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Sun Java System Message Queue 3.7 UR1 관리 설명서

성능 향상을 위한 구성 조정

다음 절에서는 구성 조정이 성능에 미치는 영향에 대해 설명합니다.

시스템 조정

다음 절에서는 운영 체제, JVM 및 통신 프로토콜에서 조정할 수 있는 내용을 설명합니다.

Solaris 조정: CPU 사용률, 페이징/스왑/디스크 입출력

운영 체제 조정에 대해서는 시스템 설명서를 참조하십시오.

Java 가상 머신 조정

기본적으로 브로커는 192MB의 JVM 힙을 사용합니다. 이 크기는 대량의 메시지 로드를 처리하기에 비해 너무 작은 경우가 많으므로 늘리는 것이 좋습니다.

브로커가 Java 객체에서 사용되는 JVM 힙 공간을 소진하는 데 이르면 브로커는 흐름 제어, 메시지 스왑 등 여러 기술을 사용하여 메모리를 확보합니다. 아주 드물게 메모리를 확보하고 메시지 유입을 줄이기 위해 클라이언트 연결을 닫는 경우도 있습니다. 따라서, 이러한 경우가 발생하지 않도록 최대 JVM 힙 공간을 충분하게 설정하는 것이 좋습니다.

하지만, 최대 Java 힙 공간을 너무 높게 설정하면 브로커가 전체 시스템 메모리가 부족해 질 때까지 Java 힙 공간을 계속해서 증가시킬 수 있습니다. 그렇게 되면 성능이 감소하거나, 예상치 않은 브로커 충돌이 발생하거나, 시스템에서 실행 중인 다른 응용 프로그램 및 서비스의 동작에 영향을 미칠 수 있습니다. 일반적으로 운영 체제 및 시스템에서 실행할 다른 응용 프로그램이 충분한 물리적 메모리를 사용할 수 있도록 해야 합니다.

일반적으로 정상 시스템 메모리와 최대 시스템 메모리를 평가하여 시스템 메모리 문제를 일으키지 않고 우수한 성능을 제공할 수 있도록 Java 힙 크기를 구성하는 것이 좋습니다.

브로커의 최소 및 최대 힙 크기를 변경하려면 브로커를 시작할 때 -vmargs 명령줄 옵션을 사용합니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

/usr/bin/imqbrokerd -vmargs "-Xms256m -Xmx1024m"

이 명령은 시작 Java 힙 크기를 256MB로 설정하고 최대 Java 힙 크기를 1GB로 설정합니다.

어떤 경우든 브로커 로그 파일을 확인하거나 imqcmd metrics bkr -m cxn 명령을 사용하여 설정을 확인합니다.

전송 프로토콜 조정

응용 프로그램 요구에 맞는 프로토콜을 선택했으면 선택한 프로토콜을 기반으로 추가 조정하여 성능을 향상시킬 수 있습니다.

다음 세 가지 브로커 등록 정보를 사용하여 프로토콜의 성능을 수정할 수 있습니다.

TCP 및 SSL 프로토콜의 경우 이러한 등록 정보는 클라이언트와 브로커 사이의 메시지 전달 속도에 영향을 미칩니다. HTTP 및 HTTPS 프로토콜의 경우 이 등록 정보는 웹 서버에서 실행 중인 Message Queue 터널 서블릿과 브로커 사이의 메시지 전달 속도에 영향을 미칩니다. HTTP/HTTPS 프로토콜의 경우 성능에 영향을 미칠 수 있는 추가 등록 정보가 있습니다( HTTP/HTTPS 조정 참조).

프로토콜 조정 등록 정보에 대해서는 다음 절에서 설명합니다.

nodelay

nodelay 등록 정보는 지정된 프로토콜의 Nagle 알고리즘(TCP/IP에서 TCP_NODELAY 소켓 수준 옵션 값)에 영향을 미칩니다. Nagle 알고리즘은 WAN(Wide-Area Network) 같은 느린 연결을 사용하는 시스템에서 TCP 성능을 향상시키는 데 사용됩니다.

