APM 모범 사례: 실무자를 위한 권장 사항 및 주의 사항 가이드

애플리케이션 성능 관리(APM)는 소프트웨어 애플리케이션의 성능과 가용성을 정기적으로 추적, 측정 및 분석하는 관리 체계입니다. APM은 복잡한 마이크로서비스 환경에 대한 가시성을 제공하여 사이트 신뢰성 엔지니어링(SRE) 팀의 부담을 줄여줍니다. 이렇게 얻은 인사이트는 최적의 사용자 경험을 제공하고 원하는 비즈니스 성과 달성에 기여합니다. 과정은 복잡할 수 있지만 목표는 분명합니다. 바로 애플리케이션이 원활하게 작동하고 사용자와 비즈니스의 기대를 충족하는 것입니다.
애플리케이션이 어떻게 작동하는지에 대한 명확한 이해와 사전 예방적인 APM 운영은 고성능 소프트웨어를 유지관리하는 데 매우 중요합니다. APM은 사후에 추가하는 것이 아니라 처음부터 반영되어야 합니다. APM을 사전 예방적으로 구현하면 모니터링 요소를 애플리케이션 내부에 직접 내장하여 소프트웨어 운영 방식에 자연스럽게 통합할 수 있습니다.
애플리케이션 성능 관리(APM)란 무엇인가요?
애플리케이션 성능 관리는 애플리케이션의 백엔드 및 프론트엔드 성능을 지속적으로 모니터링, 분석 및 관리하는 활동을 포함합니다. 애플리케이션 모니터링은 점점 확대되고 진화하고 있습니다. 하지만 APM 전략만큼은 부서별로 고립된 채 수립해서는 안 됩니다. 여러 이해관계자, 비즈니스 전문가, 애플리케이션 개발자, 운영팀 등이 함께 참여하는 것이 필수적입니다. 성공적인 APM 전략은 가동 시간이나 서버 상태에만 머무르지 않고 사용자에게 문제가 발생하기 전에 애플리케이션의 서비스 수준 목표(SLO)에 중점을 둡니다.
현대적인 APM 구현은 애플리케이션에 계측을 적용해 세 가지 유형의 원격 측정 데이터, 즉 추적(요청 흐름), 메트릭(집계된 측정값) 및 로그(개별 이벤트)를 수집하는 과정을 포함합니다. 문제는 단순히 데이터를 수집하는 것이 아니라 성능에 영향을 주지 않으면서 올바른 데이터를 수집하는 데 있습니다.
통합 가시성 메트릭에 대해 자세히 알아보세요.
계측 방식은 다양하지만 가장 효과적인 전략은 자동 계측(프레임워크 및 라이브러리용)과 수동 계측(비즈니스 로직용)을 결합하는 것입니다. OpenTelemetry 에이전트를 사용한 자동 계측은 최소한의 코드 변경으로 통합 가시성 요구 사항의 80%를 충족할 수 있습니다.
# Auto-instrumentation handles this automatically
@app.route('/api/orders')
def create_order():
# Add manual span only for critical business logic
with tracer.start_as_current_span("order.validation") as span:
span.set_attribute("order.value", order_total)
if not validate_order(order_data):
span.set_status(Status(StatusCode.ERROR))
return 400권장 사항: 자동 계측부터 시작하고 비즈니스에 중요한 작업에는 수동 스팬을 추가하세요.
주의 사항: 모든 함수 호출을 수동으로 계측하면 성능 오버헤드와 노이즈가 발생할 수 있습니다.
놓치기 쉬운 점: 과도한 계측은 15%–20%의 지연이 발생할 수 있습니다. 기준 성능과 비교해 모니터링 성능도 주기적으로 확인하세요.
조직이나 기업이 APM 전략을 수립할 때 고려해야 할 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.
성능 모니터링: 지연 시간, 서비스 수준 목표, 응답 시간, 처리량, 요청량 등 포함
오류 추적: 예외, 시스템 크래시, 실패한 API 호출 등 포함
인프라 모니터링: 애플리케이션을 지원하는 서버, 컨테이너, 클라우드 환경의 상태 및 리소스 사용량 등 포함
- 사용자 경험 메트릭: 로드 시간, 세션 성능, 클릭 경로, 브라우저 또는 기기 정보 등 포함(시스템 지표가 정상이어도 사용자에게는 여전히 성능 문제가 발생할 수 있다는 점을 꼭 염두에 두세요.)
