증 시스템 및 방법은 다음과 같은 장점이 있다.
1. 다중 사용자용 서버 애플리케이션 개발에 있어서 소요되는 안정화 테스트 기간을 단축할 수 있다.
2. 서버 애플리케이션에 부하의 내용을 생성하는데 별도의 고도의 작업을 하지 않고 실제 클라이언트에서 사용하는 패킷을 캡쳐해서 이를 재사용하기 때문에 테스트 적용성 및 효율성을 향상시킬 수 있다.
3. 간단한 조작만으로 사용할 수 있으므로 개발자 뿐만 아니라 시스템 엔지니어 등 시스템 안정성 테스트에 손쉽게 활용될 수 있다.
4. 다양한 종류의 시뮬레이션을 사전에 수행하여 시스템의 안정도를 확보하여 사용자들이 보다 질 높은 인터넷 서비스를 접할 기회를 얻을 수 있다.
Claims (10)
- 클라이언트가 실행되는 다수의 호스트에 설치되어 클라이언트에서 발생시키는 패킷을 캡쳐하여 가공함과 아울러 다양한 종류의 진행 로직 패킷을 저장하는 패킷 리파이너리(Packet refinery); 및상기 가공된 데이터에 대해 패킷 부하를 생성시켜 서버 애플리케이션에 대해 다양한 패턴의 진행 로직 패킷을 사용하여 다양한 부하 테스트를 수행하는 부하 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 테스트를 통한 서버 애플리케이션 안정성 검증 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 시스템은, 부하 테스트에 대한 시뮬레이션 결과를 분석하는 패킷 시뮬레이션 분석기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 테스트를 통한 서버 애플리케이션 안정성 검증 시스템.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 패킷 리파이너리는,TCP/IP 통신을 통해 전환된 패킷을 캡쳐하는 패킷 캡쳐 드라이버;상기 캡쳐된 패킷에 대해 시퀸스 수 및 TCP/UDP 구별자를 추가하여 데이터를 변화시키는 패킷 캡쳐 관리기; 및상기 변화된 데이터에 대해 시간을 추가하여 데이터를 변환시키는 패킷 변환 기를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 테스트를 통한 서버 애플리케이션 안정성 검증 시스템.
- 제 3 항에 있어서, 상기 시스템은, 패킷 변환기로부터 출력되는 데이터를 TCP/UDP 통신을 사용하여 변화된 패킷을 저장하는 패킷 데이터베이스를 더 마련한 것을 특징으로 하는 부하 테스트를 통한 서버 애플리케이션 안정성 검증 시스템.
- 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 부하 생성기는,상기 패킷 리파이너리로부터 전달된 데이터를 읽어 들여 서버 애플리케이션과의 연결성을 가지며 하나의 클라이언트를 대체하는 다수의 패킷 부하를 생성시키는 패킷 부하 관리기;상기 패킷 부하 관리기와 서버 애플리케이션간 연결성에 대해, 패킷 구조 파일을 읽어 들여 프로토콜 구조에 대응한 통신 패킷을 생성시킴과 아울러 패킷의 유효성을 검증하는 패킷 구조 관리기; 및사용자 조작을 지원함과 아울러 서버 애플리케이션 안정성 검증 과정을 디스플레이시키는 사용자 인터페이스로 이루어진 것을 특징으로 하는 부하 테스트를 통한 서버 애플리케이션 안정성 검증 시스템.
- 제 5 항에 있어서, 상기 패킷 시뮬레이션 분석기는 시뮬레이션 결과를 저장하는 시뮬레이션 데이터베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 테스트를 통한 서버 애플리케이션 안정성 검증 시스템.
- (a) 패킷 리파이너리(Packet refinery)를 클라이언트가 실행되는 호스트에 설치하여, 발생되는 패킷을 캡쳐하는 단계; 및(b) 상기 캡쳐된 패킷을 부하 생성기에서 전송받아 패킷 부하를 생성시키되, 부하로 사용될 데이터의 유효성을 판단하여 패킷의 구조에 따라 패킷을 결합 생성하여 서버 애플리케이션에 대해 다양한 패턴의 진행 로직 패킷을 사용하여 다양한 부하 테스트를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 테스트를 통한 서버 애플리케이션 안정성 검증 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 (a) 단계는,TCP/IP 통신을 통해 전환된 패킷을 캡쳐하는 단계;상기 캡쳐된 패킷에 대해 시퀸스 수 및 TCP/UDP 구별자를 추가하여 데이터를 변화시키는 단계; 및상기 변화된 데이터에 대해 시간을 추가하여 데이터를 변환시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 부하 테스트를 통한 서버 애플리케이션 안 정성 검증 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 (b) 단계는,상기 패킷 리파이너리로부터 전달된 데이터를 읽어 들여 서버 애플리케이션과의 연결성을 가지며 하나의 클라이언트를 대체하는 다수의 패킷 부하를 생성시키는 단계;부하로 사용될 데이터의 유효성을 판단하여 패킷의 구조에 따라 패킷을 결합 생성하는 단계; 및상기 결합 생성된 다양한 패턴의 진행 로직 패킷을 서버 애플리케이션에 대해 다양한 부하 테스트를 수행하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 부하 테스트를 통한 서버 애플리케이션 안정성 검증 방법.
- 제 7 항에 있어서, 클라이언트/서버 구조에서 네트워크 통신에 사용되는 프로토콜 구조는 다음과 같은 것을 특징으로 하는 부하 테스트를 통한 서버 애플리케이션 안정성 검증 방법.
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