이 알고리즘이 사용되면 TCP는 여러 개의 작은 데이터 청크가 원격 시스템으로 보내지지 않도록 데이터를 큰 패킷으로 묶으려고 합니다. 소켓에 기록된 데이터가 필요한 버퍼 크기를 채우지 못하는 경우 프로토콜은 버퍼가 채워지거나 특정 지연 시간이 경과될 때까지 패킷 전송을 지연합니다. 버퍼가 채워지거나 시간 초과가 발생하면 패킷을 보냅니다.

대부분의 메시징 응용 프로그램에서 패킷을 지연 없이 보내는 경우(Nagle 알고리즘을 사용하지 않는 경우) 최고의 성능을 냅니다. 이는 클라이언트와 브로커 사이의 상호 작용이 대부분 클라이언트가 데이터 패킷을 브로커에게 보내고 응답을 기다리는 요청/응답 상호 작용이기 때문입니다. 예를 들어, 일반적인 상호 작용에는 다음이 포함됩니다.

이러한 상호 작용에서 대부분의 패킷은 버퍼 크기보다 작습니다. 이는 Nagle 알고리즘이 사용되는 경우 브로커가 사용자에게 응답을 보내기 전에 몇 밀리초를 지연함을 의미합니다.

하지만 Nagle 알고리즘은 연결이 느리고 브로커 응답이 필요하지 않은 경우 성능을 향상시킬 수 있습니다. 이런 것으로는 클라이언트가 비지속성 메시지를 보내는 경우나 클라이언트 확인을 브로커에서 확인하지 않는 경우(DUPS_OK_ACKNOWLEDGE 세션)를 들 수 있습니다.

inbufsz/outbufsz

inbufsz 등록 정보는 소켓에서 들어오는 데이터를 읽는 입력 스트립의 버퍼 크기를 설정합니다. 마찬가지로 outbufsz는 데이터를 소켓에 기록하기 위해 브로커가 사용하는 출력 스트림의 버퍼 크기를 설정합니다.

일반적으로 두 매개 변수 모두 보내거나 받는 평균 패킷보다 약간 큰 값으로 설정해야 합니다. 경험에 따르면 이 등록 정보 값을 평균 패킷에 1KB를 더한 크기(가장 가까운 KB값으로 반올림)로 설정하는 것이 좋습니다. 예를 들어, 브로커가 본문 크기가 1KB인 패킷을 받는 경우 패킷의 전체 크기(메시지 본문 + 헤더 + 등록 정보)는 약 1200바이트입니다. inbufsz가 2KB(2048바이트)인 경우 적당한 성능을 제공합니다. inbufsz나 outbufsz를 이 크기보다 더 늘리면 성능은 약간 늘어날 수 있지만 각 연결에 필요한 메모리가 늘어나게 됩니다.

HTTP/HTTPS 조정

앞의 두 절에서 설명한 일반 등록 정보 이외에도 HTTP/HTTPS 성능은 클라이언트가 Message Queue 터널 서블릿을 호스트하는 웹 서버에 대해 HTTP 요청을 얼마나 빨리 보낼 수 있는지에 따라 제한됩니다.

단일 소켓에서 다중 요청을 처리하도록 웹 서버를 최적화해야 할 수 있습니다. JDK 버전 1.4 이상에서는 웹 서버에 대한 HTTP 연결이 유지되어(웹 서버 소켓이 열린 상태로 유지) 다중 HTTP 요청을 처리할 때 웹 서버에서 사용되는 자원을 최소화합니다. JDK 버전 1.4를 사용하는 클라이언트 응용 프로그램의 성능이 이전 JDK 릴리스로 실행 중인 같은 응용 프로그램보다 느린 경우 성능을 향상시키기 위해 웹 서버의 연결 유지 구성 매개 변수를 조정해야 할 수 있습니다.