효과적인 APM의 핵심 원칙
효과적인 애플리케이션 성능 관리의 핵심 원칙은 엔드투엔드 가시성(사용자 브라우저에서 데이터베이스까지), 실시간 모니터링 및 인사이트 그리고 상황별 인사이트를 사용자와 비즈니스 목표에 초점을 맞춰 실현하는 것입니다. APM은 지속적인 개선과 시간이 지남에 따른 성능 향상을 통해 애플리케이션의 확장성을 높일 수 있습니다.
권장 사항: 임의로 설정한 임계값 대신 SLO 기반 알림을 사용하여 실시간 대시보드를 구현하세요.
주의 사항: 주기적인 성능 점검이나 CPU/메모리 알림에만 의존하지 말고 사용자 경험 메트릭을 계측하세요.
놓치기 쉬운 점: 시스템의 저수준 메트릭으로 인해 알림 피로도가 높아질 수 있습니다. 실제 문제를 반영하는 사용자 중심의 SLO에 초점을 맞추는 것이 중요합니다.
APM 전략을 수립할 때 고려해야 할 몇 가지 핵심 원칙은 다음과 같습니다.
1. 사전 예방적 모니터링: 알림을 설정하고 이상 징후에 신속히 대응함으로써 문제가 사용자에게 영향을 미치기 전에 예방하세요. 단, 알림 과다로 인한 피로도는 주의해야 합니다. 중요한 이슈를 놓치지 않도록 자동화된 알림과 담당자의 관리도 병행하세요. 시스템 메트릭보다는 실제 결과에 집중하는 것이 중요합니다.
2. 실시간 인사이트: 문제를 로그로 남기는 데 그치지 말고 가장 중요한 비즈니스 거래를 우선적으로 모니터링할 수 있는 라이브 데이터와 실시간 대시보드를 기반으로 신속하게 의사 결정을 내릴 수 있도록 합니다. 원격 측정 데이터(로그, 메트릭, 추적)를 활용해서 성능에 대한 인사이트를 도출하세요.
3. 엔드-투-엔드 가시성: 전체 환경, 전체 사용자 흐름 그리고 프론트엔드부터 백엔드까지 모든 계층에 걸쳐 애플리케이션을 모니터링하세요.
4. 사용자 중심 접근: 최종 사용자의 관점에서 성능과 경험을 우선시하되 주요 비즈니스 목표도 함께 고려하세요.
5. 실제 사용자 모니터링: 서비스가 사용자에게 전달되었다고 해서 일이 끝나는 것이 아닙니다. 사용자의 경험을 모니터링하고 피드백을 반영해 지속적으로 개선해야 합니다.
6. 지속적인 개선: 인사이트를 활용하여 점진적으로 최적화를 이어가고 보고되지 않은 문제도 주기적으로 찾아내어 해결하세요. 문제는 정기적인 성능 점검 때만이 아니라 발견되는 즉시 유연하게 대응하는 것이 중요합니다.
7. 컨텍스트 전파: 추적 컨텍스트가 전체 요청 경로, 특히 서비스 간 경계를 넘어 제대로 전달되도록 보장하세요.
# Outgoing request - inject context
headers = {}
propagate.inject(headers)
response = requests.post('http://service-b/process', headers=headers)
8. 샘플링 전략: 가시성과 성능의 균형을 위해 다음과 같이 지능형 샘플링을 사용하세요.
트래픽이 많은 서비스에는 1%–10% 수준의 헤드 기반 샘플링을 적용하세요.
오류 및 지연 요청에는 테일 기반 샘플링으로 100% 샘플링을 적용하세요.
계측 오버헤드를 모니터링하고 성능 영향이 5% 미만이 되도록 유지하세요.
APM 구현 모범 사례
적합한 APM 솔루션은 최소한의 계측 작업만으로 기술 스택을 지원할 수 있어야 합니다. OpenTelemetry는 업계 표준이 되었으며 다양한 언어에서 작동하는 벤더 중립적인 계측 기능을 제공합니다.
@RestController
public class OrderController {
@PostMapping("/orders")
public ResponseEntity<Order> createOrder(@RequestBody OrderRequest request) {
// Auto-instrumentation captures this endpoint automatically
// Add custom business context
Span.current().setAttributes(Attributes.of(
stringKey("order.value"), String.valueOf(request.getTotal()),
stringKey("user.tier"), request.getUserTier()
));
return ResponseEntity.ok(processOrder(request));
}
}권장 사항: 샘플링 전략을 구현하고 운영 환경에서 계측 오버헤드를 모니터링하세요.
