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Anvil 부하테스트 및 성능 최적화 보고서

작성일: 2026-01-10 환경: Incus jp1 → k8s (k3s) → anvil namespace

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Part 1. 핵심 요약

1. 아키텍처

                         ┌─────────────────────────────────────────┐
                         │         k8s (k3s, max-pods=200)         │
                         │                                         │
[Client] ──▶ Cloudflare ─┼─▶ Traefik (x3)                         │
             (권장)      │       │                                 │
                         │       ▼                                 │
                         │   Nginx (x2~15, HPA)                    │
                         │       │                                 │
                         │       ▼                                 │
                         │   PHP-FPM (x5~30, HPA) ─▶ Redis        │
                         │       │                   (Session)     │
                         │       ▼                                 │
                         │   ProxySQL (Cache 256MB)                │
                         │       │                                 │
                         └───────┼─────────────────────────────────┘
                                 │
                    ┌────────────┴────────────┐
                    ▼                         ▼
             ┌─────────────┐           ┌─────────────┐
             │ MariaDB-1   │           │ MariaDB-2   │
             │ (Primary)   │──Repl───▶ │ (Replica)   │
             └─────────────┘           └─────────────┘

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2. 최종 성능 결과

2.1 Gnuboard5 (실제 애플리케이션)

항목	Origin Only	+ Cloudflare (예상)
최대 RPS	505.9	2,000+
성공률	100%	100%
평균 응답	390ms	~50ms (캐시 HIT)

2.2 simple-db.php (단순 쿼리)

항목	값
최대 RPS	3,466
성공률	100%
평균 응답	56ms

2.3 예상 동시 접속자

시나리오	Gnuboard5
Origin Only	~1,700명
Cloudflare 70% 캐시	~5,600명
Cloudflare 80% 캐시	~8,500명

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3. 최적화 적용 현황

영역	최적화	효과	상태
ProxySQL	Query Cache 256MB	DB 부하 99% 감소	✅
ProxySQL	Read Replica 활용	+21% RPS	✅
PHP	OPcache 256MB	PHP 컴파일 캐시	✅
PHP	Redis 세션	세션 공유/속도	✅
HPA	minReplicas 설정	Cold Start 방지	✅
MariaDB	Buffer Pool 512MB	99.998% 히트율	✅
CDN	Cloudflare	+300% 예상	⏳ 권장

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4. 핵심 설정값

4.1 HPA 설정

Deployment	Min	Max	CPU Target
nginx	2	15	70%
php-fpm	5	30	70%

4.2 리소스 설정

구성요소	설정	값
MariaDB	max_connections	500
ProxySQL	Query Cache	256MB, TTL 5초
ProxySQL	Read Replica	hostgroup 1
PHP	OPcache	256MB, 20K files
PHP	Session	Redis
k3s	max-pods	200

4.3 업로드 제한

구성요소	값
Nginx	100MB
PHP	100MB

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5. 운영 체크리스트

필수 확인 사항

• HPA minReplicas 설정 확인 (nginx: 2, php-fpm: 5)
• ProxySQL Read Replica 설정 확인 (hostgroup 1)
• ProxySQL PVC 마운트 확인 (설정 영구 저장)
• OPcache 활성화 확인
• Redis 세션 연결 확인
• Cloudflare 적용 (권장)

모니터링 명령어

# k9s 실행
k9s

# HPA 상태
kubectl get hpa -n anvil

# Pod 리소스
kubectl top pods -n anvil

# ProxySQL 캐시 상태
kubectl exec -n anvil deploy/proxysql -- mysql -h127.0.0.1 -P6032 -uadmin -padmin \
  -e "SELECT * FROM stats.stats_mysql_global WHERE Variable_Name LIKE '%Query_Cache%';"

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6. 변경 이력

일시	변경 내용	효과
2026-01-09	MariaDB max_connections 151→500	연결 여유 확보
2026-01-09	nginx/php-fpm CPU 2코어	처리량 증가
2026-01-09	ProxySQL Query Cache 256MB	+17% RPS
2026-01-09	k3s max-pods 200	Pod 확장성
2026-01-09	OPcache 최적화	PHP 성능 향상
2026-01-09	HPA minReplicas 설정	+6% RPS
2026-01-09	ProxySQL Read Replica	+21% RPS
2026-01-09	Real IP 설정	클라이언트 IP 추적
2026-01-09	파일 업로드 100MB	대용량 파일 지원
2026-01-10	최종 문서 정리	-

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Part 2. 상세 설정 (참고)

A. ProxySQL 설정

Query Cache 설정

-- ProxySQL Admin (포트 6032) 접속
SET mysql-query_cache_size_MB = 256;
LOAD MYSQL VARIABLES TO RUNTIME;
SAVE MYSQL VARIABLES TO DISK;