이러한 웹 서버 조정과 더불어 클라이언트가 웹 서버를 폴하는 간격도 조정할 수 있습니다. HTTP는 요청 기반 프로토콜입니다. 따라서 HTTP 기반 프로토콜을 사용하는 클라이언트는 웹 서버에서 메시지가 대기 중인지 주기적으로 확인해야 합니다. imq.httpjms.http.pullPeriod 브로커 등록 정보(및 해당 imq.httpsjms.https.pullPeriod 등록 정보)는 Message Queue 클라이언트 런타임이 웹 서버를 폴하는 간격을 지정합니다.

pullPeriod 값이 -1(기본값)인 경우 클라이언트 런타임은 이전 요청이 반환되자마자 서버를 폴하여 개별 클라이언트의 성능을 최대화합니다. 따라서 각 클라이언트 연결이 웹 서버의 요청 스레드를 독점하여 웹 서버 자원이 고갈될 수 있습니다.

pullPeriod 값이 양수인 경우 클라이언트 런타임은 주기적으로 웹 서버에 요청을 보내 보류 중인 데이터가 있는지 확인합니다. 이 경우 클라이언트가 웹 서버의 요청 스레드를 독점하지 않습니다. 따라서 많은 수의 클라이언트가 웹 서버를 사용 중인 경우 pullPeriod를 양수로 설정하면 웹 서버 자원을 절약할 수 있습니다.

파일 기반 영구 저장소 조정

파일 기반 영구 저장소 조정에 대한 자세한 내용은 지속성 서비스를 참조하십시오.

브로커 조정

다음 절에서는 브로커 등록 정보를 조정하여 성능을 향상시키는 방법에 대해 설명합니다.

메모리 관리: 로드 하에서 브로커 안정성 증가

대상별 또는 시스템 전체 수준(모든 대상을 묶어서)에서 메모리 관리를 구성할 수 있습니다.

물리적 대상 제한 사용

물리적 대상 제한에 대한 자세한 내용은 6 장, 물리적 대상 관리을 참조하십시오.

시스템 전체 제한 사용

메시지 생성자가 메시지 사용자보다 넘치는 경향이 있는 경우 메시지가 브로커에 누적될 수 있습니다. 브로커에는 메모리가 부족한 경우 생성자를 억제하고 활성 메모리로부터 메시지를 스왑하는 메커니즘이 포함되어 있지만 브로커가 보관할 수 있는 전체 메시지 수와 메시지 바이트에 대해 엄격한 제한을 설정하는 것이 좋습니다.

imq.system.max_count 및 imq.system.max_size 브로커 등록 정보를 설정하여 이러한 제한을 제어합니다.

예를 들면 다음과 같습니다.

imq.system.max_count=5000

위에서 정의한 값은 브로커가 전달되지 않은/확인되지 않은 메시지를 5000개까지만 보관함을 의미합니다. 추가로 보내는 메시지는 브로커에서 거부됩니다. 메시지가 지속성인 경우 생성자가 메시지를 보내려고 하면 예외가 발생합니다. 메시지가 비지속성인 경우 브로커는 메시지를 자동으로 삭제합니다.

메시지를 보낼 때 예외가 반환되면 클라이언트는 잠시 동안 일시 중지하고 전송을 다시 시도해야 합니다. 브로커에서 메시지를 받지 못해서 발생하는 예외는 없습니다. 예외가 발생된다면 송신측의 클라이언트에서 발생되는 예외뿐입니다.

다중 사용자 대기열 성능

여러 대기열 사용자가 단일 대기열 대상에서 메시지를 처리하는 효율성은 다음과 같은 구성 가능한 대기열 대상 속성에 따라 달라집니다.

최적의 메시지 처리량을 달성하려면 대기열의 메시지 생성 속도에 부합하는 충분한 활성 사용자의 수가 있어야 하며 대기열의 메시지를 그 사용 속도를 최대화할 수 있는 방식으로 라우팅한 다음 활성 사용자에게 전달해야 합니다. 여러 사용자 간에 메시지 전달의 균형을 조정하기 위한 일반 메커니즘에 대해서는 Sun Java SystemTM Message Queue Technical Overview에서 설명합니다.