주의 사항: 트래픽이 많은 서비스에 100% 샘플링을 사용하면 성능에 영향을 미치게 되며 저장 공간 비용이 급증할 수 있습니다.
놓치기 쉬운 점: 헤드 기반 샘플링은 중요한 오류 추적을 놓칠 수 있습니다. 테일 기반 샘플링을 활용하면 데이터 양을 줄이면서 모든 오류를 포착할 수 있습니다.
올바르게 적용하는 방법은 아래와 같습니다.
# Good - bounded cardinality
span.set_attribute("user.tier", user.subscription_tier) # 3-5 values
span.set_attribute("http.status_code", response.status_code) # ~10 values
# Bad - unbounded cardinality
span.set_attribute("user.id", user.id) # Millions of values
span.set_attribute("request.timestamp", now()) # Infinite values
- 임의의 임계값 대신 SLO에 기반한 지능형 알림을 설정하세요. 오류 예산을 사용하여 담당자에게 알림을 보낼 시기를 결정하세요.
slos:
- name: checkout_availability
target: 99.9%
window: 7d
- name: checkout_latency
target: 95% # 95% of requests under 500ms
window: 7d
팀을 교육하고 협업을 장려하세요. APM 전략은 개발자뿐만 아니라 다양한 이해관계자에게 영향을 미칩니다. IT 팀과 여러 비즈니스 이해관계자가 부서 간 협업에 참여하도록 하세요. 또한 조직 체계에 APM을 도입해 함께 협력하고, 비즈니스 요구에 부합하는 명확한 목표와 KPI를 설정하며, 사용자 경험도 고려해야 합니다.
- 검토하고 평가하세요. APM 전략은 애플리케이션과 비즈니스 요구에 따라 계속 발전하고 변화합니다.
APM에서의 모니터링 전략
성공적인 애플리케이션 성능 관리 전략의 핵심은 다양한 모니터링 방식을 언제, 어떻게 활용할지 고민하는 데 있습니다. 애플리케이션의 다양한 구성 요소(예: 사용자 경험, 인프라 등)는 문제를 효과적으로 감지하고 해결하기 위해 맞춤형 접근 방식이 필요합니다. 따라서 모니터링 전략을 조합해 적용하는 것이 중요합니다. 다양한 전략은 포괄적인 커버리지, 빠른 분석, 중단 없는 애플리케이션 성능 그리고 더 높은 최종 사용자 만족도를 보장합니다.
다음은 적용할 수 있는 다양한 모니터링 방식입니다.
- 실시간 모니터링: 초 단위 이하의 세분성으로 실시간 시스템 성능을 지속적으로 추적합니다. 기술 메트릭과 더불어 비즈니스 로직에 특화된 사용자 정의 메트릭도 구현할 수 있습니다.
order_processing_duration = Histogram(
"order_processing_seconds",
"Time to process orders",
["payment_method", "order_size"]
)
with order_processing_duration.labels(
payment_method=payment.method,
order_size=get_size_bucket(order.total)
).time():
process_order(order)
- 가상 모니터링: 실제 사용자가 문제를 겪기 전에 사용자 행동을 시뮬레이션하여 문제를 감지합니다. 외부 의존성 모니터링에 매우 중요합니다.
// Synthetic check for critical user flow
const syntheticCheck = async () => {
const span = tracer.startSpan('synthetic.checkout_flow');
try {
await loginUser();
await addItemToCart();
await completePurchase();
span.setStatus({code: SpanStatusCode.OK});
} catch (error) {
span.recordException(error);
span.setStatus({code: SpanStatusCode.ERROR});
throw error;
} finally {
span.end();
}
};
심층 진단 및 프로파일링: 복잡한 성능 병목 현상(타사 플러그인 또는 도구 포함) 문제 해결에 도움이 됩니다. 애플리케이션 프로파일링을 통해 데이터를 심층 분석하고 기능별로 데이터가 어떻게 수행되는지 평가할 수 있습니다.
- 분산 추적: 마이크로서비스 아키텍처에 필수적입니다. 비동기 경계 전반에 걸쳐 컨텍스트 전파를 신중하게 관리합니다.
