💡 이메일 인증 속도 개선, 어떻게 측정해야 할까?

지난번 글에서는 이메일 인증을 Map 방식으로 관리했을 때의 문제점과 Redis로 전환하면서 얻은 성능 향상에 대해 다뤘다.
(혹시 못 봤다면 이전 글을 먼저 보고 오는 걸 추천한다! 🧐)

하지만 Redis로 바꿨다고 해서 끝이 아니다. 정말 성능이 향상되었는지, 병목은 없는지 객관적인 데이터가 필요하다.

그래서 이번에는 "Grafana k6"라는 강력한 성능 테스트 도구를 사용하여 이메일 인증 로직을 정밀하게 분석해봤다!

🎯 1. 성능 테스트 도구로 "Grafana k6"를 선택한 이유

✅ 성능 테스트 도구, 왜 필요할까?

이메일 인증 로직을 개선할 때, 단순히 "체감 속도가 빨라졌다!"라고 말할 수는 없다.

• 얼마나 빨라졌는지?

• 부하가 걸리면 속도가 얼마나 저하되는지?

• 예상하지 못한 에러가 발생하는지?

이런 것들을 수치로 확인해야 제대로 된 개선이라고 할 수 있다. 📊

🚀 k6가 다른 성능 테스트 툴보다 좋은 이유

성능 테스트 툴은 JMeter, Locust, Gatling 등 다양한데, 나는 k6를 선택했다.

• 간결한 스크립트 - JMeter처럼 복잡한 GUI 없이 JavaScript 기반의 코드로 쉽게 작성 가능 ✍️

• 고성능 - 가벼운 Go 언어로 구현되어 수천 개의 요청을 가볍게 처리 🚀

• 실시간 결과 분석 - 실행 중에도 Grafana 대시보드와 연동하여 데이터 시각화 가능 📈

• CI/CD 연동 용이 - GitHub Actions 등과 쉽게 연결할 수 있어 자동화된 성능 테스트 가능 ⚡

• 결론: 간편하면서도 강력한 성능 테스트를 할 수 있는 "k6"가 이메일 인증 로직 개선에 최적이었다!
  
  

🔧 2. k6 설치 및 기본 사용법

🛠️ 설치 방법 (Mac / Linux / Windows 지원)

📌 Mac (Homebrew 사용)

brew install k6

📌 Linux (Debian/Ubuntu)

sudo gpg -k | grep cloudflare
curl -fsSL https://dl.k6.io/key.gpg | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/trusted.gpg.d/k6.gpg
sudo apt update && sudo apt install k6

📌 Windows (Chocolatey 사용)

choco install k6

설치가 완료되었으면, k6 version 명령어로 정상적으로 설치되었는지 확인하자!

k6 version
# k6 v0.56.0 (commit/50afb99947, go1.23.4, windows/amd64)

📜 3. 이메일 인증 성능 테스트 스크립트 작성하기

k6 스크립트는 JavaScript 기반으로 작성된다. 나는 이메일 인증 API를 부하 테스트할 수 있도록 아래처럼 작성했다. 🔍

import http from 'k6/http';
import { check, sleep, Trend } from 'k6';

let sendMailTrend = new Trend('send_mail_duration');
let verifyCodeTrend = new Trend('verify_code_duration');

export let options = {
  vus: 2,         // 동시에 실행될 사용자 수 (SMTP 서버 부하 방지)
  duration: '1m',  // 1분 동안 테스트 실행
};

export default function () {
  let uniqueEmail = `test+${__VU}@kumoh.ac.kr`;
  let sendStart = new Date();

  let sendRes = http.post('http://localhost:8080/register/mail', JSON.stringify({
    username: uniqueEmail
  }), { headers: { 'Content-Type': 'application/json' } });
  let sendDuration = new Date() - sendStart;
  sendMailTrend.add(sendDuration);

  console.log(`📩 Send API Response: ${sendRes.status} - ${sendRes.body}`);
  check(sendRes, { '✅ send status is 200': (r) => r.status === 200 });

  sleep(Math.random() * 5 + 3);  // 3~8초 랜덤 대기

  let verifyStart = new Date();
  let verifyRes = http.post('http://localhost:8080/register/mail/verification', JSON.stringify({
    username: uniqueEmail,
    mailCode: 123456
  }), { headers: { 'Content-Type': 'application/json' } });
  let verifyDuration = new Date() - verifyStart;
  verifyCodeTrend.add(verifyDuration);

  console.log(`🔑 Verify API Response: ${verifyRes.status} - ${verifyRes.body}`);
  check(verifyRes, { '🔑 verify status is 200': (r) => r.status === 200 });

  sleep(1);
}

📊 4. k6 테스트 실행 및 결과 분석

✅ 실행 방법

k6 run test.js

📈 실행 결과 (Redis vs Java 내장 HashMap 비교)

Metric Redis 사용 HashMap 사용
요청 성공률 ✅ 100% ✅ 100%
평균 응답 시간 13.56ms 31.83ms
최대 응답 시간 26.49ms 692.69ms
요청 대기 시간 12.19ms 30.04ms
메일 전송 시간 15.35ms 53.45ms

📌 결론: Redis 사용 시 응답 속도가 2~3배 빠르고, 극단적인 지연(692ms)이 발생하지 않았다. 🚀

🚀 5. 다음 단계?

이번에는 단순히 POST 요청을 보내서 테스트를 진행하였다!

그러나 성능 테스트를 단순히 단일 POST 반복 요청으로 진행하면 캐시 적중률이 높아져서 실제 서비스 부하를 제대로 측정하기 어려워, 따라서 다양한 시나리오를 적용한 테스트 전략을 세우는게 중요하다!

그래서 다음 포스팅에는 여러 테스트 시나리오 전략을 적용해서 Grafna를 이용해서 k6 시각화를 해보겠습니다!

(다음 포스팅에서 계속)