메시지가 대기열에 누적되고 있는 경우 활성 사용자 수가 메시지 로드를 처리하기에 충분하지 않을 수 있습니다. 또는 사용자에서 메시지 정체를 일으키는 일괄 처리 크기로 메시지가 사용자에게 전달되고 있을 수 있습니다. 예를 들어 일괄 처리 크기(consumerFlowLimit)가 너무 큰 경우 한 사용자가 대기열의 모든 메시지를 받는 동안 다른 활성 사용자는 메시지를 전혀 받지 못할 수 있습니다. 사용자가 아주 빠른 경우 이것은 문제가 되지 않을 수 있습니다.

하지만 사용자가 비교적 느린 경우 메시지를 사용자에게 균등하게 분산시켜야 하므로 일괄 처리 크기가 작은 게 좋습니다. 일괄 처리 크기가 작을수록 메시지를 사용자에게 전달하는 데 더 많은 오버헤드가 필요합니다. 그럼에도 불구하고 느린 사용자의 경우 작은 일괄 처리 크기를 사용하는 것이 결과적으로 성능 향상이 있습니다.

클라이언트 런타임 메시지 흐름 조정

이 절에서는 성능에 영향을 미치는 흐름 제어 동작에 대해 설명합니다( 클라이언트 런타임 구성 참조). 이러한 동작은 연결 팩토리 관리 객체의 속성으로 구성됩니다. 연결 팩토리 속성 설정에 대한 자세한 내용은 8 장, 관리 대상 객체 관리을 참조하십시오.

메시지 흐름 측정

클라이언트가 보내고 받는 메시지(페이로드 메시지)와 Message Queue 제어 메시지는 동일한 클라이언트 브로커 연결을 통해 전달됩니다. 제어 메시지가 페이로드 메시지 전달로 인해 일시 중단되면 브로커 확인과 같은 제어 메시지 전달이 지연될 수 있습니다. 이러한 유형의 혼잡을 막기 위해 Message Queue는 연결에서 페이로드 메시지의 흐름을 측정합니다.

페이로드 메시지는 imqConnectionFlowCount 연결 팩토리 속성에서 지정한 대로 설정된 수만 전달되도록 일괄 처리됩니다. 일괄 처리가 전달된 후에는 페이로드 메시지 전달이 일시 중지되고 보류 중인 제어 메시지만 전달됩니다. 페이로드 메시지의 추가 일괄 처리가 전달된 다음 보류 중인 제어 메시지가 전달되는 식으로 이러한 주기가 반복됩니다.

클라이언트가 브로커에 많은 응답을 요구하는 작업을 수행 중인 경우 imqConnectionFlowCount 값을 유지해야 합니다. 예를 들어, 클라이언트가 CLIENT_ACKNOWLEDGE or AUTO_ACKNOWLEDGE 모드, 지속성 메시지, 트랜잭션 또는 대기열 브라우저를 사용하고 있거나 클라이언트가 사용자를 추가 또는 제거하고 있는 경우가 있습니다. 반면 클라이언트에 연결에서 DUPS_OK_ACKNOWLEDGE 모드를 사용하는 단순 사용자만 있는 경우 성능을 저하시키지 않고 imqConnectionFlowCount를 늘릴 수 있습니다.

메시지 흐름 제한

메모리와 같은 로컬 자원 제한이 발생하기 전에 Message Queue 클라이언트 런타임이 처리할 수 있는 페이로드 메시지 수에 대한 제한이 있습니다. 이 제한에 가까워지면 성능에 악영향을 줍니다. 따라서 Message Queue에서는 연결을 통해 전달되고 클라이언트 런타임에 버퍼링되어 사용 대기 중일 수 있는 사용자당 메시지(또는 연결당 메시지) 수를 제한할 수 있습니다.

사용자 흐름 제한

클라이언트 런타임에 전달된 페이로드 메시지 수가 사용자의 imqConsumerFlowLimit 값을 초과하면 해당 사용자에 대해 메시지 전달이 중지됩니다. 해당 사용자의 사용되지 않은 메시지 수가 imqConsumerFlowThreshold에 설정된 값 이하로 떨어져야만 메시지 전달이 재개됩니다.