# Event-driven systems - propagate context through messages
def publish_order_event(order_data):
headers = {}
propagate.inject(headers)
message = {
'data': order_data,
'trace_headers': headers # Preserve trace context
}
kafka_producer.send('order-events', message)
APM 데이터 분석 및 인사이트
모니터링과 데이터 수집은 시작에 불과합니다. 기업은 성능 최적화와 의사 결정을 위해 애플리케이션 성능 관리 데이터를 해석하는 방법을 이해해야 합니다.
트렌드와 패턴을 식별하면 팀이 문제를 사전에 감지하는 데 도움이 됩니다. 상관관계 분석을 사용하여 사용자 불만과 백엔드 성능을 연관 분석하세요. 아래에서 ES|QL(Elastic의 쿼리 언어)을 활용한 예시를 확인하세요.
FROM traces-apm*
| WHERE user.id == "user_12345"
AND @timestamp >= "2024-06-06T09:00:00"
AND @timestamp <= "2024-06-06T10:00:00"
| EVAL duration_ms = transaction.duration.us / 1000
| KEEP trace.id, duration_ms, transaction.name, service.name, transaction.result
| WHERE duration_ms > 2000
| SORT duration_ms DESC
| LIMIT 10
병목 현상 감지: APM은 아래 코드에서 볼 수 있는 n+1 문제와 같은 일반적인 성능 안티 패턴을 식별할 수 있습니다. 코드를 최적화하려면 APM을 활용하세요.
# N+1 query problem detected by APM
def get_user_orders_slow(user_id):
user = User.query.get(user_id)
orders = []
for order_id in user.order_ids: # Each iteration = 1 DB query
orders.append(Order.query.get(order_id))
return orders
# Optimized after APM analysis
def get_user_orders_fast(user_id):
return Order.query.filter(Order.user_id == user_id).all() # Single query
메트릭을 상호 연관 분석하고 사용자 불만을 과거 데이터를 포함한 백엔드 성능 데이터와 연계하면 시스템의 여러 부분이 어떻게 상호 작용하는지 파악할 수 있습니다. 이를 통해 팀은 근본 원인을 정확히 진단하고 성능 문제의 전체 영향을 이해할 수 있습니다.
근본 원인 분석을 자동화하고AIOps와 같은 AI/머신 러닝 기반 도구를 활용하면 문제의 원인을 정확히 찾아내어 진단과 해결을 가속화할 수 있습니다. 이 과정에서 가동 중단 시간을 줄이고 리소스도 효율적으로 확보할 수 있습니다.
향후 의사결정을 위해 전체적인 관점에서 데이터를 파악하는 것이 중요합니다. 데이터가 많을수록 더 폭넓게 활용할 수 있습니다.
권장 사항: 분산 추적을 사용하여 속도 저하를 유발하는 특정 서비스와 작업을 식별하세요.
주의 사항: 상관 관계가 인과 관계를 의미한다고 추정하지 말고 코드 수준의 프로파일링 데이터로 검증하세요.
놓치기 쉬운 점: 레거시 시스템은 추적에서 블랙박스처럼 보이는 경우가 많습니다. 가시성을 유지하려면 로그 상관 관계와 합성 스팬을 활용하세요.
고급 구현 패턴
복잡한 운영 환경에서는 고급 구현 전략이 필요한 고유한 과제들이 존재합니다. 이 섹션에서는 다중 언어 아키텍처, 레거시 시스템 통합 그리고 정교한 상관 분석을 처리하기 위한 실질적인 접근 방안을 다룹니다.
다중 언어 환경에서의 컨텍스트 전파: 서로 다른 언어와 프레임워크 간에 추적 컨텍스트를 유지하려면 전파 메커니즘에 대한 세심한 주의가 필요합니다.
// Java - Auto-propagation with Spring Cloud
@PostMapping("/orders")
public ResponseEntity<Order> createOrder(@RequestBody OrderRequest request) {
Span.current().setAttributes(Attributes.of(
stringKey("order.type"), request.getOrderType(),
longKey("order.value"), request.getTotalValue()));
// OpenFeign automatically propagates context to downstream services
return paymentClient.processPayment(request.getPaymentData());}
// Go - Manual context extraction and propagation
func processHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
ctx := otel.GetTextMapPropagator().Extract(r.Context(),
propagation.HeaderCarrier(r.Header))
ctx, span := tracer.Start(ctx, "process_payment")
defer span.End()
// Continue with trace context maintained}레거시 시스템 통합: 직접 계측이 불가능한 시스템을 위해 통합 가시성을 확보할 수 있는 연결고리를 마련하세요.