-- SELECT 쿼리 캐시 + Read Replica 라우팅
INSERT INTO mysql_query_rules
  (rule_id, active, match_digest, cache_ttl, destination_hostgroup, apply)
VALUES
  (100, 1, '^SELECT', 5000, 1, 1);
LOAD MYSQL QUERY RULES TO RUNTIME;
SAVE MYSQL QUERY RULES TO DISK;

Hostgroup 구성

Hostgroup	서버	용도
0	Primary (10.253.101.133)	Write
1	Primary + Replica	Read (캐시 + 부하분산)

캐시 동작 흐름

요청 ──▶ ProxySQL
           │
           ├─ Cache HIT (99.5%) ──▶ 즉시 응답 (0.1ms)
           │
           └─ Cache MISS (0.5%) ──▶ MariaDB (Primary/Replica)
                                         │
                                         └──▶ 캐시 저장 ──▶ 응답

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B. PHP 설정

OPcache (opcache.ini)

opcache.enable=1
opcache.memory_consumption=256
opcache.max_accelerated_files=20000
opcache.validate_timestamps=0
opcache.revalidate_freq=0
opcache.fast_shutdown=1
opcache.interned_strings_buffer=16

세션 (session.ini)

session.save_handler = redis
session.save_path = "tcp://redis:6379"

업로드 (upload.ini)

upload_max_filesize = 100M
post_max_size = 100M
max_file_uploads = 20
max_execution_time = 300
max_input_time = 300

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C. Nginx 설정

nginx.conf

worker_processes auto;

events {
    worker_connections 1024;
    use epoll;
    multi_accept on;
}

http {
    sendfile on;
    tcp_nopush on;
    tcp_nodelay on;
    keepalive_timeout 65;

    # Real IP
    set_real_ip_from 0.0.0.0/0;
    real_ip_header X-Forwarded-For;
    real_ip_recursive on;

    # Gzip
    gzip on;
    gzip_vary on;
    gzip_min_length 1024;
    gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript;
}

default.conf (주요 부분)

upstream php-upstream {
    server php-fpm:9000;
    keepalive 32;
}

server {
    client_max_body_size 100m;

    location ~ \.php$ {
        fastcgi_pass php-upstream;
        fastcgi_keep_conn on;
        fastcgi_buffer_size 32k;
        fastcgi_buffers 16 16k;
    }
}

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D. Traefik Real IP 설정

apiVersion: helm.cattle.io/v1
kind: HelmChartConfig
metadata:
  name: traefik
  namespace: kube-system
spec:
  valuesContent: |-
    additionalArguments:
      - "--entryPoints.web.forwardedHeaders.insecure=true"
      - "--entryPoints.websecure.forwardedHeaders.insecure=true"

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E. HPA 설정

Cold Start 방지

kubectl patch hpa nginx-hpa -n anvil -p '{"spec":{"minReplicas":2}}'
kubectl patch hpa php-fpm-hpa -n anvil -p '{"spec":{"minReplicas":5}}'

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F. k3s 설정

max-pods 증가

# /etc/rancher/k3s/config.yaml
kubelet-arg:
  - "max-pods=200"

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G. MariaDB 상태 (참고)

지표	값	평가
Buffer Pool Size	512MB	적정
Buffer Pool Hit Rate	99.998%	최상
max_connections	500	적정
Slow Queries	0	최상

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H. Cloudflare 설정 가이드 (권장)

Cache Rules 설정

Rule 1: 정적 파일

If: File extension = css, js, jpg, png, gif, ico, woff2
Then: Cache (Edge TTL: 1 month)

Rule 2: 게시판 페이지 (비로그인)

If: URI contains "/gb5/" AND Cookie NOT contains "ck_mb_id"
Then: Cache (Edge TTL: 5 minutes)

Rule 3: 관리자/글쓰기 제외

If: URI contains "/adm" OR "/bbs/write" OR Cookie contains "ck_mb_id"
Then: Bypass cache

예상 효과

캐시 히트율	유효 RPS
50%	~1,000
70%	~1,700
80%	~2,500

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I. 성능 튜닝 히스토리

설정	RPS	성공률	비고
초기 상태	~150	93%	Cold Start
+ CPU 2코어	~370	99%	-
+ minReplicas	419	99.98%	+6%
+ Read Replica	505.9	100%	+21%

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J. 부하 테스트 명령어

# Gnuboard5 테스트
hey -n 20000 -c 200 -t 20 -host "gnu.anvil.it.com" "http://10.253.103.124/gb5/"

# simple-db.php 테스트
hey -n 20000 -c 200 -t 20 -host "gnu.anvil.it.com" "http://10.253.103.124/simple-db.php"

# ProxySQL 캐시 히트율 확인
kubectl exec -n anvil deploy/proxysql -- mysql -h127.0.0.1 -P6032 -uadmin -padmin \
  -e "SELECT * FROM stats.stats_mysql_global WHERE Variable_Name LIKE '%Query_Cache%';"

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K. k9s 단축키

키	기능
:ns	네임스페이스 선택
:pod	Pod 목록
:hpa	HPA 목록
l	로그 보기
s	Shell 접속
d	Describe
/	필터링