다음은 이러한 제한의 사용을 보여 주는 예입니다. 주제 사용자의 기본 설정을 고려해 보십시오.

imqConsumerFlowLimit=1000
imqConsumerFlowThreshold=50

사용자가 만들어지면 브로커는 초기 일괄 처리인 1000개의 메시지(있는 경우)를 일시 중지 없이 이 사용자에게 전달합니다. 1000개의 메시지를 보낸 다음 브로커는 클라이언트 런타임이 추가 메시지를 요청할 때까지 전달을 중지합니다. 클라이언트 런타임은 응용 프로그램이 메시지를 처리할 때까지 이 메시지들을 보관합니다. 그런 다음 클라이언트 런타임은 브로커에게 다음 일괄 처리를 보내도록 요청하기 전에 응용 프로그램이 적어도 메시지 버퍼 용량(imqConsumerFlowThreshold)의 50%(즉, 500개의 메시지)를 사용할 수 있도록 합니다.

같은 상황에서 임계값이 10%인 경우 클라이언트 런타임은 다음 일괄 처리를 요청하기 전에 응용 프로그램이 최소 900개의 메시지를 사용할 때까지 기다립니다.

다음 일괄 처리 크기는 다음과 같이 계산됩니다.

imqConsumerFlowLimit - (current number of pending msgs in buffer
)

따라서 imqConsumerFlowThreshold가 50%인 경우 다음 일괄 처리 크기는 응용 프로그램의 메시지 처리 속도에 따라 500과 1000 사이에서 변동될 수 있습니다.

imqConsumerFlowThreshold가 너무 높게 설정된 경우(100% 가까이) 브로커는 더 작은 일괄 처리를 보내는 경향이 있으므로 메시지 처리량이 떨어질 수 있습니다. 이 값이 너무 낮게 설정된 경우(0%에 근접) 브로커가 다음 집합을 전달하기 전에 클라이언트가 버퍼링된 나머지 메시지를 모두 처리할 수 있으므로 메시지 처리량이 다시 저하됩니다. 일반적으로 특정 성능이나 안정성 문제가 있는 경우가 아니라면 imqConsumerFlowThreshold 속성의 기본값을 변경할 필요가 없습니다.

사용자 기반 흐름 제어(특히 imqConsumerFlowLimit)는 클라이언트 런타임의 메모리 관리에 가장 좋은 방법입니다. 일반적으로 클라이언트 응용 프로그램에 따라 연결에서 지원해야 할 사용자 수, 메시지 크기 및 클라이언트 런타임에서 사용할 수 있는 전체 메모리 양에 대해 알고 있습니다.

연결 흐름 제한

하지만 일부 클라이언트 응용 프로그램의 경우 최종 사용자의 선택에 따라 사용자 수가 불확실할 수 있습니다. 이러한 경우에도 연결 수준 흐름 제한을 사용하여 메모리를 관리할 수 있습니다.

연결 수준 흐름 제어는 연결의 모든 사용자에 대해 버퍼링되는 전체 메시지 수를 제한합니다. 이 수가 imqConnectionFlowLimit의 값을 초과하면 전체 수가 연결 제한 아래로 떨어질 때까지 해당 연결을 통한 메시지 전달이 중지됩니다(imqConnectionFlowLimitEnabled를 true로 설정하는 경우에만 imqConnectionFlowLimit 속성을 사용할 수 있음).

세션의 대기열에 있는 메시지 수는 각 사용자의 메시지 로드와 세션을 사용하는 메시지 사용자 수의 함수입니다. 클라이언트가 메시지를 생성하거나 사용할 때 지연을 나타내는 경우 일반적으로 응용 프로그램을 재설계하여 메시지 생성자와 사용자를 여러 세션에 분산시키거나 세션을 여러 연결에 분산시킴으로써 성능을 향상시킬 수 있습니다.