# Synthetic spans with correlation IDs for mainframe calls
with tracer.start_as_current_span("mainframe.account_lookup") as span:
correlation_id = format(span.get_span_context().trace_id, '032x')
logger.info("CICS call started", extra={
"correlation_id": correlation_id,
"trace_id": span.get_span_context().trace_id
})
result = call_mainframe_service(account_data, correlation_id)
span.set_attribute("account.status", result.status)
ES|QL을 활용한 고급 추적 분석: Elastic의 쿼리 언어를 사용하여 사용자 불만과 백엔드 성능을 연결합니다.
-- Find slow requests during complaint timeframe
FROM traces-apm*
| WHERE user.id == "user_12345" AND @timestamp >= "2024-06-06T09:00:00"
| EVAL duration_ms = transaction.duration.us / 1000
| WHERE duration_ms > 2000
| STATS avg_duration = AVG(duration_ms) BY service.name, transaction.name
| SORT avg_duration DESC
-- Correlate errors across service boundaries
FROM traces-apm*
| WHERE trace.id == "44b3c2c06e15d444a770b87daab45c0a"
| EVAL is_error = CASE(transaction.result == "error", 1, 0)
| STATS error_rate = SUM(is_error) / COUNT(*) * 100 BY service.name
| WHERE error_rate > 0
이벤트 기반 아키텍처 패턴: 비동기 처리를 위해 메시지 헤더를 통해 컨텍스트를 명시적으로 전파하세요.
# Producer - inject context into message
headers = {}
propagate.inject(headers)
message = {
'data': order_data,
'trace_headers': headers # Preserve trace context
}
await kafka_producer.send('order-events', message)
# Consumer - extract and continue trace
trace_headers = message.get('trace_headers', {})
context = propagate.extract(trace_headers)
with tracer.start_as_current_span("order.process", context=context):
await process_order(message['data'])
권장 사항: 기존 대시보드로는 처리할 수 없는 복잡한 추적 분석에는 ES|QL을 활용하세요.
주의 사항: 레거시 시스템을 직접 계측하려 하지 말고 상관 관계 ID와 합성 스팬을 활용하세요.
놓치기 쉬운 점: 메시지 큐와 비동기 처리 방식은 헤더를 통해 컨텍스트를 명시적으로 전달하지 않으면 추적 흐름이 끊길 수 있습니다.
- 핵심 인사이트: 계측을 완벽하게 구현하는 것은 항상 가능한 일이 아닙니다. 상관 관계 ID, 합성 스팬 및 지능형 쿼리를 전략적으로 활용하면 복잡한 하이브리드 환경에서도 포괄적인 통합 가시성을 확보할 수 있습니다.
Elastic Observability를 활용한 성능 최적화를 위한 APM
Elastic Observability는 애플리케이션 성능 관리 전략을 원활하게 구현할 수 있도록 통합 가시성을 제공하며, 애플리케이션 성능 데이터를 하나의 강력한 플랫폼에서 로그, 메트릭, 트레이스와 결합할 수 있습니다. Elastic의 OpenTelemetry 배포판(EDOT)을 사용하여 데이터를 수집하면 APM 데이터 수집을 빠르고 쉽게 시작할 수 있습니다.
개발자는 이상 징후에 대한 알림을 설정하고 분산 추적을 통해 특정 서비스나 트랜잭션을 최적화할 수 있습니다. 또한 로드 밸런싱과 캐싱을 통해 지연 시간을 줄이고 Elastic을 활용해 성능 안정성을 높일 수 있습니다.
코드 프로파일링을 통해 팀은 애플리케이션의 성능을 저하시키는 핫스팟, 비효율적인 코드 경로, 메모리 누수, 리소스 집약적 작업 등을 식별할 수 있습니다. 기업은 KPI 추적을 위한 사용자 정의 대시보드를 구축해 궁극적으로 더 나은 비즈니스 성과를 달성할 수 있습니다.
Elastic Observability Labs에서 통합 가시성 기술 자료를 자세히 알아보세요.
추가 APM 자료
이 게시물에서 설명된 모든 기능이나 성능의 출시와 일정은 Elastic의 단독 재량에 따라 결정됩니다. 현재 제공되지 않는 기능이나 성능은 예정된 시간에 출시되지 않을 수도 있으며 아예 제공되지 않을 수도 있습니다.